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In modernen CNC-Bearbeitungsprozessen beeinflusst das Kühlsystem nicht nur die Werkzeuglebensdauer, sondern wirkt sich auch direkt auf die Bearbeitungseffizienz, die Oberflächenqualität des Werkstücks und die Produktionskosten aus. Derzeit sind Durchspindelkühlung und externe Kühlung die zwei gebräuchlichsten Kühlmethoden für vertikale Bearbeitungszentren. Viele Kunden fragen beim Kauf von VMC850, VMC1160, VMC1275, VMC1580 und anderen Bearbeitungszentren: „Was ist der Unterschied zwischen Durchspindelkühlung und externer Kühlung? Welche ist besser für meine Bearbeitungsanforderungen geeignet?“
Tatsächlich haben beide Kühlmethoden ihre Vorteile, und es gibt keine absolute Überlegenheit; der Schlüssel hängt vom Bearbeitungsmaterial, dem Prozess und dem Budget des Unternehmens ab. Dieser Artikel bietet einen detaillierten Vergleich aus verschiedenen Aspekten wie Arbeitsprinzip, Bearbeitungseffekt, anwendbare Branchen und Kosteninvestition, um Ihnen bei der Wahl der Kühlungslösung zu helfen, die am besten zu Ihren Bedürfnissen passt.
Die Durchspindelkühlung, auch als Spindelmittelkühlung bekannt, führt das Kühlmittel durch eine Hochdruckpumpe in das Innere der Spindel und sprüht es dann direkt durch das Mittelloch des Werkzeugs auf den Schneidbereich. Im Gegensatz zur herkömmlichen externen Sprühkühlung erreicht das Kühlmittel bei der Durchspindelkühlung direkt die Werkzeugspitze und sorgt auch bei Tieflochbohrungen oder komplexen Hohlraumbearbeitungen für eine kontinuierliche und stabile Kühlung. Derzeit sind viele hochwertige vertikale Bearbeitungszentren mit 30Bar, 50Bar oder sogar 70Bar Hochdruck-Durchspindelkühlsystemen ausgestattet, um die Bearbeitungseffizienz und Werkzeuglebensdauer zu verbessern.
Die externe Kühlung ist die traditionellste und am weitesten verbreitete Kühlmethode. Das Kühlmittel wird extern durch Düsen, die um die Spindel oder im Bearbeitungszentrum installiert sind, auf den Bearbeitungsbereich gesprüht. Das externe Kühlsystem hat eine einfache Struktur, geringe Kosten und ist leicht zu warten, weshalb es die Standardausstattung der überwiegenden Mehrheit der gewöhnlichen Bearbeitungszentren ist. Für allgemeines Fräsen, Planbearbeitung und flache Lochbearbeitung erfüllt die externe Kühlung die täglichen Produktionsanforderungen vollständig.
Der größte Unterschied zwischen den beiden Kühlmethoden liegt in der Position, an der das Kühlmittel das Werkzeug erreicht.
Die interne Kühlmittelzufuhr führt das Kühlmittel direkt durch die Spindel in die Mitte des Werkzeugs, sodass das Kühlmittel präzise den Schneidpunkt erreicht.
Die externe Kühlung beruht auf externen Düsen, die das Kühlmittel versprühen, wobei die Sprührichtung von der Werkzeugposition, der Werkstückform und dem Schneidwinkel beeinflusst wird.
Daher ist der Unterschied bei der allgemeinen Bearbeitung nicht offensichtlich; jedoch zeigt die interne Kühlmittelzufuhr bei Tieflochbohrungen, Hochgeschwindigkeitsbearbeitung und komplexen Hohlraumbearbeitungen deutlich größere Vorteile.
Da das Kühlmittel direkt auf die Werkzeugspitze wirkt, kann es die Schnittwärme schnell abführen und die Werkzeugtemperatur senken.
Selbst bei der Bearbeitung von Tiefbohrungen wird ein kontinuierlicher Kühlmittelstrom in den Bearbeitungsbereich gewährleistet.
Je niedriger die Werkzeugtemperatur während der Bearbeitung, desto langsamer ist die Abnutzungsrate.
Die interne Kühlmittelzufuhr reduziert effektiv thermischen Verschleiß und Ausbrüche am Werkzeug, verlängert die Werkzeuglebensdauer und senkt somit die Werkzeugkosten.
Dies ist besonders wichtig für Hartmetallwerkzeuge und Hochgeschwindigkeitsbearbeitung.
Durch die reduzierte Schnittwärme können Schnittgeschwindigkeit und Vorschubrate entsprechend erhöht werden.
Insbesondere bei kontinuierlichen Bearbeitungsprozessen kann die Maschine einen stabilen Bearbeitungszustand aufrechterhalten, wodurch Ausfallzeiten für Werkzeugwechsel reduziert werden.
Für Serienfertigungsunternehmen kann die Gesamtproduktivität deutlich gesteigert werden.
Hochdruck-Kühlschmiermittel kühlt nicht nur, sondern spült auch die Späne schnell aus dem Bearbeitungsbereich.
Dies ist besonders effektiv beim Tieflochbohren, Gewindeschneiden und der Bearbeitung von Sacklöchern, um Spanverstopfungen und Werkzeugbruch zu verhindern.
Mit der Entwicklung der unbemannten Bearbeitung setzen immer mehr Unternehmen automatische Werkzeugwechsler und automatisierte Produktionslinien ein.
Die zentrale Wasserversorgung kann die manuelle Spanreinigung reduzieren und die Stabilität der automatisierten Produktion verbessern.
Obwohl der Vorteil der internen Kühlmittelzufuhr offensichtlich ist, hat die externe Kühlung auch viele unersetzliche Eigenschaften.
Die externe Kühlung erfordert keine Hochdruck-Innenkühlmittelzufuhrgeräte, keine speziellen Werkzeughalter und keine internen Kühlwerkzeuge.
Die Anschaffungskosten für die Ausrüstung sind niedriger, was sie für Unternehmen mit begrenztem Budget geeignet macht.
Das gesamte Kühlsystem hat eine einfache Struktur.
Düsen sind leicht zu reinigen, wenn sie verstopft sind, und Ersatzteile sind kostengünstig.
Der tägliche Wartungsaufwand ist relativ gering.
Für gewöhnliches Stirnfräsen, Konturbearbeitung, Nutenfräsen und andere Prozesse kann die externe Kühlung die Bearbeitungsanforderungen vollständig erfüllen.
Wenn die Bearbeitungstiefe nicht groß ist, ist der Unterschied in den Bearbeitungsergebnissen zwischen den beiden Kühlmethoden nicht besonders signifikant.
Die überwiegende Mehrheit der gewöhnlichen vertikalen Bearbeitungszentren, Gravier- und Fräsmaschinen sowie Bohr- und Gewindeschneidzentren verwendet externe Kühlsysteme.
Bei der Bearbeitung von gängigen Teilen wie Stahl, Aluminium und Gusseisen kann eine gute Kühlwirkung erzielt werden.
Wenn das Unternehmen hauptsächlich folgende Bearbeitungen durchführt:
Tieflochbohren
Hochgeschwindigkeitsbohren
Formtiefhohlraum-Bearbeitung
Edelstahlbearbeitung
Titanlegierungsbearbeitung
Hochtemperaturlegierungsbearbeitung
Großserienautomatisierte Produktion
Es wird empfohlen, die Auswahl eines zentralen Wasserauslasssystems zu priorisieren.
Wenn das Unternehmen hauptsächlich tätig ist in:
Allgemeine Teilebearbeitung
Oberflächenfräsen
Nutenfräsen
Aluminiumverarbeitung
Allgemeine Stahlbearbeitung
Kleinserienfertigung
Die Wahl eines externen Kühlsystems kann die Produktionsanforderungen erfüllen und gleichzeitig die Beschaffungskosten für die Ausrüstung effektiv kontrollieren.
Die gängigen zentralen Wasseraustrittsdrücke auf dem Markt sind derzeit:
30 Bar: Geeignet für allgemeines Bohren und Fräsen, es ist die übliche Konfiguration für die meisten Fertigungsunternehmen.
50 Bar: Stärkere Spanabfuhr, geeignet für die Bearbeitung tiefer Löcher und die kontinuierliche Serienproduktion.
70 Bar: Hauptsächlich verwendet in High-End-Bearbeitungsindustrien wie Luft- und Raumfahrt, Automobilteilen und Präzisionsformen, kann höhere Effizienz und höhere Präzisionsanforderungen erfüllen.
FULUCNC vertikale Bearbeitungszentren können je nach den tatsächlichen Bearbeitungsanforderungen der Kunden verschiedene Kühlmittelversorgungsoptionen wie 30 Bar, 50 Bar und 70 Bar anbieten und erfüllen so die Anwendungsanforderungen verschiedener Branchen.
Bei der Auswahl können Unternehmen die folgenden Aspekte umfassend berücksichtigen:
Bearbeitungsmaterialien: Normale Stahl- und Aluminiumteile können externe Kühlung wählen; Edelstahl, Hochtemperaturlegierungen und andere schwer zu bearbeitende Materialien eignen sich besser für Kühlschmierstoffe durch die Spindel.
Verarbeitungstechnologie: Flache Löcher und Oberflächenbearbeitung eignen sich für externe Kühlung; tiefe Löcher, Sacklöcher und komplexe Hohlräume sollten mit einer Durchspindelkühlung gewählt werden.
Produktionseffizienz: Für Massenproduktion und automatisierte Produktion wird empfohlen, eine Durchspindelkühlung zu konfigurieren, um die Produktionseffizienz zu verbessern und den Werkzeugverschleiß zu reduzieren.
Beschaffungsbudget: Bei begrenztem Budget bietet die externe Kühlung ein besseres Kosten-Nutzen-Verhältnis; bei langfristiger Produktionsleistung und Bearbeitungsqualität ist die Durchspindelkühlung die lohnendere Investition.
Als professioneller Hersteller von CNC-Bearbeitungszentren kann FULUCNC verschiedene Kühlkonfigurationen entsprechend den Kundenanforderungen anbieten, einschließlich standardmäßiger externer Kühlsysteme sowie 30Bar, 50Bar, 70Bar Hochdruck-Durchspindelkühlsysteme.
Unsere vertikalen Bearbeitungszentren wie VMC850, VMC855, VMC1160, VMC1275, VMC1580 unterstützen alle kundenspezifische Kühllösungen und können basierend auf den Bearbeitungsmaterialien, Produkttypen und Budgets der Kunden die am besten geeignete Ausrüstungskonfiguration empfehlen.
Wenn Sie ein vertikales Bearbeitungszentrum auswählen und unsicher sind, ob Durchspindelkühlung oder externe Kühlung besser für Ihre Produktion geeignet ist, kontaktieren Sie bitte das technische Team von FULUCNC. Wir bieten professionelle Beratung basierend auf Ihren Bearbeitungsanforderungen und entwickeln eine kosteneffizientere CNC-Bearbeitungslösung für Sie.
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