Maschinen aktueller Bauart kommen meistens mit Verbundglasscheiben, bestehend aus einer Glas-Innenscheibe (Abriebfest und KSS beständig) und einer Polcycarbonat Außenscheibe (Bruchfest, Sicherheit) daher. Das ist schön, jedoch auch teuer.

Zum Thema…

Mit der DGUV und DIN-Normen will ich hier jetzt niemanden quälen (DIN EN ISO 23125, Pkt. 6.2), aber hier ein paar Eckpunkte…

• Kein Plexi- oder Acrylglas nutzen, sondern Polycarbonat! (Höhere Schlag-/Bruchfestigkeit)
• Scheibe nicht anbohren / festschrauben, sondern klemmen
• Überstand der Scheibe
  • mind. 40mm bei 8mm Scheibdendicke (25mm bei 12mm)
  • Bei >500x500mm werden größere Überstände benötigt
• Einsatzdauer
  • wird vom Hersteller vorgegeben
  • je nach Befestigung (mit/ohne Gummi als Dämpfer) unterschiedlich
  • Chemikalien oder aggressive Kühlschmierstoffe können die Haltbarkeit schon nach ca. 9 Monaten um bis zu 60% reduzieren (Link)
• Reinigung
  • Scheibe nicht abwischen, nur mit KSS abspülen

Neue Scheiben

So sehen 15 Kg Polycarbonat (PC) mit 10mm Stärke aus. Wer denkt, dass 10mm übertrieben sind, der sollte ersten wissen das regulär sogar 12mm verbaut sind und zweitens mal bei YouTube nach CNC accident schauen. So ein Bauteil oder eine Werkzeugaufnahme kann ganz schön weit fliegen. Auch bei einer 9.000er Spindel…

Da der Unterschied zwischen 12 und 10mm Dicke gravierend war, sind wir bei der dünneren Scheibe geblieben. Deren Rückhaltekraft sollte immer noch um ein Vielfaches größer sein als die alte verbaute Scheibe (vermutlich noch von der Auslieferung, Ende 1999).

Durchblick!

Endlich wieder freie Sicht auf das Werkstück. Wir hatten noch überlegt die Scheibe mit einer Schutzfolie zu bekleben – da gibt es auf dem Markt mittlerweile einige Firmen für. Allerdings sind die Preise relativ hoch und für 2 Folien bekommt man schon fast wieder eine komplette neue Scheibe…

Handelsbezeichnungen für UV resistentes und kratzfest beschichtetes Polycarbonat sind u.a.:

• Makrolon® AR 8099
• Lexan® MRX
• IMPEX HC

Bisher war unsere Erfahrung mit KSS durchweg positiv, weswegen wir uns auch bei der Drehbank für den Einsatz entschieden haben.

Damit die immerhin 30l KSS in der Drehbank auch lange ihren Dienst verrichten haben wir uns etwas mit der Pflege von KSS beschäftigt. Folgende Dinge sind dabei zu beachten

• Wasserqualität
  Hartes Wasser oder pH Werte <6 können die Stabilität der Emulsion beeinflussen, was dann zu Korrosion oder verringerter Schmierleistung führt
• Fremdöl
  Bildet einen schwimmenden Teppich und führt zum Wachstum von Anäroben Bakterienkulturen
• Späne/Schmutz
  Gerade Buntmetallspäne und alles was sonst so ins KSS fällt bietet Bakterien Nährboden

Belüftung

An der Drehmaschine (30l KSS) haben wir eine Aquarienbelüftung eingebaut. Diese sorgt zeitgesteuert für eine regelmäßige Bewegung des Kühlschmierstoffs und verhindert somit das Bakterienwachstum.

Gut zu erkennen – das aufschwimmende Fremdöl auf dem frischen Kühlschmierstoff. Die Belüftung erfolgt über Silikonschläuche, die Pumpe wurde hinten an der Rückseite der Maschine montiert.

Für die Universalfräse wollen wir erstmal einen gesinterten Schalldämpfer und den Restdruck in der Druckluftanlage ausprobieren. Das sollte bei vollen Tanks auch mehr als eine Woche für eine ausreichende Belüftung sorgen.

Wie geht es weiter?

In einem eigenen Projekt werden wir uns nochmal tiefer mit dem Thema beschäftigen und eine kleine KSS Aufbereitungsanlage bauen. Näheres dazu in Kürze.

KSS für die Drehmaschine

Ölschwaden adé! Dank 30l Kühlschmierstoff können wir nun gut gekühlt Drehteile herstellen ohne den Rauchmelder auszulösen. Details hier.

Ordnung!

Jetzt auch bei den Fräswerkzeugen und Spannzangen. Diese einfachen aber gut gefertigten Schubladeneinsätze aus MDF kommen von Köster CNC-Technik sorgen für Ordnung im Werkzeugjungle. Hätten wir auch selber fräsen können, aber alleine die Materialbeschaffung + kleine Holzfräser wäre wieder teurer geworden als fertige Einsätze zu kaufen.

Werkzeugmagazin CNC

Die CNC Fräse hat endlich ein Werkzeugmagazin erhalten. 10 Plätze sind für den Anfang schon mal ganz gut – in Zukunft planen wir jedoch ein Kettenmagazin mit dreifacher Kapazität. Mehr hier.

3D Druck für die Drehmaschine

Wieder einmal ein funktionales 3D-Druckteil. Das Rohr der Spindeldurchfühurng an der Cazeneuve Drehmaschine sieht zwar unscheinbar aus, kann aber im schlimmsten Fall für lose Kleidungsstücke gefährlich werden. Die Lösung kommt in einem 3D-Druckteil aus PETG daher. Passenderweise hatte Fabian zufällig auch die richtige Filamentfarbe da.

Neue Werkzeuge

Links “alte” Industrieware, rechts Neues von Sorotec (bzw. Ultratool USA). Damit bald wieder richtig Spähne fliegen können haben wir unsere Werkzeuge nochmal aufgestockt.

Die unscheinbaren kupferfarbenen Wendeschneidplatten sind ürbigens zum Hartdrehen. Der Ladenpreis liegt bei ca. 30 Euro, pro Platte. Zusammen mit den Haltern haben wir diese bei einem der etablierten eBay-Industrieverwerter im Set gekauft.

Werzeug-Vermessung

Jetzt da wir bald einen funktionierenden automatischen Werkzeugwechsel an der Maschine haben, ist das Thema der Werkzeugvermessung nochmal aktuell geworden.

Wer den Blog aufmerksam verfolgt sollte diese Konstruktion bereits kennen. Wir haben hiermit wiederholbare Ergebnisse zwischen 1-3/100 mm erreichen können, wa für unsere Zwecke schon ausreichend gut ist.

Genau hinsehen! Der rotee Punkt an der Spitze des 90° Fasenfräsers ist kaum zu erkennen. Die Laserlichtschranke detektiert ab 0,15 mm.

Noch ein Projekt

Noch so ein älteres Projekt, das dem regelmäßigen Leser bekannt vorkommen sollte… Der 3D Taster bzw. die dazugehörige pneumatische Positionierungseinheit. Auch hier geht es in Kürze weiter. Startschuss war ein kleiner Funktionstest, für welchen mangels passender Adapter erstmal ein Verteilerblock hergestellt werden musste.

Damit ist nun schluss… Ab sofort nutzen wir an allen Maschinen Kühlschmierstoff. Zum Einsatz kommt einheitlich Optimal Products Cool Bio 442, mit welchem wir bisher sehr gute Erfahrungen gemacht haben.

Steuerung

Die Pumpe wird über einen Drucktaster sowie einen Schütz gesteuert. Aktuell ist die Funktion nicht mit dem Maschinenlauf verbunden, was wir aber mit nur einem Kabel einfach nachrüsten könnten.

Den Einbau in den Schaltschrank zeige ich jetzt mal besser nicht. Aus Platzmangel ist die Verkabelung etwas “oberflächlich” ausgefallen. Hier muss ich nochmal mit etwas Zeit ran…

Belüftung

Um Bakterienwachstum vorzubeugen wird der KSS Tank aktiv mit einem Aquarienbelüfter mit Sauerstoff versorgt. Eine Zeitschaltuhr sorgt für einen entsprechenden Interval.

Verteilung

In einem vorherigen Artikel hatten wir ja bereits die Vorbereitungen gezeigt. Jetzt nochmal in der Praxis. Über den dritten Abgang lässt sich die Bohrstange anschließen und bei der Innenbearbeitung effektiv kühlen.

Die Pumpe kommt von eBay, ist vom Hersteller Niksan, leistet 90W und fördert ca. 60l/min auf bis zu 5m. Eine einfache Drehstrom-Flügelradpumpe. Vorteil: Selbst bei vollständig gedrosselter/gesperrter Leitung zerstört sich die Pumpe nicht selbst.

“KSS in der Heimwerkstatt” können wir aus Erfahrung empfehlen. Trotz mininaler Pflege (auffüllen, ab und an Fremdöl abschöpfen) hatten wir bisher keine Probleme mit gekippter Emulsion.

Flansch

Der alte Ausschnitt an der Spänewanne war für die neue Pumpe leider zu groß, also musste ein Adapter / Flansch her.

Als Material in dem Durchmesser hatten wir neben einer Ronde GG25, welche eigentlich für einen neuen Futterflansch gedacht war, nur noch den riesen Trümmer 1.6587 (18NiCrMo7-6) da. Also ab auf die Säge damit…

Material + 50mm Bohrer brachten die Drehbank trotz 7 kW (!) Antrieb an ihre Grenzen und die Maschine blieb kurzerhand stehen. Schuld war jedoch nicht das Material, sondern der schlecht geschliffene Bohrer.

Hier das Ergebnis:

Verteilerblock

Und damit die Suppe der Kühlschmierstoff auch normgerecht verteilt werden kann, entstand nebenher noch ein kleiner Verteilerblock auf einer Magnetbasis. Diese stammt von einem günstigen Magnetstativ (ca. 14 Euro), welches wir eigentlich für die Montage von GoPro Kameras gekauft hatten.

Vorteil beim schaltbaren Magneten: Er ist ziemlich kräftig und man bekommt Stahlspäne einfacher ab als bei einem Permanentmagneten.

Montiert sieht dei Konstruktion dann so aus.

Der offene Abgang oben wird noch mit einem 2. Segmentschlauch bestückt. Am Abgang links fehlt noch ein kleiner Kugelhahn – hier lassen sich Bohrstangen mit Innenkühlung anschließen.

Bandsägen Tuning

Gleich nach dem Kauf der Bandsäge (und teilweise schon davor) haben wir angefangen Ideen für Verbesserungen zu sammeln. Hier das erste Ergebnis. Damit sich die Maschine einfacher reinigen lässt hat der Kühmittelkreislauf eine 7,2 mm Schnellkupplung aus dem Pneumatikbereich bekommen.

Leider baut die Pumpe nicht ausreichend Druck auf (Flügelradpumpe), weswegen die Waschpistole nicht sonderlich viel Späne wegschafft. Eventuell bauen wir eine stärkere Pumpe ein…

Neuer Schweißhelm

Nach dem stundenlangen anschauen von Schweißvideos auf YouTube und der Suche nach einem zweiten Automatik-Schweißhelm für WIG bin ich irgendwie bei Optrel hängen geblieben. Nach etwas Überlegen (die Dinger sind teuer) hatte ich den Optrel Panoramaxx dann auch schon bestellt…

Was gibt es fürs Geld?

• Schleifmodus… dank Aufblendstufe 2,5 muss man den Helm zum Schleifen nicht abnehmen
• Riesiges Gesichtsfeld… da der Schrim nahe an den Augen sitzt und sehr breit ist sieht man fast wie ohne Helm
• Sehr leicht… man merkt ihn fast nicht
• Stufe 2,5 bis 12… Reicht also für MIG, MAG, WIG, Elektrode und Plasma in einem.
• Einstellmöglichkeiten… oder Automatikmodus. Mit den ganzen Optionen müssen wir uns erst noch vertraut machen.

Vermutlich sind wir unter den Hobbywerkstätten eine der wenigen mit diesem Helm – missen möchten wir ihn aber jetzt schon nicht mehr!

Schnell gebaut

Um die alte Bandsäge guten Gewissens verkaufen zu können werden wir sie noch etwas überarbeiten. Neben einer Grundreinigung, Fett und neuen Kugellagern wollten wir auch die eiernde Riemenscheibe reparieren.

Der einzige Innendrehstahl den wir dafür hatten konnte leider nirgendwo eingespannt werden… Also haben wir kurzerhand einen Werkzeughalter aus einem Reststück Alu hergestellt.

Fabian hat derweil eine Hülse hergestellt, welche zwischen Riemenscheibe und Getriebewelle gepackt wird.

Rebuilding the shop power distribution

We started of with a single 16 A CEE socket. Soon we will be having 7 sockets separated in 5 circruits. From now on we will be able to use all machines in parallel without having to swap cables around the shop… well, at least to the maximum 34 A delivered by the main input to the shop.

Coolant

Quick note on the coolant we had mixed some weeks ago. Even after all the impurity and oil leaking into the coolant it remained stable and non-stinky. Nevertheless, we are still planning a semi-central coolant supply and treatment unit in the shop to make the coolant complety maintenance free.

Working with cooling in the home shop was quite a game changer for us. Using cutting oil generated a lot of smoke and fumes in the shop which I guess is not very healthy.

Previously we had feared the maintenance required but so far it looks manageable.

T-Slot covers

Clearing chips from T-slots is annoying. By coincidence I found these nice covers which come already pre-drilled to drain coolant and fit perfectly in the chamfer of the table.

Ein weiterer Aspekt, der uns bisher von der KSS Nutzung abgehalten hat, sind die in den Maschinen eingebauten Wannen. Gerade bei den alten konventionellen Maschinen wurde der KSS Tank meistens ins Maschinenbett integriert und ist entsprechend schwer zu erreichen, geschweigedenn zu reinigen.

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Aufbau

Abhilfe wollen wir durch eine externe KSS Einheit schaffen, bestehend aus

• 30 l Tank
• Absetzbecken
• Grobfilter
• Pumpe
• Feinfilter
• Belüfter

Hier der grobe Aufbau aus PowerPoint:

Natürlich kann man so eine (ähnliche) Einheit auch fertig kaufen.

Die Optionen reichen hier von ca. 150 Euro (10 l Kunststofftank und Springbrunnenpumpe) bis hin zu mehreren tausend Euro für komplette Anlagen aus der Industrie (Edelstahl, Ölabscheider, Aufbereitung…).

Funktion

1. Der zurückfließende Kühlschmierstoff wird im ersten Becken zunächst durch einen groben Filter (Edelstahlnetz) geleitet.
2. Verbleibende Metallpartikel können sich im ersten Becken am Boden absetzen
3. Die Pumpe im zweiten Becken saugt den Kühlschmierstoff tief an, so dass oben aufschwimmendes Fremdöl im Tank verbleibt
4. Ein Feinfilter löst kleinere Partikel aus dem KSS heraus

Zur Reinigung können die Becken getrennt über am Boden befindliche Kugelhähne abgelassen werden.

Um die Standzeit des KSS zu erhöhen wird die Einheit eine intervallgesteuerte Belüftung bekommen. Das verhindert, dass sich anaerobe Bakterien breit machen und für üblen Geruch sorgen. Sollte es dennoch zu Problemen kommen wäre auch eine Behandlung mit UV-Licht denkbar.

Um die Einheit schnell umrüsten zu können wird alles mit Klauenkupplungen und flexiblem Schlauch aufgebaut. An den Maschinen werden entsprechende Gegenstücke angebracht. Denkbar wäre sogar zwei Maschinen parallel mit der Einheit zu Versorgen, was man sonst eigentlich nur aus großen Industriebetrieben kennt. In userem Fall würde sich dadurch jedoch der Wartungsaufwand deutlich reduzieren.

Teileliste

Ein Edelstahltank in ausreichender Größe ist nicht ganz einfach zu finden. Die Lösung ist ein Anhänger-Staufach aus 2VA. Hier müssen nur die vier Montagelöcher zugeschweißt werden, ansonsten passt das Teil perfekt.

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Bau

Folgt in Kürze

Einsatz

Folt in Kürze

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Auswahl

Neben dem “Platzhirsch” der nebelfreien MMS Systeme (Fogbuster), haben wir in NRW die Firma Dynacut gefunden und von dort das Tröpfchenschmiersystem MDM sowie eine Doppeldüse gekauft. Im Gegensatz zum amerikanischen Pendant kommt das MDM fertig aufgebaut auf einer stabilen Blechplatte und kann direkt in Betrieb genommen werden. Neben Absperr- und Entlüftungsventilen ist ein Druckminderer sowie ein Überdruckventil verbaut.

Dynacut MDM

Links im Bild die Standard Düse aus dem Set und rechts die Erweiterung mit 2 Sprühdüsen und Schutzschlauch.

Nebelfrei bedeutet, dass der Kühlschmierstoff (KSS) so zerstäubt wird, das schwere Tropfen entstehen. Diese verteilen sich dann auf dem Werkstück und nicht in der Umgebungsluft.

Montage

Damit die MMS sowie spätere pneumatische Funktionen (Werkzeugwechsler, absenkbarer Absaugschuh, etc.) einfach integriert werden können, wurde gleich eine kleine Ventilinsel mit 2/3 Wege Ventilen eingebaut. Ventilinsel, Druckminderer sowie KSS Tank wurden direkt an bzw. in das Portal integriert um den Verlegeaufwand der Leitungen gering zu halten.

Testlauf

Zur Kühlung verwenden wir aktuell Shell Fenella und konnten auch gleich einen Unterschied bei der Oberflächengüte bei der Aluminiumbearbeitung feststellen. Die sichtbaren Ringe und die Übergänge zwischen den Fräsbahnen sollten sich mit der finalen Ausrichtung der Spindelaufnahme noch einmal deutlich reduzieren.

Die übriggebliebene einfache Tröpfchendüse wird bei Gelegenheit an die Metallbandsäge kommen. Das ist sicherlich weniger Sauerei als die aktuelle Schmierung mit WD40…