5 Voordelen van krimphouders

In dit artikel leg ik graag de verschillende voordelen van het gebruik van krimphouders voor jouw bewerking uit. Voor ik de voordelen van krimphouders kan benoemen, wil ik eerst uitleggen hoe en waarom krimpen precies werkt.

Wat gebeurt er bij krimpverbindingen?

Bij krimpverbindingen maken we gebruik van het feit dat materiaal uitzet bij verhitting en krimpt bij het kouder worden. De mate waarin dit gebeurt heet de uitzettingcoëfficiënt van een materiaal, en is per materiaal verschillend. Dit verschil kunnen we in ons voordeel gebruiken. We maken een strakke passing op twee producten en schuiven deze onder verhitting om elkaar heen. Als een van de twee meer uitzet dan de ander klemmen deze aan elkaar vast.

Deze technologie wordt niet alleen toegepast bij gereedschapshouders maar ook in constructies en de machinebouw. Het krimpen van kogellagers is bijvoorbeeld een veel gebruikte techniek.

Krimphouders

Bij krimphouders hebben we over het algemeen te maken met een gereedschapstaal voor de houder en hardmetaal voor het gereedschap. Dit kan een frees, een boor, een ruimer of een tap zijn. Door een kleine aanpassing kunnen bij de meeste houders ook HSS gereedschap in en uit gekrompen worden.

Omdat je de krimphouder moet verwarmen heb je hiervoor een krimpmachine nodig. Er zijn mensen die het met een verfbrander doen, maar het is meer gecontroleerd om het met een krimpmachine te doen. Er zijn meerder soorten van deze machines, in meerder prijsklassen. Als je hier meer over wil weten kan je contact met ons opnemen. het gebruik van krimphouders heeft meerdere voordelen:

Krimphouder met een ingekrompen frees. De kleur van het materiaal verkleurt na één keer krimpen al naar een donkerblauw.

1. Rondloopnauwkeurigheid

De rondloopnauwkeurigheid van een krimphouder is zeer nauwkeurig, ook bij lange uitsteeklengten. Dit is omdat deze uit 1 stuk is gemaakt. Tijdens het draaien van de houder wordt deze dus mooi rond de as geslepen, wat bij een combinatie van losse onderdelen natuurlijk nooit gegarandeerd kan worden.

2. Kortere frezen

Met een krimphouder kan je bij diepere en 5-assige bewerkingen kortere frezen toepassen. De grootte van de freesopname zelf is namelijk in verhouding zeer klein. Het is natuurlijk wel afhankelijk waar je het mee vergelijkt. Een spantang van ER16 heeft een buitendiameter ø32mm terwijl een krimphouder voor een ø10 mm frees een buitendiameter van maar ø19mm heeft. hierdoor kan je veel dichterbij je product komen met de houder, zonder het product te raken.

3. Stabiliteit

Door de conische vorm van de houder is de krimphouder ook bij langere lengte zeer stabiel. Omdat deze uit 1 stuk is is deze al praktisch gebalanceerd. Daarnaast zitten er verder ook geen mechanische losse onderdelen aan. Hierdoor kan de frees dus ook niet scheef komen te zitten bijvoorbeeld, wat extra onbalans zou brengen. dit zie bij bijvoorbeeld spantanghouders of weldonhouders vaak wel gebeuren.

4. Goede klemming

De kans op doordraaien bij een krimphouder is zeer klein. Omdat het staal van de houder sneller krimpt dan de frees zelf, moet ook de warmte waardoor het doordraaien mogelijk is in de houder komen. Bij het bewerken van materialen wordt zoveel mogelijk warmte afgevoerd in spanen en koelwater. De warmte die overblijft trekt in het gereedschap, maar die wordt haast nooit warm genoeg om de houder voldoende op te warmen dat deze speling geeft en dus los zou laten.

5. Koeling

Krimphouders zijn ook beschikbaar met interne koelkanalen. Deze koelkanalen worden door de te krimpen wand gemaakt, waardoor de koeling mooi recht op de frees komt. Hiervoor is natuurlijk wel koeling door de spil nodig. Hierdoor zitten ook de koelpijpjes niet in de weg bij bijvoorbeeld diepe bewerkingen in kleine kamers.

Krimphouder met ingebouwde koelkanalen.

Voorbeeld bij een klant

Op een zeker moment kwam ik bij een machine. Een vijfasser die redelijk lange uitsteeklengte had en hoge toeren. De klacht was dat de machine te veel lawaai maakte. Nadat we kortere frezen waren gaan inzetten verbeterde de zaak aanmerkelijk maar onvoldoende. Mijn voorstel was om over te gaan op krimphouders. We hebben eerst een test gedaan wat een enorme verbetering bracht.

Nu is het geen vraag meer of er krimphouders moeten komen maar meer welke. Ook al steken ze 200 mm uit het frezen is even stabiel.

Nadelen

Aanschaf

Krimpen heeft net zoals alle andere dingen ook nadelen, het grootste nadeel is de grotere aanschafkosten. bij het gebruik van spantangen kan je een houder en een stapel spantangen aanschaffen, en kan je praktisch alles opspannen. Bij krimpen heb je ten eerste een krimpmachine nodig. Dit is meestal al een forse investering. Daarnaast kan je maar één maat frees per houder opspannen, en zijn nieuwe krimphouders per stuk ook duurder dan spantanghouders.

Specifiek gereedschap

Krimphouders zijn niet beschikbaar voor halve maten of tienden, maar alleen voor hele millimeters. Dit zorgt dat vooral bij het boren met HSS dit een probleem wordt, omdat je hier dezelfde maat schacht hebt als de boor zelf. Deze boren zou je dus niet allemaal kunnen opspannen. Als je over zou gaan naar VHM boren heb je dit probleem niet meer. De schachtmaten van je gereedschap zijn veel kritischer, omdat het gaat om een krimppassing. Je hebt minstens een h6 passing nodig om  te zorgen dat je gereedschap kan inkrimpen. De meeste slijperijen voldoen hier tegenwoordig standaard al aan.

Kans op letsel

Als laatste bestaat de kans op brandwonden bij het personeel, omdat de houders enorm verhit worden (tot 600°C). Daarom is het vaak aan te raden dat het personeel goed wordt opgeleid in het gebruik van de krimpmachine en de veiligheidseisen die nodig zijn.

Om het risico op brandwonden te verminderen kan je natuurlijk handschoenen gebruiken tijdens het werken met de krimpmachine.

Conclusie

zoals je wel kan lezen is het grote probleem vooral dat er meer houders nodig zijn, en dat de opstartkosten van het krimpen vrij hoog zijn. Toch zijn de voordelen in veel gevallen zwaarder wegend dan de nadelen. Dit ligt natuurlijk vooral aan de tolerantie eisen die aan de producten worden gesteld. Het is zeker niet voor iedereen een goede investering om over te gaan op krimpen, maar toch zie je dat veel bedrijven de stap op een gegeven moment toch nemen om hun kwaliteit te kunnen waarborgen. Wij denken natuurlijk graag mee met jullie of deze investering voor jullie op dit moment interessant zou zijn, of dat er andere opties beter geschikt zijn.

Succes met verspanen en tot de volgende blog!

Joop Lahm