Werkstückspannung - Im Vorteil durch Vorprägen

Beste Zugänglichkeit mit höchster Haltekraft


Das „perfekte“ Spannmittel für alle Anforderungen zu finden, ist relativ schwierig, wenn nicht sogar unmöglich. Gerade in der Werkstückspannung muss ein Anwender immer Kompromisse eingehen. Parameter wie bspw. Material, Haltekraft, Zugänglichkeit, Handling, Wiederholgenauigkeit und Deformation beim Spannen spielen hierbei eine entscheidende Rolle und hängen mitunter voneinander ab.

Die LANG Technik GmbH aus Holzmaden verfolgt dabei mit der Prägetechnik eine ganz eigene Herangehensweise, die sich über das letzte Jahrzehnt bewährt und tausende von Kunden überzeugt hat.

Die Prägetechnik, auch Vorprägen genannt, ist eine patentierte Technologie, bei der das zu spannende Werkstück außerhalb der Werkzeugmaschine mit einer definierten Kontur unter hohem Prägedruck versehen wird, bevor es in das Spannmittel formschlüssig eingespannt wird.

Das Thema Vorprägen wird in Fachkreisen kontrovers thematisiert. Während die Prägetechnik in vielen zerspanenden Betrieben nicht mehr wegzudenken ist, stellen wiederum andere deren Kosten-Nutzen-Verhältnis in Frage.

Wir möchten für Sie diesbezüglich Daten und Fakten zusammenstellen, um Ihnen eine verlässliche Entscheidungshilfe zu geben, ob und ab wann sich der Einsatz des Vorprägens in Ihrer eigenen Fertigung lohnt.


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Wann ist es sinnvoll, Werkstücke vorzuprägen?


Spannsituationen, die hohe Haltekräfte erfordern und bei denen die Gefahr von Verformungen am Werkstück besteht, können durch das Vorprägen prozesssicher gemeistert werden. Vor allem für die 5-Achs-Bearbeitung, bei der eine optimale Zugänglichkeit erreicht werden soll, ist die Prägetechnik prädestiniert.


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Wie wirkt sich das Investment in die Prägetechnik auf die Fertigung aus?


Oberflächlich betrachtet, erscheint das Vorprägen des Werkstückes als zusätzlicher Arbeitsschritt aufwändig. Stellt man jedoch die für diesen Vorgang benötigte Dauer von max. 5 Sekunden dem fertigungstechnischen Mehrwert gegenüber, ist diese These schnell relativiert.

Eine Reihe von Faktoren, die durch das Vorprägen begünstigt werden, wirken sich auf Prozesssicherheit und -wirtschaftlichkeit gewinnbringend aus.

So ist beispielsweise ein Einsatz von kurzen Werkzeugen, aufgrund der hervorragenden Zugänglichkeit zum 5-Achs-Schraubstock, möglich. Das Ergebnis sind kürzere Fertigungszeiten durch höhere Schnittwerte. Die Vibrationsarmut kurzer Werkzeuge sorgt einerseits für eine längere Standzeit, andererseits für eine hohe Güte der Werkstückoberfläche.

Beim Prägevorgang werden pyramidenstumpf-ähnliche, 0,25 mm tiefe Abdrücke ins Rohmaterial eingebracht. Durch diese definierten Abdrücke kann dank der Prägetechnik beim Ein-/Ausspannen des Werkstückes eine Wiederholgenauigkeit von 0,01 mm erzielt werden.

Der hohe Druck beim Vorprägen entlastet zudem die Funktion des LANG Schraubstockes. Diese beschränkt sich lediglich auf das Halten des Werkstückes über den Formschluss mit relativ geringem Spanndruck von max. 2 Tonnen je nach Material. Das führt einerseits dazu, dass eine Deformation des Werkstückes im Spanner nahezu ausgeschlossen wird. Andererseits unterliegt die Halteverzahnung der Schraubstockbacken durch das Vorprägen keinem Verschleiß, womit sich der Anwender auf eine kontante und immer gleichbleibende Spannqualität verlassen kann.

Durch das externe Vorprägen des Werkstückes mit bis zu 20 Tonnen Hydraulikdruck können auch Rohteile mit einer Zugfestigkeit von bis zu 1.500 N/mm² mit einem durchgängigen definierten Prägeabdruck versehen werden, was für herausragende Haltekräfte sorgt. Das Spannaufmaß beim Werkstück beträgt hierbei gerade einmal 3,5 mm und ist führt damit zu weniger Zerspanvolumen in der Rückseitenbearbeitung.

Das formschlüssige Spannen über die Prägetechnik gibt dem Anwender trotz dieses geringen Spannaufmaßes die Möglichkeit, „überdimensionierte“ Werkstücke zu spannen. Je nach Materialeigenschaften und Zerspanparameter können Teile mit dem bis zu zwei-/dreifachen der Spannbackenlänge (in Höhe und Breite) sicher gehalten werden.


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Mehrkosten durch die Prägetechnik?


Kunden haben oftmals nur die harten Fakten, nämlich den fakturierten Rechnungsbetrag, vor Augen. Bei der Prägetechnik lohnt sich jedoch auch der Blick unter die Oberfläche. Dabei mag dem Einkäufer der einmalige Anschaffungspreis des Prägesystems, als zusätzlicher Posten, auf den ersten Blick teuer erscheinen.

Allerdings sollte die LANG Präge-/Spanntechnik immer als Paket betrachtet werden. Die durch die Prägetechnik ermöglicht kompakte Bauweise der LANG 5-Achs-Schraubstöcke ist mitunter ein Grund dafür, dass deren Kosten wesentlich günstiger als vergleichbare herkömmliche Schraubstöcke sind. Folgekosten beim Einkauf weiterer Spannmittel reduzieren sich also auf ein Minimum. Die Anschaffungskosten des Paketes Prägesystem / LANG Schraubstöcke sind damit nahezu identisch. Von den fertigungstechnischen Vorteilen, die eine erhöhte wirtschaftliche Effizienz mit sich bringen, ganz zu schweigen.


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Wie arbeiten Schraubstöcke ohne Vorprägen?


Neben verschiedenen glatten Backen bieten die meisten Schraubstockhersteller inzwischen auch Krallenbacken an.

Der Schraubstock ohne Prägetechnik erfüllt hier zwei Funktionen:

1. Einbringen der Prägekontur
2. Halten des Werkstückes über den Form schluss

Wie eingangs beschrieben, sind herkömmliche Schraubstöcke in der Lage, eine Druckkraft von nur max. 4-6 Tonnen aufzubringen. Um diese Kraft mit dem Schraubstock aufbringen zu können, ist ein großer Körper notwendig. Dies verringert den nutzbaren Maschinenraum und wirkt sich sowohl negativ auf die Zugänglichkeit zum Werkstück, aufgrund des hohen Gewichtes, als auch auf das Handling aus. Die hohe Druckkraft, die hierbei konstant auf das Werkstück wirkt, kann zudem zu Verformungen während des Haltens und Lösens der Spannung führen. Ist die Bauweise des herkömmlichen Spanners hingegen sehr kompakt, sind deutliche Einbußen hinsichtlich der Haltekraft zu erkennen.

So wird deutlich, dass die Vorteile mit Vorprägen in der 5-Seiten-Bearbeitung deutlich überwiegen:

  • Gleichbleibende Spannqualität
  • Beste Zugänglichkeit
  • Kürzere Werkzeuge
  • Hohe Schnittwerte
  • Verkürzung der Fertigungszeiten
  • Hohe Oberflächengüte
  • Geringes Handlingsgewicht durch Kompaktheit der Spannmittel
  • Mehr Maschinenraum zur Verfügung
  • Enorme Haltekräfte durch Formschluss

Überzeugen Sie sich selbst, indem Sie die Erfahrung in Ihrem Unternehmen mit unseren Produkten machen. Gerne besuchen wir Sie vor Ort, um zusammen mit Ihnen neue Möglichkeiten zu erarbeiten, wie Sie noch mehr aus Ihrer Fertigung herausholen.

Mehr Informationen zum Vorprägen und den Makro-Grip 5-Achs-Spannern finden Sie unter den Rubriken Prägetechnik und Spanntechnik.

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