High-end verspanen krijgt boost bij Kuyer Metaal

Kuyer Metaal in Nijkerk heeft nog niet zo lang geleden een grote stap voorwaarts gezet door de aanschaf van hun eerste vijfassige freesmachine, de Matec 30HV. Met deze machine die over een grote Z-as beschikt wil Kuyer Metaal het verspaningsproces naar een hoger niveau tillen en daarmee de nauwkeurigheid en productiviteit verbeteren.

Kuyer Metaal is een veelzijdig metaalbewerkingsbedrijf dat zich gespecialiseerd heeft in verschillende disciplines. Hun expertise strekt zich uit van plaatbewerking, gecertificeerd laswerk, constructiewerk tot aan gespecialiseerde verspaningsopdrachten. De toeleverancier werkt daardoor voor veel verschillende sectoren en industrieën. Het merendeel (60%) van hun productie is gericht op de defensie-industrie die de laatste jaren een sterke opmars heeft gemaakt. Daarnaast is de bouwsector (10%) en de productie van onderdelen voor trams, treinen, en metro’s (10%) een belangrijke afzetmarkt voor Kuyer Metaal.

High-end verspaning

Het bedrijf heeft een sterke reputatie opgebouwd in zwaar gecertificeerd laswerk, wat vijf jaar geleden nog hun kernactiviteit vormde. Door een nieuwe strategische doelstelling is Kuyer

Metaal gestart met het moderniseren van de productiefaciliteit, zodat het ook op het gebied van verspaning een grotere rol kan gaan spelen. “We positioneren ons als een producent van producten met toegevoegde waarde in plaats van als een low-budget producent met hoge omzetten. We zijn gespecialiseerd in kleine series van gemiddeld 25 stuks, vaak met lange contracten en terugkomende orders. Om ook op het gebied van verspaning kwalitatieve high-end werkstukken te kunnen leveren die voldoen aan hoge nauwkeurigheden en krappe toleranties, zijn we gestart met het moderniseren van de verspaningsafdeling. Het gevolg is dat we hebben geïnvesteerd in een hoogwaardige vijfassige Matec 30HV”, vertelt directeur Arnoud Aalten.

De eerste vijfasser

Met de introductie van de Matec 30HV, de eerste vijfassige freesmachine binnen het bedrijf, is Kuyer

Metaal nu in staat om efficiënter en nauwkeuriger te werken. "We hadden voorheen alleen drieassige freesmachines in gebruik. Hoewel onze ervaren verspaningsspecialisten hier hele mooie resultaten mee wisten te behalen, was er op het gebied van efficiëntie en nauwkeurigheid nog veel te winnen. Met een drie-asser moet je immers vaker omspannen om een werkstuk compleet te kunnen bewerken. Dit is niet alleen tijdrovend, je verliest bij elke omspanning ook een beetje nauwkeurigheid. Vandaar dat een vijfasser hoog op de wensenlijst stond", vertelt Marcel Koopman, Operations Manager bij Kuyer Metaal.

Arnoud Aalten, Hans Blomen en Marcel Koopman voor de nieuwe Matec 30HV. Met deze vijfasser maakt Kuyer Metaal een stap naar high-end verspanen.

Grote Z-as

Omdat Kuyer Metaal nog geen ervaring had met vijfassig frezen, hebben ze uitgebreid onderzoek gedaan en verschillende machinemerken met elkaar vergeleken. Uiteindelijk is de keuze gevallen op de Matec 30HV. Volgens Koopman heeft deze vijfasser enkele specifieke kenmerken die hem onderscheiden van de concurrentie. Zo beschikt de machine over een Y-as van 825 mm en een grote Z-as met een bereik van 1.100 mm. “De andere merken die we in de vergelijking hebben meegenomen hadden een kleinere bewerkingsruimte in de Z-as. Hierdoor zouden we te weinig ruimte hebben tussen het bed en de spil om onze werkstukken in één opspanning vijfassig te kunnen bewerken”, zegt Aalten.

Hans Blomen, directeur van Limas en leverancier van Matec, vult aan: “Bij vijfassig verspanen moet je rekening houden met de minimale horizontale afstand van de hartspil boven de tafel. Om een werkstuk vijfassig te kunnen bewerken moet je het werkstuk al minimaal met deze afstand ophogen om het werkstuk volledig rondom te kunnen bewerken. Je levert daardoor in de Z-richting al veel bewerkingsruimte in.” Met een bereik van 1.100 mm in de Z-as biedt de Matec 30 HV dus meer ruimte om grotere werkstukken vijfassig te verspanen. Deze ruimte wordt nog eens vergroot door de afstand van slechts 175 mm tussen de hartspil en de tafel.

Stabiele bouwwijze

Om over het volledige bereik van de Z-as een hoge nauwkeurigheid te kunnen realiseren, heeft Matec de machine uiterst stabiel ontwikkeld. Voor Kuyer Metaal was dit een belangrijk voordeel. Koopman: “Een bewerking die we regelmatig uitvoeren is het horizontaal boren met een 60 mm boor. Dit doen we ook in roestvast staal en pantserstaal. In deze situatie komt er enorm veel kracht op de constructie te staan. De Matec is zo stabiel gebouwd dat we zelfs in dit soort situaties een hoge nauwkeurigheid kunnen waarborgen.”

Aalten voegt toe. “Je ziet ook gewoon aan alles dat de machine constructief degelijk gebouwd is. Het machineframe is robuust, het heeft een breed onderstel met drie zware geleidingen in de X-as, de Z-slede is over gedimensioneerd met drie loopschoenen per zijde en de uitlading is door de open constructie zo kort mogelijk gehouden. Dit alles draagt bij aan de zeer hoge stabiliteit.”

Kuyer Metaal heeft gekozen voor een spindel met een vermogen van 52 kW en een draaimoment van 230 Nm. Het machineconcept is echter stabiel genoeg om ook uitgerust te kunnen worden met spindelvermogens tot 120 kW. Matec bouwt dit machinetype met een y-as bereik tot 1.630 mm. “Veel machinebouwers ontwikkelen hun machines zo dat ze eenvoudiger te transporteren zijn. Matec doet dat niet. Zij ontwikkelen de machine juist op basis van prestaties. Voor ons als leverancier brengt dat voor het vervoer soms wat uitdagingen met zich mee, maar de klant profiteert van een hele stabiele machine”, zegt Blomen.

De Matec 30 HV wordt standaard al heel compleet geleverd. Kuyer Metaal heeft de machine verder uit laten rusten met een 3D-meettaster, een Blumlaser voor breukdetectie, een luchtfiltersysteem, hogedrukkoeling en een bandfiltersysteem. Met deze systemen kan er proceszeker geproduceerd worden, ook in de onbemande uren.

Werkvreugde en kwaliteit

Hoewel de verspaanspecialisten van Kuyer Metaal nog geen ervaring hadden met vijfassig frezen en met de Heidenhain besturing, was de nieuwe Matec 30HV toch binnen drie dagen naar installatie operationeel. Na een maand hadden ze zelfs de machine volledig onder de knie. “De installatie verliep vlekkeloos en de werkvreugde onder het personeel is ontzettend gestegen door de besturingsefficiëntie, de mogelijkheden van vijfassig verspanen en de manier waarop de spanen worden afgevoerd. Dit is bij Matec veel beter ontwikkeld dan we gewend waren”, zegt Aalten. Ook Koopman is enthousiast over de machine en dan met name op het gebied van nauwkeurigheid. “We hebben al diverse werkstukken gemaakt die qua nauwkeurigheid aan best strenge eisen moesten voldoen. Over een afstand van twee meter behalen we gemakkelijk een nauwkeurigheid van een honderdste. Dat geeft de mogelijkheid om in de toekomst nog meer high-end verspaanwerk aan te nemen.”

Volgens Blomen wordt de nauwkeurigheid verkregen door enerzijds de genoemde stabiliteit van de machine en anderzijds door de perfecte haaksheid van de assen. “Matec besteedt veel tijd en energie om de basis van de machine perfect uit te lijnen. Dat betekent dat de machines minimaal met software wordt gecompenseerd. Hierdoor is een repeteernauwkeurigheid van ongeveer 3 micrometer op een afstand van twee meter realiseerbaar.”

De komende jaren zal Kuyer Metaal hun verspanende afdeling nog verder moderniseren. De volgende vijfasser zit al deels in de pijplijn.

De illustratie toont de stabiele bouwwijze van de Matec 30HV. Het brede onderstel heeft drie zware geleidingen in de X-as. De Z-slede is over gedimensioneerd met drie loopschoenen per zijde en de uitlading is door de open constructie zo kort mogelijk gehouden. Dankzij deze bouwwijze kan er in het complete bereik een hoge nauwkeurigheid worden gerealiseerd.