Absolutna precyzja frezowania CNC dzięki próżni

Oszczędność 3500 kWh rocznie, praktycznie brak nakładów na konserwację i możliwość wykorzystania ciepła odpadowego do ogrzewania budynków. A w pakiecie bezkompromisowa precyzja. Firma Lorenz Hoffmann, zajmująca się obróbką mechaniczną, czerpie wiele korzyści z przekształcenia źródła zasilania próżniowego swoich maszyn CNC na suchą śrubową pompę próżniową od Busch Vacuum Solutions.

Frez zostaje załączony, natryskiwana jest ciecz chłodząca, odbijają się wióry. Frez w hali produkcyjnej firmy Lorenz Hoffmann GmbH przesuwa się z milimetrową dokładnością nad kawałkiem metalu unieruchomionym za pomocą próżni. Firmą z Kressberg, miejscowości położonej na południe od Würzburga, kierują Andreas i Christina Hoffmann, drugie pokolenie właścicieli. Do produkcji prototypów, np. podczas budowy maszyn stosowane są urządzenia z nowoczesnej floty w tym bardzo precyzyjne frezarki CNC. Te obrabiarki CNC są sterowane przez programy napisane specjalnie w celu produkcji pojedynczych przedmiotów obrabianych. Umożliwiają one firmie Lorenz Hoffmann GmbH produkcję komponentów maszynowych o zakresach tolerancji mniejszych niż grubość ludzkiego włosa. W tym celu narzędzia frezujące poruszają się po określonych trajektoriach i pracują z prędkością obrotową do 40 000 obr./min. Z metalowych surowców powstają złożone geometrycznie obiekty. Aby spełnić najsurowsze wymagania dotyczące precyzji, podczas frezowania przedmioty obrabiane nie mogą się poruszyć nawet o setną część milimetra. Dlatego są one mocowane z wykorzystaniem próżni. W tym celu pracownicy używają specjalnych płyt zaciskowych podłączonych do pomp próżniowych.

Prototypy, produkcja krótkoseryjna i komponenty gotowe do montażu
W ten sposób firma Lorenz Hoffmann GmbH, zatrudniająca 40 pracowników, od ponad czterdziestu lat zajmuje się produkcją prototypów, produkcją krótkoseryjną i gotowych do montażu komponentów dla odbiorców z różnych branż. Obejmują one budowę maszyn, przemysł motoryzacyjny i medyczny, a także przetwórstwo drewna i produkcję żywności. Aby elastycznie spełniać wszystkie wymogi klientów, doświadczeni inżynierowie i technicy stale rozwijają swoje procesy i technologie. Absolutna precyzja jest kluczowym czynnikiem w zapewnianiu wysokiej jakości, który sprawił, że firma stała się liderem w dziedzinie produkcji pojedynczych części, prototypów i krótkich serii. Dlatego niezwykle ważne jest bezpieczne mocowanie przedmiotów obrabianych za pomocą technologii próżniowej od Busch Vacuum Solutions. Ponadto zastosowanie próżni do zaciskania prowadzi do znaczącego obniżania kosztów konfiguracji.

Mniejsze zużycie energii, wyższa jakość
Wcześniej firma stosowała jedną własną pompę próżniową do każdej z czterech maszyn frezujących CNC. Dyrektor zarządzający, Andreas Hoffmann, chciał zoptymalizować zasilanie próżniowe w firmie, dlatego zastąpił cztery łopatkowe pompy próżniowe smarowane olejem jedną suchą śrubową pompą próżniową COBRA PLUS. Jest połączona z czterema maszynami do frezowania za pomocą rurociągów, w oparciu o porady ekspertów firmy Busch ds. próżni. Dzięki zamówieniu pompy COBRA oszczędzamy 3500 kWh rocznie w porównaniu z wcześniejszą eksploatacją czterech łopatkowych pomp próżniowych smarowanych olejem, a siła trzymania jest jeszcze wyższa, mówi pan Hoffmann. Dzieje się tak dlatego, że pompa COBRA PLUS jest wyposażona w układ do regulacji prędkości, dzięki czemu dostosowuje swoją moc do rzeczywistego zapotrzebowania, a tym samym zużywa mniej energii niż pompa próżniowa, której silnik zawsze pracuje z pełną prędkością obrotową. „Pompa COBRA samoczynnie reguluje swoje parametry i zawsze zapewnia dokładnie taką moc, jakiej potrzebujemy. Jeśli na przykład działa tylko jedna frezarka, pompa COBRA pracuje z niższą prędkością obrotową niż w przypadku jednoczesnego frezowania przez kilka maszyn”, wyjaśnia pan Hoffmann. Ponadto COBRA PLUS to w pełni usieciowiona pompa próżniowa z zaawansowanymi funkcjami sterowania i monitoringu. Kolorowy ekran dotykowy pokazuje na przykład pobór mocy, poziom próżni i prędkość obrotową silnika. Andreas Hoffmann cieszy się, że może cały czas kontrolować zasilanie próżniowe.

Lepsze warunki pracy, niskie wymagania konserwacyjne
Wszystkie śrubowe pompy próżniowe COBRA firmy Busch pracują całkowicie bezstykowo, co oznacza, że nie potrzeba oleju w komorze sprężania. „Od czasu przejścia na pompę COBRA nie musimy już wymieniać oleju, filtrów wylotowych ani innych filtrów. Pozwala to zaoszczędzić około czterech dni roboczych poświęcanych na konserwację rocznie. Do tej pory pompa COBRA działała bez usterek i w ogóle nie wymagała konserwacji” – mówi dyrektor zarządzający. Ponadto pompa COBRA PLUS emituje znacznie mniej hałasu niż cztery stare pompy próżniowe. Od czasu zastąpienia ich pompą COBRA na hali produkcyjnej jest znacznie ciszej. Oznacza to wyraźną poprawę warunków pracy pracowników. „W przeszłości pracowały nawet cztery pompy, a każda z nich emitowała hałas o natężeniu 72 dB. W przypadku pompy COBRA są to tylko 63 dB. Dlatego obecnie jest aż o połowę ciszej i pracuje się nam znacznie wygodniej” – mówi pan Hoffmann.

Wykorzystanie ciepła odpadowego do ogrzewania budynków
Dla Andreasa Hoffmanna ważne jest, aby produkcja była możliwie zrównoważona i energooszczędna. Zawsze szuka możliwości poprawy. Dzięki przejściu na pompę COBRA udało mu się wykorzystać ciepło odpadowe z nowej pompy próżniowej do ogrzewania. W tym celu wraz ze swoim zespołem opracował system odzysku ciepła. „Pompa COBRA jest chłodzona wodą. Podgrzana woda chłodząca przepływa przez wymiennik ciepła. W ten sposób ogrzewamy naszą halę produkcyjną”, wyjaśnia dyrektor zarządzający. Wymiennik ciepła zawiera wentylator i wężownicę, które schładzają wodę, aby można ją było ponownie wykorzystać w pompie COBRA. W rezultacie przedsiębiorstwo używa znacznie mniej oleju opałowego. Latem kierujemy ciepło odpadowe na zewnątrz. Zimą pozostaje w zakładzie. Dzięki temu w hali produkcyjnej jest odczuwalnie chłodniej, nawet w lecie. Dotychczas w lecie w hali produkcyjnej zawsze była dość gorąco”.

Zwrot kosztów dzięki dofinansowaniu BAFA
Niemcy obecnie promują energooszczędne technologie w kraju, dlatego eksperci firmy Busch pomogli firmie złożyć wniosek o dofinansowanie w Federalnym Urzędzie ds. Gospodarczych i Kontroli Eksportu (BAFA). Dzięki temu firma Lorenz Hoffmann GmbH otrzymała zwrot 40% kosztów zakupu nowej pompy próżniowej.