Absolutní přesnost při CNC frézování díky vakuu

Úspora energie 3 500 kWh ročně, téměř žádná údržba a možnost využít odpadního tepla k vytápění budov. A navíc nekompromisní přesnost. Strojírenská společnost Lorenz Hoffmann v mnoha ohledech těží z přechodu na suchoběžnou šroubovou vývěvu od společnosti Busch Vacuum Solutions, která zajišťuje dodávku vakua pro jejich CNC stroje.

Fréza se spustí, stříká chladicí kapalina, létají kovové hobliny. Na milimetr přesný nástroj pro frézování se ve výrobní hale společnosti Lorenz Hoffmann GmbH pohybuje nad kusem kovu, který je upevněn na místě s pomocí vakua. Společnost z Kressbergu jižně od Würzburgu vedou Andreas a Christina Hoffmannovi jako rodinnou firmu ve druhé generaci. Ve svém moderním strojovém parku používají vysoce přesné CNC frézování k výrobě prototypů, například pro výrobu strojů. Tyto CNC stroje jsou řízeny programy napsanými speciálně pro výrobu jednotlivých obrobků. Umožňují společnosti Lorenz Hoffmann GmbH vyrábět komponenty strojů s tak malými tolerancemi, že jsou menší než tloušťka lidského vlasu. Aby to bylo možné, rotuje frézovací nástroj podle zadaných obrysů rychlostí až 40 000 otáček za minutu. Z kovových surových dílů se vytvářejí komplexní geometrické objekty. Aby byly splněny nejvyšší požadavky na přesnost při frézování, nesmí se obrobky během procesu frézování posunout ani o setinu milimetru. Proto jsou na místě upevněny pomocí vakua. Za tímto účelem používají zaměstnanci speciální vakuové upínací desky připojené k vývěvám.

Prototypy, výroba v malých sériích a komponenty připravené k montáži
Společnost Lorenz Hoffmann GmbH se svými 40 zaměstnanci tak již více než čtyřicet let vyrábí prototypy, výrobu v malých sériích a komponenty připravené k montáži pro různá odvětví. Patří sem výroba strojů, automobilový průmysl, lékařská technika, a také dřevozpracující a potravinářský průmysl. Aby bylo možné flexibilně plnit všechny požadavky zákazníků, zkušení inženýři a technici neustále vyvíjejí své procesy a technologie. Absolutní přesnost je klíčovým faktorem vlivu na vysokou kvalitu, díky které se společnost stala lídrem v oblasti výroby jednodílných obrobků, prototypů a výroby v malých sériích. Proto je nezbytné bezpečně upínat obrobky pomocí vakuové technologie společnosti Busch Vacuum Solutions. Navíc použití vakua k upínání vede k enormnímu snížení nákladů na set-up.

Nižší spotřeba energie, vyšší kvalita
Společnost dříve používala na každém ze svých čtyř CNC strojů pro frézování vlastní vývěvu. Výkonný ředitel Andreas Hoffmann chtěl optimalizovat dodávku vakua ve svém provozu, proto nahradil čtyři olejomazné rotační lamelové vývěvy jednou suchoběžnou šroubovou vývěvou COBRA PLUS. Na základě doporučení odborníků na vakuové technologie ze společnosti Busch je tento systém propojen se čtyřmi frézovacími stroji pomocí potrubí. „Koupě vývěvy COBRA nám ušetřila 3 500 kWh ročně ve srovnání se čtyřmi dříve používanými olejomaznými rotačními lamelovými vývěvami – a bonusem navíc je lepší přídržná síla,“ říká Hoffmann. Důvodem je to, že vývěva COBRA PLUS má regulátor otáček, takže přizpůsobuje výkon skutečné poptávce, a proto spotřebovává méně energie než neregulovaná vývěva, jejíž motor vždy běží na plné otáčky. „Vývěva COBRA se sama reguluje a vždy dodává přesně výkon, jaký potřebujeme. Pokud se například používá pouze jeden frézovací stroj, pracuje COBRA s nižšími otáčkami než při současném frézování několika frézovacími stroji,“ vysvětluje Hoffmann. COBRA PLUS je navíc plně síťová vývěva se sofistikovanými řídicími a kontrolními funkcemi. Barevná dotyková obrazovka zobrazuje například spotřebu energie, hladinu vakua a otáčky motoru. Andreas Hoffmann je rád, že má dodávku vakua neustále pod kontrolou.

Lepší pracovní podmínky, nízké nároky na údržbu
Všechny šroubové vývěvy COBRA od společnosti Busch pracují zcela bezkontaktně, což znamená, že v kompresní komoře nevyžadují žádný olej. „Od přechodu na vývěvu COBRA již nemusíme měnit olej, výfukové filtry ani jiné filtry. To nám šetří přibližně čtyři pracovní dny údržby ročně. COBRA dosud běžela bez poruch a vůbec nevyžadovala žádnou údržbu,“ dodává výkonný ředitel. Kromě toho je provoz vývěvy COBRA PLUS výrazně tišší než byl provoz se čtyřmi starými vývěvami. Od jejich nahrazení vývěvou COBRA je výrobní hala výrazně tišší. Pro zaměstnance to znamená výrazné zlepšení pracovních podmínek. „V minulosti běžely až čtyři vývěvy s frekvencí 72 decibelů. COBRA generuje 63 decibelů. Proto dnes máme jen poloviční hluk a práce je pro všechny mnohem příjemnější,“ říká Hoffmann.

Využití odpadního tepla pro vytápění budov
Pro Andrease Hoffmanna je důležité, aby byla výroba co nejvíce udržitelná a energeticky účinná. Proto neustále hledá cesty ke zlepšení. Přechodem na vývěvu COBRA měl možnost využít odpadní teplo z nové vývěvy pro vytápění. Společně se svým týmem k tomuto účelu vyvinuli systém rekuperace tepla. „Vývěva COBRA je chlazená vodou. Ohřátá chladicí voda prochází ohřívačem vzduchu. Tak vytápíme naši výrobní halu,“ vysvětluje výkonný ředitel. Ohřívač vzduchu obsahuje ventilátor a topnou spirálu, která ochlazuje vodu, aby mohla být znovu použita ve vývěvě COBRA. Společnost tak potřebuje výrazně méně topného oleje, než by jinak spotřebovala. „V létě odvádíme odpadní teplo ven. V zimě zůstává ve výrobě. Díky tomu je nyní ve výrobní hale i v teplém ročním období výrazně chladněji. Dříve bylo ve výrobní hale v létě vždy velmi horko,“ dodává.

Financování díky podpoře úřadu BAFA
Německo v současnosti podporuje energeticky účinné technologie v zemi, takže odborníci společnosti Busch podpořili firmu při podání žádosti o finanční podporu u Spolkového úřadu pro hospodářské záležitosti a kontrolu vývozu (BAFA). Společnost Lorenz Hoffmann GmbH tedy získala finanční podporu na úhradu 40 % nákladů na pořízení nové vývěvy.