Wrzeciono – kluczowy element każdej obrabiarki
Wrzeciono to centralny element każdej frezarki czy centrum obróbczego – od jego jakości zależy stabilność procesu, parametry skrawania i ostateczna jakość powierzchni. Firma Starrag od dziesięcioleci samodzielnie projektuje i produkuje wrzeciona napędowe oraz elektrowrzeciona, dzięki czemu może precyzyjnie dopasować je do konkretnych zastosowań i typów maszyn. Klient otrzymuje kompletne rozwiązanie, w którym kinematyka obrabiarki, napędy osi i wrzeciono tworzą idealnie zestrojony układ.
Jak podkreśla Rainer Hungerbühler, Dyrektor Sprzedaży w dziale lotnictwa i turbin, „wrzeciono jest sercem frezarki i decyduje o tym, czy wyniki obróbki spełnią oczekiwania użytkownika”. Własna produkcja wrzecion w zakładzie Starrag w Rorschacherberg pozwala tworzyć rozwiązania dokładnie dopasowane do wymagań konkretnych branż – od obróbki tytanu i Inconelu, po lekkie, ale złożone elementy aluminiowe.
Własna produkcja wrzecion napędowych – pełna kontrola nad jakością
Starrag produkuje wrzeciona napędowe już od lat 20. XX wieku, budując przez ten czas unikalne know-how. Obecnie wszystkie centra serii STC montowane w Rorschacherberg są standardowo wyposażane we własne wrzeciona napędowe Starrag. Pięcio- i sześcioosiowe centra obróbcze tej serii zapewniają bardzo wydajną obróbkę skomplikowanych korpusów, elementów konstrukcyjnych i detali o długich czasach cyklu.
Konstrukcja wrzecion napędowych Starrag charakteryzuje się bardzo kompaktowym konturem kolizyjnym. Dzięki temu głowica może podejść bardzo blisko obrabianego elementu, co umożliwia stosowanie krótszych narzędzi. Krótki wysięg to z kolei stabilniejszy proces frezowania, mniejsze ugięcia i dłuższa żywotność narzędzi skrawających. Dodatkowym atutem, na który zwraca uwagę Hungerbühler, jest ogromna niezawodność – wrzeciona napędowe Starrag są w praktyce „niemal nie do zdarcia”, co przekłada się na wysoką dostępność maszyn i zminimalizowane ryzyko nieplanowanych przestojów.
Parametry wrzecion napędowych Starrag do ciężkiej obróbki
Ze względu na różne wielkości maszyn i ich przeznaczenie, wrzeciona napędowe Starrag dostępne są w kilku wariantach mocy i przełożeń. Najczęściej stosowana konfiguracja to wrzeciono o mocy 37 kW, osiągające do 8000 obr/min i zapewniające moment obrotowy 940 Nm w trybie pracy ciągłej (S1). Dla zastosowań wymagających jeszcze wyższego momentu dostępna jest wersja 1600 Nm przy prędkości 4500 obr/min.
Wyjątkową pozycję zajmuje wrzeciono napędowe z interfejsem HSK-A100, które może pracować z prędkością do 12 000 obr/min przy momencie 620 Nm. Jak podkreśla Hungerbühler, to rozwiązanie jest unikalne na rynku – niewielu producentów oferuje wrzeciono napędowe o takiej kombinacji momentu, prędkości i interfejsu narzędziowego w klasie maszyn STC.
Elektrowrzeciona Starrag – rosnąca rola w obróbce skrawaniem
Obok wrzecion napędowych, coraz większe znaczenie zyskują elektrowrzeciona. Starrag projektuje i produkuje je od około 25 lat, a w ostatnich latach zapotrzebowanie na nie wyraźnie rośnie. Silvan Huber, Inżynier ds. Rozwoju odpowiedzialny za elektrowrzeciona i napędy bezpośrednie, podaje, że do tej pory w maszynach Starrag zainstalowano już blisko 2500 takich jednostek, a roczna produkcja dynamicznie rośnie – liczba elektrowrzecion montowanych w maszynach podwoiła się rok do roku.
Za tym sukcesem stoi połączenie wysokiej jakości, zaawansowanej technologii i własnego centrum eksperckiego. Zespół specjalistów pracuje na nowoczesnych stanowiskach do projektowania, montażu, remontów i testów, co pozwala dostarczać klientom elektrowrzeciona o bardzo wysokiej precyzji, trwałości i stabilności pracy. To przekonało również zakłady w Chemnitz i Vuadens, które stosują elektrowrzeciona Starrag w centrach Heckert H oraz w nowych maszynach Bumotec s181 i 191neo.
Gdzie pracują elektrowrzeciona Starrag?
Elektrowrzeciona są dziś standardem m.in. w 5-osiowych centrach do obróbki łopatek turbin serii LX oraz w centrum NB 151 przeznaczonym do obróbki łopatek. W centrach frezarskich STC, w sytuacjach gdy nie ma zainstalowanego wrzeciona napędowego, stosowane jest elektrowrzeciono HSK-T100 o prędkości 18 000 obr/min. Dzięki temu użytkownik może wybierać między konfiguracją zoptymalizowaną pod bardzo wysoki moment, a wersją nastawioną na wysokie prędkości obrotowe i agresywne parametry skrawania.
Szeroki zakres mocy i prędkości elektrowrzecion
Oferta elektrowrzecion Starrag obejmuje bardzo szeroki zakres parametrów roboczych – od kompaktowych wrzecion 2,5 kW z momentem 2 Nm, aż po jednostki osiągające moment 350 Nm. Prędkości obrotowe zależnie od modelu mieszczą się w przedziale od 12 000 obr/min do 40 000 obr/min. Dzięki temu możliwe jest optymalne dopasowanie wrzeciona do typu obrabianego materiału, zastosowanych narzędzi oraz wymaganej strategii frezowania czy wiercenia.
Elektrowrzeciono 80 kW – nowy poziom wydajności obróbki
Jednym z najnowszych rozwiązań jest elektrowrzeciono o mocy 80 kW (moment 250 Nm, 18 000 obr/min w trybie S1), opracowane z myślą o maksymalizacji wydajności skrawania. Jednostka ta jest dostępna dla całej serii STC i wyposażona w interfejs HSK-T100. Wrzeciono oferuje siłę zacisku narzędzia powyżej 45 kN, moment zacisku wału wynoszący 1400 Nm i jest przygotowane do pracy z chłodziwem wewnętrznym o ciśnieniu do 140 barów.
Na jakość i trwałość tego typu elektrowrzecion wpływają nie tylko własne rozwiązania konstrukcyjne Starrag, ale również selekcja komponentów – łożyska i silniki pochodzą wyłącznie od renomowanych producentów. Efektem jest stabilna praca, długi czas eksploatacji i przewidywalne zachowanie przy wysokich prędkościach, co jest kluczowe przy obróbce wymagających materiałów.
Precyzja dzięki sensorom i kompensacji termicznej
Nowoczesne elektrowrzeciona do obróbki skrawaniem są wyposażone w rozbudowaną sensorykę, która wspiera zachowanie wysokiej dokładności wymiarowej. Przykładem jest elektrowrzeciono stosowane w centrach Heckert, gdzie zmierzona wartość osiowego przemieszczenia wału w całym zakresie prędkości wynosi mniej niż 10 μm. Dla porównania sama rozszerzalność cieplna przy prędkości 18 000 obr/min mogłaby powodować przesunięcie rzędu około 200 μm – to pokazuje, jak skutecznie działa system kompensacji oparty na czujnikach i inteligentnym sterowaniu.
Innowacje w chłodzeniu – od dysz chłodziwa po obróbkę kriogeniczną
Starrag rozwija również innowacje w obszarze chłodzenia narzędzia i strefy skrawania. Przykładem są dysze rozprowadzające chłodziwo w końcówce wrzeciona, których kąt natrysku można programowo dobrać do długości narzędzia – poprawia to skuteczność chłodzenia i zwiększa trwałość ostrza.
Kolejnym krokiem są wrzeciona do centrów Bumotec s181 i 191neo, przystosowane do kriogenicznego chłodzenia CO₂. Specjalny obrotowy przepust umożliwia doprowadzenie czynnika kriogenicznego bezpośrednio do krawędzi skrawającej. Takie rozwiązanie sprawdza się m.in. przy obróbce protez drukowanych w 3D, detali z tworzywa PEEK czy podczas wiercenia elementów tytanowych, gdzie tradycyjne chłodzenie często okazuje się niewystarczające.
W stronę jeszcze wyższych prędkości i wydajności skrawania
Rozwój technologii wrzecion w Starrag koncentruje się obecnie na dalszym zwiększaniu prędkości obrotowych i związanej z tym wydajności usuwania materiału. Wyższa prędkość wrzeciona otwiera drogę do nowych strategii frezowania, skrócenia cykli obróbkowych i jeszcze lepszego wykorzystania potencjału nowoczesnych narzędzi skrawających.
Żywotność elektrowrzecion i profesjonalne remonty
Żywotność każdego elektrowrzeciona do obrabiarek zależy z jednej strony od jakości wykonania, z drugiej – od sposobu użytkowania i obciążeń w procesie. Starrag standardowo udziela rocznej gwarancji na swoje elektrowrzeciona, a w razie potrzeby wspiera klientów w diagnostyce, przeglądach oraz naprawach.
Remonty wrzecion realizowane są w zakładzie w Rorschacherberg przez doświadczony, wysoko wykwalifikowany zespół. Wykorzystywane są wyłącznie oryginalne części zamienne, dzięki czemu po remoncie wrzeciono odzyskuje parametry zbliżone do fabrycznie nowego, a klient otrzymuje nową gwarancję producenta na wymienione komponenty.
Globalna sieć części zamiennych i szybkie wsparcie serwisowe
Aby zminimalizować przestoje i zapewnić wysoką dostępność maszyn, Starrag utrzymuje magazyny części zamiennych do wrzecion w różnych regionach świata. Dzięki temu kompletne wrzeciono może zostać wysłane do klienta nawet w ciągu 24 godzin, co znacząco skraca czas oczekiwania na uruchomienie obrabiarki po awarii.
Połączenie własnego działu rozwoju wrzecion, produkcji w jednej grupie oraz globalnego serwisu sprawia, że Starrag należy dziś do ścisłej czołówki technologicznej w obszarze wrzecion napędowych i elektrowrzecion do obróbki skrawaniem – i konsekwentnie rozwija te rozwiązania, dążąc do osiągnięcia światowego szczytu.
Na podstawie materiału z magazynu Starrag Star-Digital 2023-01.
