Spannende spanen

Ik merk dat mijn weblog onder andere bezocht wordt door mensen die problemen met spanen of spaanafvoer hebben. Zonder de details te kennen is het natuurlijk heel lastig om daar specifiek op in te gaan. De simpelste manier om problemen met spanen te voorkomen is : geen spanen maken. Of, als het toch moet, maak dan zo kort mogelijke spanen

Mijn gouden tip van alle tijden is natuurlijk : draaiwerk (en vooral automatendraaiwerk) moet je uitbesteden, hierdoor hoef je (in eigen bedrijf) geen spanen te maken. En wij maken ‘toevallig’, serie draaiwerk, op speciaal daarvoor gemaakte en ingerichte draaiautomaten. Deze zijn onder andere voorzien van diverse (hoge druk) koelmiddel pompen, om de spanen van de producten en gereedschappen af te krijgen, en spanentransporteurs om de spanen de machine uit te krijgen.

Maar niet iedereen wil of kan series draaiwerk uitbesteden, en daarom wil ik toch nog wel wat meer algemene tips geven.

1) de materiaal keuze, van een heleboel materialen zijn kortspanige versies te koop, een aantal worden elders in deze weblog beschreven.

2) Kies het gereedschap met de juiste spaanbreker voor de toepassing. (dus aangepast aan materiaal, voor of nadraaien etc)

3) Voldoende koeling, bij binnengereedschappen (boren, uitdraai beitels etc) bij voorkeur door het gereedschap heen direct naar de snijkant. Dit kan een vrij hoge koelmiddeldruk vragen.

4) Als je moet kiezen tussen snede diepte en voeding: meer voeding geeft meestal een kortere spaan. (minder snedediepte geeft in verhouding een grotere voeding).

5) Als de machine de toegenomen snijweerstand door de grote voeding niet meer trekt, verlaag dan de snijsnelheid.


Deze verbanden zijn echt te complex om in een paar regels uit te leggen,
Daarom is het echt zo’n slechte raad niet om bij grotere series draaiwerk uitbesteden te overwegen.

Druk, druk, druk, druk, druk.

Om de spanen te breken is een goede verhouding tussen snedediepte en aanzet een belangrijke parameter. Dat heb ikin eerdere edities van deze Blog reeds uitvoerig betoogd. Er zijn ook nog andere methoden en hulpmiddelen.
Naast het onderbreken van de snede (zoals het ‘stotteren’ bij boren en groefsteken) is er nog een heel handig hulpmiddel, de hogedruk koelmiddel pomp.

Wanneer is het hoge druk? Onze eerste CNC draaimachine had een hoge druk pomp voor maar liefst 10 bar. Daar zou je een waterkolom van 100 meter hoog mee kunnen maken. Dat lijkt veel, zeker omdat we niets in de buurt hebben waar we zo’n hoge kolom mee kunnen vergelijken. In de praktijk blijkt het ongeveer het allerminste te zijn dat nog een beetje werkt. Een latere machine, die minder druk geeft heeft veel vaker ‘ongelukjes’ met een U boor. Na een paar U boren, zeker bij de wat grotere diameters, heb je de hogedrukpomp snel terug verdiend.

10 bar is echter niet de hoge druk van de moderne hogedrukpomp. Een beetje pomp kan 120 bar leveren. Dan neemt het verplaatste volume wel drastisch af. En als er meer dan een spuitmondje tegelijk opengaat valt de druk onmiddellijk terug.

Wat doet zo’n hogedruk koelmiddelpomp zoal? Om te beginnen veroorzaakt zelfs een kleine straaltje snijolie bij 120 bar al een enorme olienevel. Dat maakt de installatie van een hogedruk pomp aanmerkelijk duurder, want er moet ook een goede afzuiginstallatie met filter bij de machine komen (bij voorkeur een elektrostatisch filter) .
Daarnaast is het verkoopargument dat je lastige spanen er gewoon mee stuk spuit gewoon niet waar. Voor materiaal dat toch al goed verpaanbaar was worden de krullen inderdaad nog korter. Bij lastiger staalsoorten verbetert de spaanafvoer ook enorm, want de spanen worden gewoon, ongebroken, weggespoten, en zo raken er minder krullen om de producten gewikkeld. Het koelmiddel kan weer gewoon bij de beitel of boorpunt komen, en producten kunnen in de overname spindel verder bewerkt worden zonder ‘aanhangende problemen’ , zoals dotten staalwol ter grote van een kleine schuurspons.
Behalve de nevel heeft een hogedruk koelmiddel pomp ook het nadeel dat de krachtige straal, verkeerd toegepast, schade aan machine en gereedschap kan veroorzaken. Zelfs de minuscule partikeltjes die door het verplichte oliefilter komen hebben al een enorme abrassieve werking. Het effect wordt wel eens met waterstraal snijden vergeleken. Ten onrechte waarschijnlijk, maar toch.

Voor taaie materialen, of diepe groeven en gaten in ‘gewone’ materialen is de hogedrukpomp dus een uiterst aangenaam hulpmiddel, dus gewoon doen!! (of, bij aanhoudende twijfel, het draaiwerk gewoon uitbesteden, maar welk advies had u anders van mij verwacht?)