Mehrseiten-Bearbeitungsoperationen stellen besondere Anforderungen an die Werkstückaufspannung. Wer ein Bauteil von mehreren Seiten bearbeiten möchte, braucht eine Spannlösung, die maximale Zugänglichkeit bietet, ohne auf Stabilität zu verzichten. Magnetspannsysteme haben sich dabei in vielen Fertigungsbetrieben als besonders effektiv erwiesen, weil sie großflächige, werkzeugfreie Aufspannung ermöglichen und gleichzeitig die Oberfläche des Werkstücks weitgehend freihalten. Die folgenden sieben Konfigurationen zeigen, welche Möglichkeiten moderne Magnetspanntechnik für komplexe Bearbeitungsaufgaben bietet.
Magnetspanntechnik im Mehrseiten-Einsatz
Beim Mehrseiten-Bearbeiten kommt es auf zwei Dinge an: eine sichere Fixierung des Werkstücks und eine möglichst uneingeschränkte Zugänglichkeit für das Werkzeug. Konventionelle mechanische Spannmittel stoßen hier schnell an ihre Grenzen, weil Spannpratzen, Schrauben oder Backen wertvolle Arbeitsfläche blockieren. Magnetische Spannsysteme lösen dieses Problem, indem sie das Werkstück flächig und von einer definierten Seite halten, sodass alle anderen Seiten frei zugänglich bleiben.
Die Vielfalt der verfügbaren Konfigurationen macht es möglich, für nahezu jede Bearbeitungsaufgabe die passende Lösung zu finden, ob für einfache Fräsoperationen, komplexe 5-Achs-Bearbeitung oder den Einsatz in automatisierten Fertigungslinien. Die sieben nachfolgend beschriebenen Konfigurationen decken das gesamte Spektrum moderner Magnetspanntechnik ab.
1: Permanentmagnetische Flachspannplatte
Die permanentmagnetische Flachspannplatte ist die klassischste Form des magnetic clamping systems und gleichzeitig die vielseitigste. Ihre ebene Auflagefläche erzeugt eine gleichmäßige Magnetkraft über die gesamte Plattenfläche und sorgt so für eine stabile, reproduzierbare Aufspannung flacher und prismatischer Werkstücke.
Da keine externe Energiequelle benötigt wird, bleibt die Spannkraft auch bei Stromausfall erhalten. Die Aktivierung und Deaktivierung erfolgt mechanisch durch einen einfachen Hebel oder Drehknopf, was den Bedienaufwand auf ein Minimum reduziert. Moderne Flachspannplatten verfügen außerdem über eine polare Polverteilung, die eine gleichmäßige Kraftübertragung auch bei kleinen Werkstücken sicherstellt.
Diese Konfiguration eignet sich besonders für Fräs- und Schleifoperationen, bei denen das Werkstück von oben und von den Seiten bearbeitet wird. Ideal ist sie für Werkstätten, die häufige Werkstückwechsel durchführen und dabei auf kurze Rüstzeiten angewiesen sind.
2: Magnetspannblock für vertikale Aufspannung
Der Magnetspannblock ermöglicht die vertikale Aufspannung von Werkstücken und ist damit prädestiniert für Operationen, bei denen die Unterseite des Bauteils bearbeitet werden soll. Im Gegensatz zur Flachspannplatte wird das Werkstück seitlich an den Block angelegt und durch die horizontale Magnetkraft gehalten.
Durch die vertikale Ausrichtung bleibt die gesamte Unterseite des Werkstücks frei zugänglich, was Bohr-, Fräs- und Gewindeschneidoperationen von unten ohne Umspannen ermöglicht. Viele Magnetspannblöcke lassen sich zudem auf Winkeltischen oder Schwenkvorrichtungen montieren, um die Bearbeitungswinkel flexibel anzupassen.
Diese Konfiguration empfiehlt sich für die Einzelteil- und Kleinserienfertigung, bei der Flexibilität und schnelle Umrüstung wichtiger sind als vollautomatische Spannabläufe. Besonders geeignet ist sie für mittelschwere Werkstücke aus ferromagnetischen Werkstoffen.
3: Prismatische Magnetspannvorrichtung
Die prismatische Magnetspannvorrichtung ist auf die Aufnahme runder und zylindrischer Werkstücke spezialisiert. Ihre V-förmige Auflagefläche zentriert das Werkstück automatisch und sorgt durch die vergrößerte Kontaktfläche für eine besonders sichere Magnetkraftübertragung.
Durch die definierte Zentrierung lassen sich Wellen, Bolzen und Rohre reproduzierbar einspannen, ohne dass aufwendige Ausrichtarbeiten notwendig sind. Viele prismatische Vorrichtungen sind modular aufgebaut und können mit unterschiedlichen Prismenwinkeln kombiniert werden, um verschiedene Werkstückdurchmesser abzudecken.
Diese Konfiguration findet vor allem in der Drehteile- und Wellenbearbeitung Anwendung, wo zylindrische Geometrien häufig von mehreren Seiten bearbeitet werden müssen. Sie ist eine effiziente Alternative zu konventionellen Dreibackenfuttern, wenn die Stirnseiten des Werkstücks frei zugänglich bleiben sollen.
4: Modular aufgebautes Magnetspannsystem
Das modular aufgebaute Magnetspannsystem bietet maximale Flexibilität durch die Kombination verschiedener Spannelemente auf einer gemeinsamen Grundplatte. Einzelne Magnetmodule lassen sich je nach Werkstückgeometrie frei positionieren und miteinander kombinieren, sodass auch unregelmäßige Bauteile sicher gespannt werden können.
Die Stärke dieses Systems liegt in seiner Anpassungsfähigkeit. Für jede neue Bearbeitungsaufgabe kann die Konfiguration ohne Sonderwerkzeug in wenigen Minuten neu zusammengestellt werden. Einige Systeme erlauben zusätzlich die Integration von mechanischen Spannelementen, um die Magnetkraft bei besonders hohen Bearbeitungskräften zu ergänzen.
Modular aufgebaute Systeme sind die erste Wahl in der Prototypenfertigung und bei häufig wechselnden Werkstückgeometrien. Fertigungsbetriebe, die eine breite Teilevielfalt mit einer einzigen Spannlösung abdecken möchten, profitieren besonders von dieser Konfiguration. Einen Überblick über passende Spannsysteme und Produktlösungen finden Sie in unserem Produktportfolio.
5: Elektropermanentmagnetisches Spannsystem
Das elektropermanentmagnetische Spannsystem verbindet die Sicherheit des Permanentmagneten mit der Bedienbarkeit eines Elektromagneten. Die Spannkraft wird elektrisch aktiviert und deaktiviert, bleibt aber nach der Aktivierung auch ohne Stromversorgung vollständig erhalten. Das macht diese Konfiguration besonders sicher für den Einsatz in automatisierten Fertigungsumgebungen.
Ein weiterer Vorteil ist die präzise Steuerbarkeit der Spannkraft. Über die Steuereinheit lässt sich die Magnetkraft an die Werkstückgröße und das Bearbeitungsverfahren anpassen, was Verformungen empfindlicher Werkstücke verhindert. Elektropermanentmagnetische Systeme lassen sich außerdem problemlos in Maschinen-CNC-Steuerungen integrieren und automatisiert ansteuern.
Diese Konfiguration eignet sich besonders für automatisierte Fertigungslinien und Bearbeitungszentren, in denen kurze Taktzeiten und hohe Prozesssicherheit gefordert sind. Sie ist auch dann die richtige Wahl, wenn dünnwandige oder empfindliche Werkstücke gespannt werden müssen, bei denen mechanische Spannmittel zu Verformungen führen würden.
6: Magnetspannturm für 4- und 5-Achsmaschinen
Der Magnetspannturm ist eine speziell für den Einsatz in 4- und 5-Achsbearbeitungszentren entwickelte Konfiguration. Als quaderförmiger oder zylindrischer Aufbau bietet er auf mehreren Seiten Aufspannflächen und ermöglicht so die gleichzeitige Aufspannung mehrerer Werkstücke oder die Bearbeitung eines einzigen Werkstücks von nahezu allen Seiten in einer einzigen Aufspannung.
Durch den Einsatz eines Magnetspannturms lässt sich die Maschinenspindel optimal auslasten, weil mehrere Werkstücke in einem Durchlauf bearbeitet werden können. Die magnetische Aufspannung auf allen Seiten des Turms sorgt dabei für kurze Rüstzeiten und eine hohe Positionsgenauigkeit, da das Werkstück nicht umgespannt werden muss.
Diese Konfiguration ist ideal für Betriebe, die komplexe Bauteile mit hoher Präzision in möglichst wenigen Aufspannungen fertigen möchten. Besonders in der Luft- und Raumfahrttechnik, im Formenbau und in der Medizintechnik, wo enge Toleranzen und komplexe Geometrien gefragt sind, hat sich der Magnetspannturm bewährt.
7: Nullpunktspannsystem mit Magnetadapter
Das Nullpunktspannsystem mit Magnetadapter kombiniert die Vorteile der Nullpunktspanntechnik mit den Möglichkeiten der magnetischen Aufspannung. Über standardisierte Nullpunktmodule wird das Werkstück mit höchster Wiederholgenauigkeit positioniert, während der Magnetadapter eine schnelle, werkzeugfreie Fixierung ermöglicht.
Die Stärke dieser Konfiguration liegt in der Kombination von Präzision und Geschwindigkeit. Einmal eingerichtete Nullpunktpositionen können für alle Folgeoperationen genutzt werden, ohne dass eine erneute Ausrichtung notwendig ist. Das reduziert die Rüstzeiten erheblich und minimiert gleichzeitig das Risiko von Ausrichtfehlern.
Nullpunktspannsysteme mit Magnetadapter eignen sich besonders für Fertigungsumgebungen, in denen dieselben Werkstücke regelmäßig auf verschiedenen Maschinen bearbeitet werden. Sie sind die bevorzugte Lösung für Betriebe, die eine durchgängige Spannstrategie über mehrere Bearbeitungsschritte hinweg umsetzen möchten.
Die richtige Konfiguration für jede Bearbeitungsaufgabe
Die Auswahl der richtigen Magnetspann-Konfiguration hängt von mehreren Faktoren ab: der Werkstückgeometrie, dem Bearbeitungsverfahren, dem Automatisierungsgrad der Fertigung und den Anforderungen an Rüstzeiten und Wiederholgenauigkeit. Folgende Fragen helfen bei der Entscheidung:
- Welche Geometrie hat das Werkstück? Flache Teile profitieren von der Flachspannplatte, zylindrische Teile von der prismatischen Vorrichtung.
- Von wie vielen Seiten wird bearbeitet? Bei vollständiger Rundum-Bearbeitung bietet der Magnetspannturm die größten Vorteile.
- Wie hoch ist der Automatisierungsgrad? Elektropermanentmagnetische Systeme lassen sich am besten in automatisierte Abläufe integrieren.
- Wie häufig wechseln die Werkstücke? Modulare Systeme und Nullpunktlösungen reduzieren den Rüstaufwand bei häufig wechselnden Teilen am stärksten.
- Welche Präzisionsanforderungen bestehen? Das Nullpunktspannsystem mit Magnetadapter bietet die höchste Wiederholgenauigkeit.
Grundsätzlich gilt: Je komplexer die Bearbeitungsaufgabe und je höher die Anforderungen an Zugänglichkeit und Präzision, desto mehr lohnt sich die Investition in eine spezialisierte Magnetspann-Konfiguration. In vielen Fällen amortisiert sich die Lösung bereits nach kurzer Zeit durch reduzierte Rüstzeiten und weniger Ausschuss.
Wie EAS Change Systems bei magnetischen Spannsystemen unterstützt
Wir bei EAS Change Systems bieten praxiserprobte Spannlösungen, die auf die spezifischen Anforderungen moderner Fertigungsbetriebe ausgelegt sind. Unsere Clamping Solutions umfassen ein breites Spektrum an Technologien, das auch magnetische Spannsysteme einschließt und sich nahtlos in bestehende Anlagen oder neue Maschinenkonzepte integrieren lässt.
Was wir konkret anbieten:
- Magnetische Spannsysteme der Pressmag-Baureihe (LP und SP) für die sichere Werkzeugfixierung mittels Magnettechnologie
- Adaptive Spannsysteme, die flexibel auf unterschiedliche Werkstückgeometrien und Bearbeitungsaufgaben angepasst werden können
- Hydraulische Spannlösungen (MOD, ELY und HECS) als ergänzende oder alternative Option
- Anwendungstechnische Beratung und Projektmanagement für die Auslegung der optimalen Spannkonfiguration
- Installation, Inbetriebnahme und laufender Service für alle gelieferten Systeme
- ROI-Berechnungen, die den wirtschaftlichen Nutzen der gewählten Spannlösung transparent machen
Ob Sie eine einzelne Maschine umrüsten oder eine vollständige Fertigungslinie optimieren möchten, wir unterstützen Sie von der ersten Beratung bis zur fertigen Lösung. Nehmen Sie jetzt Kontakt mit uns auf und erfahren Sie, welche Magnetspann-Konfiguration am besten zu Ihren Bearbeitungsaufgaben passt.