Spindelreparatur per Laser - So geht's

Wie verschleißt eine Motorspindel?

Der Verschleiß diverser Bauteile, die für die zuverlässige Funktion einer Motorspindel wichtig sind, lässt sich nicht vermeiden. Das liegt unter anderem an den regelmäßig erforderlichen Werkzeugwechseln, bei denen mitunter - unabhängig von Maschine oder Know-how - Verunreinigungen in die Werkzeugaufnahme der Spindel eindringen können. Diese hinterlassen im Laufe der Zeit deutliche Spuren in Form von Kratzern und anderen Abdrücken in Planfläche und Kegel.

Wenn die Beschädigungen zu groß werden, müssen die entsprechenden Bauteile im Zuge der Instandhaltung ausgetauscht oder repariert werden. Im schlimmsten Fall muss die defekte Spindel gegen ein neues, teures Bauteil ausgetauscht werden. 

Dann muss aber nicht immer der Service des Herstellers der Maschine ran. Auch Spezialisten wie Weiss Spindeltechnologie bieten Tausch und Reparatur an. Je nach Servicevertrag werden dort verschleißträchtige Spindelteile der nötigen Hersteller oder Lieferanten bevorratet und bei Bedarf in kürzester Zeit ausgetauscht. Ist das nicht möglich, gilt es, schnellstmöglich eine Spindelreparatur durchzuführen, damit die Stillstandszeit der betroffenen Werkzeugmaschine möglichst kurz ist.

Den Dreh raus: Diese Möglichkeiten der Spindelreparatur gibt es

Viele Anbieter von Spindel-Service setzen bei der Spindelreparatur auf sogenanntes Aufchromen, ein Verfahren, bei dem mittels einem elektrogalvanischen Verfahren Chrom am Werkstück abgelagert wird - und das ein paar Schwächen aufweist. So dauert etwa der Beschichtungsvorgang relativ lange, da es sich um einen aufwendigen elektrochemischen Vorgang handelt, der von externen Spezialisten erledigt wird.

Beim Aufchromen einer Spindel müssen zudem jene Oberflächen, die nicht beschichtet werden sollen, abgedeckt werden. Darüber hinaus ist das anschließende, fachgerechte Schleifen der Chrombeschichtung ein zeitraubender Vorgang. Nicht zu vergessen, dass auch aus Umweltsicht der Umgang mit Chrom wenig empfehlenswert ist.

Um heute die Reparatur der defekten Spindel eines Kunden durchzuführen, steht ein weiteres Verfahren zur Verfügung, das sich vielfältig und bei fast allen Fabrikaten einsetzen lässt, betont Christian Kleinhenz, Vertriebs- und Serviceleiter bei Weiss: "Mit dem drahtbasierten Laserauftragsschweißen lassen sich klassische Spindel-Verschleißflächen ebenso schnell und zuverlässig instand setzen wie diverse Beschädigungen an Gehäusen und Wellen. Selbst bei Werkzeugaufnahmekegeln funktioniert dieses Verfahren. Chromen setzen wir hier aus Qualitätsgründen nicht ein."

Video: Spindelreparatur und Wellenreparatur mittels Laserschweißen

Wie läuft eine Spindelreparatur per Laser ab?

Um zuverlässig hochwertige Ergebnisse bei der Reparatur beziehungsweise Instandsetzung gewährleisten zu können,  sind mehrere Arbeitsschritte notwendig, die von Spezialisten mit Erfahrung im Spindelservice ausgeführt werden:

1. Zuerst gilt es, die beschädigten Stellen der Spindel um durchschnittlich 0,2 mm abzuschleifen.
2. Anschließend wird via Laseraufschweißen rund 0,4 Millimeter Material pro Arbeitsgang aufgebracht. „Meist genügt ein einziger Auftragsvorgang pro Spindel“, erklärt Reparaturleiter Oskar Neuner: „Bei Bedarf lässt er sich aber problemlos wiederholen.“ Sein Arbeitgeber Weiss setzt dafür eine moderne Anlage von Partner Alpha-Laser ein, die den Draht automatisch zuführt und so für eine gleichmäßige Schichtdicke sorgt.
3. Es folgt ein hochpräzises Finish in Form eines Schleifvorgangs, bei dem etwa 0,2 Millimeter des aufgetragenen Metalls wieder von der Spindel abgetragen werden. So lassen sich die ursprünglichen Bauteileigenschaften im Hinblick auf Form und Funktion einer neuen Spindel durch die Reparatur wieder herstellen.

Wie gut ist die reparierte Spindel?

Die hohe Qualität und Zuverlässigkeit der Spindelreparatur per Laserauftragschweißen liegt unter anderem in der Verwendung einer gepulsten, energiereichen Laserstrahlung begründet, mit der das Beschichtungsmaterial in Drahtform aufgetragen wird. Oskar Neuner erklärt: "Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass die Laserstrahlen zeitlich und örtlich begrenzt einwirken." So bleibt das Gefüge der Spindel im Basismaterial zuverlässig stabil, und es besteht bei den hochwertigen Bauteilen keine Gefahr von Verzug. Außerdem besteht die Möglichkeit, die Motorspindel je nach Anforderung mit unterschiedlich legierten Stählen zu beschichten.

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