Wat is Zwitserse bewerking? Het type, de toepassing en de voordelen

Wat is Zwitserse bewerking?

Zwitserse bewerkingsmachines, ook wel Zwitserse machines of Zwitserse automatische draaibanken genoemd, zijn uniek omdat ze het mogelijk maken om bewerkingen gelijktijdig uit te voeren. Dit maakt het mogelijk om meer dan één gereedschap tegelijkertijd aan een bewerking te laten werken, waardoor de productiviteit toeneemt zonder dat complexe instellingen nodig zijn. Een dergelijke efficiëntie is kenmerkend voor Zwitserse draaibanken en deze presteren beter dan conventionele draaibanken waarbij het materiaal niet beweegt.

De Zwitserse draaibank onderscheidt zich door het gebruik van een Z-as aanvoermechanisme dat stafmateriaal door een geautomatiseerde klauwplaat beweegt. CNC-draaimachines hebben daarentegen klauwplaten die alleen maar ronddraaien, waardoor de productiebewegingen beperkt blijven. Ze verhogen de nauwkeurigheid van de bewerking en maken moeilijke meerzonebewerkingen mogelijk.

Vanuit Zwitserland, dat aan het eind van de 19e eeuw ontstond en bedoeld was voor het maken van nauwkeurige horloges, heeft de verspanende bewerking een lange weg afgelegd. De techniek werd aanvankelijk ontwikkeld om te voldoen aan strenge eisen bij de productie van horlogeonderdelen met een focus op precisie en kosteneffectiviteit; maar is in de loop der tijd aangepast en verfijnd om te voldoen aan verschillende toepassingen binnen verschillende precisie-industrieën.

Moderne Zwitserse CNC machines vormen het hoogtepunt van deze vooruitgang door traditionele precisie te combineren met digitale besturingssystemen. Door te kiezen voor ‘Zwitserse CNC bewerking’ profiteren operators van verbeterde mogelijkheden in complexiteit en ongeëvenaarde nauwkeurigheid bij het produceren van dergelijke onderdelen, wat goed laat zien hoezeer de integratie van deze twee technologieën de Zwitserse bewerking heeft beïnvloed.

Hoe werken Zwitserse machines?

Een Zwitserse machine zou een staafinvoer toepassen die het materiaal systematisch aanvoert en zorgt voor een soepel verloop van de bewerkingen. Dit beperkt de menselijke betrokkenheid tot een minimum en verhoogt tegelijkertijd de productie-efficiëntie, waardoor alles systematisch en meer gestroomlijnd verloopt.

De kop van deze machine is essentieel omdat deze het werkstuk vastzet en roteert. Aangedreven door de hoofdspilaandrijving kan de rotatiebeweging nauwkeurig worden geregeld, wat cruciaal is voor uitstekende bewerkingsresultaten. Gereedschapshouders rondom het werkstuk zorgen voor beweging in meerdere richtingen om de complexe snijcapaciteit van deze machine te verbeteren.

Zwitserse draaibanken zijn zeer nauwkeurig. Dit is vooral te danken aan een geleidebus die het werkstuk stevig dicht bij het snijgereedschap houdt. Door doorbuiging en geratel te verminderen, worden precisiedraai-, frees- of boorprocessen mogelijk.

Tot slot zijn de meeste moderne Zwitserse machines CNC-gestuurd, waardoor bewegingen en snelheden gedetailleerder dan ooit geprogrammeerd kunnen worden. Dergelijke machines hebben finesse tijdens het afdraaien, zodat elk bewerkt onderdeel perfect is volgens de specificaties.

Branchespecifieke toepassingen van Zwitserse machinale bewerking

Medische industrie

Zo is Zwitserse bewerking in de medische industrie erg belangrijk vanwege de mogelijkheid om zeer nauwkeurige en kleine onderdelen te maken die nodig zijn voor diverse medische instrumenten. De materialen waaruit titanium botschroeven worden gemaakt hebben een lage warmtegeleiding en dus een hoge aspect ratio. Ze worden gemaakt met Zwitserse machines, die deze hindernissen kunnen overwinnen en schroeven met zeer nauwe toleranties kunnen produceren om het welzijn en comfort van patiënten te garanderen. Op dezelfde manier wordt het ook gebruikt bij de vervaardiging van chirurgisch gereedschap, orthopedische implantaten, tandheelkundige implantaten en katheters.

Ruimtevaartindustrie

De behoefte aan precisie en betrouwbaarheid van onderdelen maakt Zwitserse machinale bewerking in de lucht- en ruimtevaartindustrie noodzakelijk. Enkele voorbeelden van onderdelen die gemaakt worden met Zwitserse machines zijn vliegtuigbevestigingen, hydraulische koppelingen en sensorbehuizingen. De toepassing van deze technologie zorgt ervoor dat de productienormen strikt worden nageleefd, omdat lichte materialen kunnen worden bewerkt met strenge tolerantiegrenzen. Bovendien kan deze methode worden toegepast bij het maken van complexe systemen zoals die in motoren van ruimtevaartuigen, cockpitbesturingen enzovoort.

Elektronica-industrie

De vraag naar kleinere maar zeer nauwkeurige elektronische componenten blijft stijgen binnen de elektronicasector. Diverse elektronische componenten zoals connectorpinnen, contactdozen en andere worden geproduceerd met Zwitserse machinale bewerkingstechnologie. Het zorgt ervoor dat deze elementen voldoen aan de precisie- en kwaliteitsnormen die vereist zijn voor consumentenelektronica of halfgeleiderapparaten, nog voordat ze in de productielijnen terechtkomen. Precisie is essentieel voor het behoud van de functionaliteit en duurzaamheid van elektronische producten.

Auto-industrie

In de auto-industrie wordt veel gebruik gemaakt van Zwitserse bewerking, vooral daar waar nauwkeurigheid en duurzaamheid nodig zijn. Onderdelen zoals bussen assen brandstofinjectiecomponenten remsysteemunits worden vervaardigd met behulp van Zwitserse machines. Autofabrikanten vertrouwen op geavanceerde meertrapsprocessen zoals Zwitserse machinale bewerking om superieure voertuigonderdelen te maken die zowel de algemene prestaties als de veiligheidsnormen kunnen verbeteren.

Defensie-industrie

Het lijdt geen twijfel dat complexe geometrieën en zeer lage toleranties een vorm van Zwitserse bewerking nodig hebben in de defensie-industrie. Onderdelen van helikopters, raketten, schepen en tanks moeten een zeer hoog niveau van precisie en consistentie hebben, wat de Zwitserse machine kan bieden. Het zorgt ervoor dat slagpennen, bouten en trekkers worden vervaardigd volgens de specificaties die de prestaties en veiligheid van militaire hardware verbeteren.

Muziekinstrumenten

Zwitserse bewerking is zeer nuttig voor het maken van delicate en precieze onderdelen die gebruikt worden in muziekinstrumenten. Zo worden bijvoorbeeld de kleine ingewikkelde onderdelen van hout- of koperblazers of gitaren, die tuners/tailpieces heten, en trommels, die bekend staan als stangen/spanners, gemaakt met Zwitserse machines. Dit zorgt voor uniformiteit in de constructie en geluidskwaliteit telkens wanneer een van deze instrumenten gebruikt wordt, zoals geleverd door Zwitserse bewerkingstechnieken.

Belangrijke overwegingen bij het gebruik van Zwitserse CNC-bewerking

Heeft u last van hoge prijzen en lange bewerkingstijden? Verkeerde tekeningen en scherpe hoeken zijn de meest voorkomende fouten die Zwitserse CNC-bewerking in de weg kunnen staan. Volg deze basisprincipes om de efficiëntie en kwaliteit van producten te verbeteren.

Gedetailleerde technische tekeningen

Engineeringtekeningen moeten alle vereiste afmetingen, toleranties, materialen en afwerking bevatten om de operators de weg te wijzen naar de productie van perfecte onderdelen. Duidelijke specificaties helpen dus in eerste instantie bij de productie van de vereiste onderdelen.

Gebruik van standaard gatgrootte

Het gebruik van universeel gangbare gatmaten is eenvoudiger en goedkoper te bewerken dan andere maten. Het gebruik van een algemeen gebruikte diameter van 5 mm vereist geen extra gereedschap, waardoor de efficiëntie toeneemt en de kosten dalen.

Ontwerpen met afgeronde hoeken

Het gebruik van minimaal 3 mm vulling in de binnenstralen van onderdelen kan de bewerking verbeteren door slijtage van het gereedschap te minimaliseren en problemen zoals klapperen te elimineren, waardoor de levensduur van het bewerkingsgereedschap toeneemt.

Optimale tolerantiespecificatie

Het is aan te raden om strenge toleranties alleen te gebruiken waar dat nodig is, om de productiekosten in de hand te houden. Hoewel dit nodig is in toepassingen zoals de ruimtevaart, leiden nauwere toleranties in toepassingen die niet zo’n hoge nauwkeurigheid vereisen alleen maar tot hogere productiekosten.

Wanddikte Strategie

Met uitzondering van de wanden die te dun zijn, namelijk die van minder dan 0. In metalen is dit ongeveer 5 mm en het is van vitaal belang om situaties als klapperen en vervorming tijdens het bewerkingsproces te voorkomen. Bij kunststoffen moet de wanddikte juist zijn, zodat de structuur de druk kan weerstaan die er tijdens de productie op wordt uitgeoefend en er tegelijkertijd een glad oppervlak op de kunststof ontstaat.

Overwegingen voor gereedschapgeometrie

Beperkingen die voortkomen uit de geometrie van de gebruikte bewerkingsgereedschappen moeten worden meegenomen in het ontwerp, vooral als er fijne en ingewikkelde vormen zoals diepe uitsparingen en profielen in het ontwerp zijn opgenomen en deze moeten haalbaar zijn zonder veel handmatige nabewerking.

Efficiënte machine-instelling

Het laat ook zien hoe gereedschapsoriëntaties en -banen gepland kunnen worden om de bewerkingsproductiviteit te verbeteren door de insteltijd met wel 20% te verkorten, waardoor de arbeidskosten dalen en de doorvoer in de productie toeneemt.

Slimme materiaalselectie

De keuze van materialen voor machinale bewerking is zeer cruciaal, afhankelijk van de functie van het onderdeel en de omgeving waarin het moet worden gebruikt. Zo is de keuze voor titanium vanwege zijn sterkte en lage dichtheid van vitaal belang als het gaat om de toepassing van lucht- en ruimtevaart voor prestatieverbetering.

Ontwerp voor verbeterde functionaliteit

Het is mogelijk om onderdelen zo te ontwerpen dat ze functioneel en gemakkelijk te bewerken zijn, dat wil zeggen dat er geen speciaal gereedschap nodig is om de tijd die nodig is voor het fabricageproces te verkorten.

Aandacht voor bewerkingstijd

Men kan de bewerkingstijd van onderdelen aanzienlijk verkorten door de geometrie van onderdelen te vereenvoudigen. Vermindering van de complexiteit van het ontwerp leidt tot een vermindering van de cyclustijd met wel 30% en dus van de productiekosten.

Voordelen van Zwitserse machines

Heeft u problemen met inefficiënties en inconsistenties in het snijproces? U kunt niet vooruit door slechte afwerking, langere doorlooptijden en veel instellingen. Maak van uw productielijn een leider in deze industrie door Zwitserse machines met precisie, hogere snelheden en veelzijdige materiaalverwerking.

• Weinig instellingen en bewerkingen: Zwitserse bewerkingsmachines zijn ontworpen voor complexe onderdelen met zowel frees- als draaifuncties in één instelling. Hierdoor zijn niet meerdere machine-instellingen nodig, wat tijd bespaart en fouten minimaliseert.
• Betere kwaliteit van oppervlakteafwerking: De Zwitserse machines zorgen met hun precisie voor een extreem gladde afwerking van oppervlakken. Dit is vooral belangrijk als fijne details of esthetiek vereist zijn in de ontwerpen van onderdelen.
• Snellere verspaning en kortere doorlooptijden: Door hun hoge snelheid kunnen Zwitserse machines meerdere taken tegelijk uitvoeren. Hierdoor verkorten ze de productietijd, wat resulteert in kortere wachttijden en het halen van krappe deadlines eenvoudiger maakt dan ooit tevoren.
• Minder geratel en doorbuiging: Het werkstuk wordt naast het snijgereedschap ondersteund tijdens de bewerking, waardoor geratel en doorbuiging minder voorkomen op Zwitserse machines. Deze eigenschappen zijn belangrijk bij het bewerken van slanke lange componenten die de neiging hebben om te trillen.
• Nauwe toleranties: Zwitserse machines kunnen zeer nauwe toleranties produceren, waardoor de naleving van nauwkeurige specificaties voor elk onderdeel gegarandeerd is. Dit hoge niveau van nauwkeurigheid is vooral belangrijk voor industrieën als de lucht- en ruimtevaart en de medische sector, waar zelfs kleine afwijkingen onaanvaardbaar kunnen zijn.
• Verschillende soorten materialen: Zwitserse machines kunnen een breed scala aan materialen verwerken, zoals metalen, kunststoffen, composieten enz. Daarom zijn ze dankzij deze flexibiliteit geschikt voor talloze toepassingen in verschillende industrieën.
• Hoge precisie & herhaalbaarheid: Gewaardeerd omdat het herhaalbare resultaten mogelijk maakt waardoor duidelijke sneden worden geproduceerd zonder dat er veel defecten optreden. Iets wat alleen mogelijk is met dergelijke processen als de kwaliteit van grote hoeveelheden producten op productielijnen gehandhaafd blijft.
• Efficiëntie met meerdere assen plus automatisering: Ze beschikken over meerdere assen zodat Zwitserse machines veel processen tegelijk kunnen uitvoeren. Bovendien zorgt de hoge mate van automatisering voor een minimale handmatige betrokkenheid bij het productieproces, waardoor het efficiënter en productiever wordt.

Beperkingen van Zwitserse bewerking

• De diameter van stafmateriaal dat gebruikt wordt op Zwitserse machines is meestal beperkt tussen 2 mm en 38 mm, waardoor een consistente diameter noodzakelijk is.
• Kostbaar gereedschap: Gereedschap voor Zwitserse machines is gespecialiseerd van aard; het is dus duur en heeft beperkingen qua afmetingen en geometrie.
• Minder warmteafvoer: Bij langdurig gebruik voert olie als smeermiddel de warmte minder goed af dan water, wat problemen oplevert.
• Meer tijd voor instellen: De insteltijden zijn langer door het gebruik van meerdere gereedschappen en de programmeervereisten voor Zwitserse machines.
• Beperkingen in grootte: Diameter en lengte van grotere onderdelen passen niet in Zwitserse machines
• Hoge CAPEX-kosten: Over het algemeen zijn Zwitserse machines duurder dan basismachines.
• Vaardigheidsafhankelijke bediening: Voor het bedienen en programmeren van Zwitserse machines is een hoger vaardigheidsniveau vereist.

Vergelijking tussen Zwitserse en CNC-verspaning

Precisie en productiviteit

Zwitserse bewerking

Deze bewerkingstechniek wordt beschouwd als zeer ingewikkeld en efficiënt omdat het een aantal taken in één keer kan uitvoeren dankzij de verschuifbare kop met geleidebus, wat leidt tot hoge precisie en productiviteit.

Traditionele bewerking

Het produceert onderdelen die niet zo nauwkeurig zijn als die van de andere technieken, omdat operators bewerkingen in volgorde moeten uitvoeren, wat resulteert in langere cyclustijden.

Kwaliteit van producten

Zwitserse bewerking

Deze techniek heeft minimale gereedschapsmarkeringen of randbramen en maakt gebruik van koelmiddelen op oliebasis om wrijving en warmteopbouw te verminderen en zo onnodige secundaire nabewerkingsprocessen te elimineren.

Traditionele bewerking

De nauwkeurigheid van dit type is vaak afhankelijk van postproductiewerk; dit betekent dat onderdelen meer procedures moeten ondergaan voordat ze als afgewerkte producten kunnen worden beschouwd.

Kostenvergelijking

Zwitserse bewerking

Hoewel de kosten per eenheid hoger kunnen liggen dan bij traditionele bewerkingen voor kleine hoeveelheden, is zwitsend draaien duur bij het opstarten, maar wordt het zeer rendabel voor grote volumes vanwege de kortere cyclustijd door gelijktijdige opstellingen met meerdere bewerkingen.

Traditionele bewerking

Terwijl traditionele bewerking bijvoorbeeld goedkoop lijkt voor kleine series vanwege de lage instelkosten, is het relatief onrendabel voor grote aantallen omdat er lange cyclustijden mee gemoeid zijn.

Toepassingen van verspaningsmethoden

Zwitserse bewerking

Deze industrieën hebben productiemethoden nodig die micro-apparaten zoals microlasers kunnen produceren, waardoor Zwitserse bewerkingstechnologie ideaal is.

Traditionele bewerking

Denk hierbij aan autofabrikanten die verschillende carrosseriedelen zoals motorblokken maken, maar ook aan woningbouwers die muren of daken bouwen van respectievelijk stalen platen of hout.

Operationele verschillen

Zwitserse bewerking

Daarnaast dragen het gebruik van een glijdende busondersteuning, waardoor meerdere frezen in de machine kunnen worden gebruikt, en de automatische toevoer van staven allemaal bij aan het verminderen van de doorbuiging tijdens de productie, waardoor zeer nauwkeurige complexe componenten kunnen worden gemaakt met een minimale doorbuiging die mogelijk is met het Zwitserse draaiproces.

Traditioneel CNC verspanen

Aan de andere kant zijn de snijgereedschappen stationair, terwijl het werkstuk door de machine zelf wordt bewogen. Dit leidt tot een langere cyclustijd voor onderdelen, wat doorbuiging kan veroorzaken, maar kan worden verminderd door zorgvuldig programmeren en handmatige materiaaltoevoer.

Specifieke verschillen gemarkeerd

Aspect	Zwitserse bewerking	Traditioneel CNC verspanen
Balhoofd Beweging	Beweegbare kop voor betere controle.	Vaste kop beperkt de precisie.
Bewerkingsproces	Gesegmenteerde bewerking verbetert de precisie.	Opeenvolgende bewerkingen verlengen de cyclustijden.
Type koelvloeistof	Gebruikt olie voor betere smering.	Gebruikt koelmiddelen op waterbasis.
Nabewerking	Minimale secundaire afwerking nodig.	Vereist vaak extra afwerking.
Kosten	Voordelig voor grote productieruns.	Minder voordelig voor grote oplages.