Elektrische Abkantpressen sind eine der wichtigsten Arten von Abkantpressen. Sie werden in der Metallverarbeitungsindustrie häufig eingesetzt und sind für ihre präzisen Biege- und Umformvorgänge sehr geschätzt.
Sie verwenden einen Elektromotor zum Antrieb einer Kugelumlaufspindel oder eines Riemens, um den Stößel zu bewegen. Durch diese Funktion unterscheiden sie sich von anderen Typen. Im Gegensatz zu anderen herkömmlichen Abkantpressen, wie z. B. hydraulischen Abkantpressen, sind diese leiser, effizienter und präziser. Da sie in verschiedenen Anwendungen eingesetzt werden, sind sie ein wichtiges Werkzeug in der modernen Fertigung.
In diesem Artikel werden die elektrischen Abkantpressen eingehend behandelt. Angefangen bei der Geschichte, den Komponenten, der Funktionsweise und ihren Typen. Außerdem gehen wir auf ihre Vorteile und Grenzen, die Preisgestaltung und einen kurzen Vergleich mit der hydraulischen Version ein.
Was ist eine elektrische Abkantpresse?
Diese Abkantpressen verwenden elektrische Energie als Stromquelle. Ihre Hauptfunktionen sind das Biegen, Formen und Verformen von Blechen oder Platten.
Das mechanische Übertragungssystem und der Elektromotor sind die wesentlichen Bestandteile dieser Abkantpressen und bilden ihre Kernkomponenten. Sie regeln die Bewegung des Stößels mit der Kugelumlaufspindel und dem Riemen, indem sie die elektrische Energie des Motors nutzen. Auf diese Weise wird die Bewegung der Oberwange/des Stößels effektiv gesteuert, was zu präzisen Biegeergebnissen führt.
Diese Maschinen sind mit der Weiterentwicklung der Technologie zu einer gängigen Wahl geworden. Sie bieten eine Reihe von Vorteilen und werden heute in zahlreichen Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, im Schiffbau und in der Elektronik eingesetzt.
Geschichte der elektrischen Abkantpresse
Obwohl das Konzept schon viel älter ist, kamen diese elektrischen Abkantpressen in den 1990er Jahren auf den Markt. Ihre Innovationen revolutionierten den Markt für Abkantpressen. Davor, hydraulische Abkantpressen waren marktbeherrschend, konnten aber mit der Präzision der elektrischen Bremsen nicht mithalten.
Früher gab es beim Einsatz von hydraulischen Maschinen gewisse Schwankungen in der Präzision. Dafür gab es mehrere Gründe. Dazu gehören die Veränderung der Ölviskosität und der mechanische Verschleiß der Teile. Mit der Einführung elektrischer Versionen konnten die Hersteller präzisere und genauere Biegewinkel erzielen und gleichzeitig den Vorteil einer schnellen Produktion nutzen. Dies führt zu nachhaltigen Unternehmen. Damit wurde eine erste Stufe für diese sich entwickelnde Technologie gesetzt.
Hauptkomponenten von elektrischen Abkantpressen
Rahmen
Der Rahmen bildet das Grundgerüst der elektrischen Abkantpresse. Er ist aus starkem, massivem Stahl gefertigt. Der schwere Rahmen trägt alle Hauptteile, hält die Maschine stabil und widersteht starken Kräften und Vibrationen während des Biegevorgangs. Dies gewährleistet präzise Ergebnisse und eine lange Lebensdauer.
Bett (unterer Balken)
Das Bett ist der flache, untere Balken der Maschine. Auf ihm ruht das Blech während des Biegens. Die Matrize ist auf dem Bett montiert. Seine flache, robuste Konstruktion hilft, das Werkstück zu stützen und in der richtigen Position zu halten.
Widder (oberer Balken)
Der Stößel ist der bewegliche obere Balken der Abkantpresse. Er hält das Stempelwerkzeug und bewegt sich nach unten, um das Metall in die Matrize zu drücken. Bei elektrischen Modellen wird die Bewegung des Stößels durch Motoren angetrieben, was eine gleichmäßige und präzise Bewegung ermöglicht.
Kontrollsystem
Diese Komponente steuert alle Vorgänge in der Maschine. Sie umfasst fortschrittliche Funktionen, die die Einstellungen erleichtern und eine hohe Genauigkeit bieten.
- CNC-Einheit: Es ist die computergesteuerte Einheit und funktioniert wie ein Gehirn. Mit dieser Einheit kann der technische Bediener programmieren. Sie speichert die Details wie Biegetiefe, Winkel und Geschwindigkeit. Sie automatisiert die Einstellungen und sorgt dafür, dass jede Biegung genau und wiederholbar ist.
- Servomotor: Der Servomotor ist ein Schlüsselelement von elektrischen Abkantpressen. Er übernimmt die Befehle der CNC-Einheit und setzt sie in physische Bewegungen um. Er steuert die Bewegungen des Stößels und des Hinteranschlags. Servomotoren bieten eine präzise Geschwindigkeits- und Positionssteuerung, Energieeffizienz und einen leisen Betrieb.
- Fußpedal: Mit dem Fußpedal kann der Bediener die Werkzeugmaschine freihändig steuern. Durch Drücken des Pedals wird der Biegevorgang gestartet, was die Sicherheit und den Arbeitsablauf verbessert.
Hintere Spurweite
Der Hinteranschlag ist ein verstellbarer Anschlag, der sich hinter dem Bett befindet. Er positioniert das Blech für jede Biegung und sorgt dafür, dass das Teil immer an der richtigen Stelle sitzt. Dies ist wichtig für wiederholbare, hochwertige Ergebnisse.
Elektromotor
Der Elektromotor versorgt die wichtigsten Systeme mit Strom. Bei elektrischen Abkantpressen wird dank moderner Motortechnologie - oft mit Servosteuerung - weniger Energie verbraucht, und es wird kein Hydrauliköl benötigt.
Werkzeugbau
Die Werkzeuge bestehen aus den Stempel- und Matrizensätzen, die das Metall formen. Der Stempel ist am Stößel befestigt, während die Matrize auf dem Bett platziert ist. Verschiedene Werkzeugformen ermöglichen viele unterschiedliche Biegeaufgaben.
Wie funktionieren elektrische Abkantpressen?
Eine elektrische Abkantpresse funktioniert durch die Anwendung von Kraft durch ihre mechanische Übertragung. Sie übt eine starke Kraft auf die Metalloberfläche aus, um sie zu biegen. Der Elektromotor ist jedoch die Hauptkomponente, die das System antreibt. Dadurch unterscheiden sich diese Maschinen von hydraulischen Maschinen.
- Der Elektromotor treibt den Stößel (den oberen Balken) über mechanische Komponenten wie Kugelumlaufspindeln, Riemen oder Direktantriebe an. Sie üben einen starken Druck auf das Metall aus, das zum Biegen auf die Matrize gelegt wird.
- Zu Beginn einer Biegung wandeln die Servomotoren Strom in mechanische Bewegung um. Die Motordrehung wird über Kugelumlaufspindeln oder Riemen präzise übertragen und drückt den Stempel nach unten auf das Blech. Diese Bewegung ist gleichmäßig und kontrolliert, was zu einer äußerst gleichmäßigen Biegung führt.
- Ein ebenfalls elektrisch betriebenes Hinteranschlagsystem positioniert das Blech in bestimmten Abständen zur Matrize. Dadurch wird sichergestellt, dass jede Biegung an der richtigen Stelle erfolgt und wiederholbar ist.
- Eine computerisierte numerische Steuerung (CNC) koordiniert alle Bewegungen. Die Bediener können genaue Biegefolgen, Winkel und Positionen programmieren. Das System stellt den Stößel und den Hinteranschlag automatisch nach Bedarf ein, steuert die Geschwindigkeit und speichert Programme für zukünftige Aufträge.
- Wenn der programmierte Befehl ausgeführt wird, bewegt sich der Stempel nach unten, um das Blech zu biegen. Nach der Biegung kehrt der Stempel an seinen Ausgangspunkt zurück und ist bereit für den nächsten Vorgang.
Arten von elektrischen Abkantpressen
Es gibt vier Typen. Alle verwenden Strom als Hauptstromquelle. Hier finden Sie eine detaillierte Beschreibung aller Arten von elektrischen Abkantpressen.
1. Servo-elektrische Abkantpressen
Servo-elektrische Abkantpressen sind einer der beliebtesten Typen. Sie verwenden einen Servomotor, um die mechanischen Komponenten wie die Kugelumlaufspindel und den Riemen anzutreiben und den Stempel zu bewegen. Durch die Umwandlung der Drehbewegung des Motors in eine lineare Bewegung übt der Stößel eine nach unten gerichtete Druckkraft auf das auf die Matrize gelegte Material aus. Sie sind schnell und effizient. Außerdem sind sie sehr energiesparend, da sie nur dann Energie verbrauchen, wenn sich der Stößel bewegt. Dies führt zu einem energieeffizienten und umweltfreundlichen Betrieb.
2. Elektro-hydraulische Abkantpressen
Sie profitieren von den beiden Versionen - elektrische und hydraulische Abkantpressen. Elektrohydraulische Abkantpressen haben Servo-Elektromotoren als Kraftquelle, die das Hydrauliksystem antreiben. Daher sind sie leistungsstarke Maschinen. Der Einsatz elektrischer Systeme erhöht die Energieeffizienz, insbesondere bei der Bearbeitung dickerer Materialien, wie sie in hydraulischen Systemen verwendet werden.
3. Hybrid-Abkantpressen
Es handelt sich um eine weitere Art von Abkantpresse, bei der sowohl elektrische als auch hydraulische Abkantpressen zum Einsatz kommen. Anstelle einer großen Menge Öl werden kleine Mengen verwendet, die durch elektrische Pumpen unter Druck gesetzt werden. Diese Konstruktion bietet Energieeinsparungen zusammen mit der Präzision elektrischer Abkantpressen. Daher eignen sie sich perfekt für Aufgaben, die ein Gleichgewicht zwischen Energieeffizienz und Leistung erfordern.
4. Elektrische Abkantpressen mit Direktantrieb
Ein relativ neuerer Typ hat Elektromotoren, die direkt mit dem Stößel gekoppelt sind. Dies kann noch schneller und genauer sein, da keine zusätzlichen Getriebe und Riemen erforderlich sind. Direktantriebssysteme sind einfach und zuverlässig, eignen sich aber nur für leichtere Arbeiten.
Vorteile und Grenzen von elektrischen Abkantpressen
Vorteile
- Hohe Präzision: Elektrische Abkantpressen bieten extrem genaue Biegungen. Position und Geschwindigkeit können durch den Einsatz von Servomotoren sehr fein gesteuert werden.
- Energie-Effizienz: Diese Maschinen verbrauchen nur Windenergie, wenn sie sich bewegen. Im Leerlauf verbrauchen sie keinen Strom und sparen so Energiekosten.
- Geringer Wartungsaufwand: Da kein Hydrauliksystem beteiligt ist, gibt es keine Probleme mit Ölwechsel oder Leckagen. Die Wartungsaufgaben sind also einfach.
- Leiser Betrieb: Elektrische Abkantpressen erzeugen nicht die Geräusche wie hydraulische Modelle. Dadurch schaffen sie ein ruhigeres Arbeitsumfeld.
- Konsistente Ergebnisse: Jede Biegung ist leicht wiederholbar. Dank der CNC-Integration werden die Einstellungen bereits gespeichert, wenn die Arbeit erledigt ist. So wird sichergestellt, dass jedes Teil passt.
- Sauber und umweltfreundlich: Sie müssen sich keine Sorgen machen über Auslaufen von Öl oder Verschütten. Es wird also weniger Abfall produziert, und das ist besser für die Werkstatt und die Umwelt.
- Einfaches Design: Reine Elektrogeräte können einfacher und kompakter sein. Sie passen gut in Geschäfte oder Bereiche mit begrenztem Platzangebot.
Benachteiligungen
- Begrenzte Tonnage: Elektrische Abkantpressen eignen sich im Allgemeinen am besten für dünne bis mittelstarke Bleche. Sie können die rohe Biegekraft großer hydraulischer Pressen nicht erreichen.
- Höhere Anfangskosten: Der Anschaffungspreis ist oft höher als bei herkömmlichen hydraulischen Modellen. Die Einsparungen bei Energie und Wartung können dies jedoch im Laufe der Zeit ausgleichen.
- Spezialisierte Komponenten: Für Reparaturen sind unter Umständen spezielle elektrische Teile erforderlich, z. B. moderne Servomotoren oder Steuerplatinen, die teuer sein können oder längere Lieferzeiten haben.
- Benötigt einen geschulten Operator: Diese Maschinen haben komplizierte Funktionen. Aus diesem Grund müssen die Unternehmen in die Ausbildung der Bediener investieren, damit sie die Funktionen bedienen und ausführen können.
Preisspanne für elektrische Abkantpressen
Obwohl die elektrischen Abkantpressen in einer breiten Preisspanne erhältlich sind, können mehrere Faktoren den Preis beeinflussen. Dazu gehören die Größe, die Leistung und die Funktionen der Maschine. Nachfolgend die Preisspanne der auf dem Markt erhältlichen elektrischen Abkantpressen.
- Einsteigermodelle beginnen in der Regel um $50.000.
- Einfache Maschinen kosten bis zu $100.000.
- Die Mittelklassemodelle liegen preislich zwischen $100.000 und $200.000.
- High-End-Maschinen mit fortschrittlichen CNC-Steuerungen oder großer Tonnage können $200.000 übersteigen.
- Einige Spitzenmodelle können $500.000 oder mehr erreichen und verfügen über fortschrittliche Automatisierungsfunktionen.
Zu den wichtigsten Faktoren, die sich auf die Kosten auswirken, gehören Servomotoren, Bettlänge, Steuerungssysteme und Automatisierung. Der Anschaffungspreis ist jedoch höher als bei hydraulischen Abkantpressen; elektrische Abkantpressen sparen im Laufe der Zeit Geld durch geringeren Energieverbrauch und geringere Wartungskosten.
Ist eine elektrische Abkantpresse besser als eine hydraulische Abkantpresse?
Präzision und Konsistenz:
Elektrische Abkantpressen arbeiten mit Servomotoren, die eine genaue Kontrolle über die Bewegung ermöglichen. Das bedeutet, dass jede Biegung sehr genau und wiederholbar ist. Hydraulische Modelle können ebenfalls präzise sein, sind aber anfälliger für Abweichungen aufgrund von Öltemperatur- und Druckschwankungen.
Energienutzung:
Elektrische Abkantpressen verbrauchen nur Strom, wenn sie sich bewegen. Sie sind viel energieeffizienter. Hydraulische Abkantpressen verbrauchen auch im Leerlauf Strom, da die Pumpen kontinuierlich laufen. Dadurch wird der Stromverbrauch im Laufe der Zeit billiger.
Wartung:
Elektrische Modelle benötigen kein Hydrauliköl, keine Pumpen und keine Filter. Das macht sie sauberer und einfacher zu warten. Hydraulische Systeme können Öl verlieren und müssen regelmäßig gewartet werden, was Zeit kostet und die Kosten in die Höhe treibt.
Biegekraft und Kapazität:
Hydraulische Abkantpressen sind stärker. Sie können dickere und härtere Materialien biegen, weil sie eine höhere Tonnage liefern. Elektrische Abkantpressen sind in der Regel auf dünnes oder mitteldickes Metall beschränkt.
Lärm und Umwelt:
Elektrische Abkantpressen sind leiser und schaffen eine bessere Arbeitsumgebung. Es gibt kein Öl zu verschütten oder Dämpfe zu befürchten. Hydraulische Abkantpressen sind lauter und haben mehr Vibrationen, und es besteht immer die Gefahr von Öllecks. Mehr sehen Unterschiede zwischen elektrischen Pressen und hydraulischen Pressen.
Schlussfolgerung
Eine elektrische Abkantpresse ist eine Maschine, die Bleche mit großer Genauigkeit biegt. Sie verwendet Elektromotoren anstelle von Hydraulik, um ihre Bewegungen zu steuern. Dies ermöglicht jedes Mal präzise und gleichmäßige Biegungen. Elektrische Abkantpressen sind energieeffizient und benötigen weniger Wartung als herkömmliche Modelle. Sie werden in vielen Branchen eingesetzt, um verschiedene Teile und Komponenten zu formen. Mit modernen Steuerungssystemen bieten diese Maschinen eine schnelle Einrichtung und einen reibungslosen Betrieb. Insgesamt bringen elektrische Abkantpressen Präzision, Effizienz und Zuverlässigkeit in die Metallverarbeitung.