Jak vybrat správný upínač nástrojů? Mechanický, tepelný nebo hydraulický?

Kvalitní upnutí nástroje je klíčové pro přesné obrábění, delší životnost nástroje a vyšší efektivitu práce. Mezi nejpoužívanější systémy patří mechanické, tepelné a hydraulické upínače, z nichž každý má své výhody i ideální oblasti použití.

Mechanické upínače jsou osvědčenou klasikou. Mezi nejrozšířenější patří kleštinové upínače, které umožňují univerzální a přesné upnutí, vhodné pro frézování, vrtání i závitování. Jejich výhodou je tlumení vibrací a možnost upnutí různých průměrů nástrojů výměnou kleštiny. Weldon upínače, naopak, nabízejí velmi pevné upnutí pomocí šroubu a jsou vhodné pro HSS nástroje, méně však tlumí vibrace. Mechanické upínače jsou cenově dostupné a ideální pro menší provozy nebo kusovou výrobu.

Tepelné upínače (shrinking) využívají teplotní roztažnost - zahřátý upínač nástroj sevře při ochlazení. Tento způsob zajišťuje minimální házivost a vysokou přesnost, což je ideální pro obrábění při vysokých otáčkách. Pro jejich použití je však nutné mít speciální zařízení. Vhodné jsou zejména pro průmyslové a sériové obrábění.

Hydraulické upínače představují komfortní a přesné řešení, kde se nástroj upíná pomocí tlakové kapaliny. Nabízí snadné upnutí bez námahy, vynikající tlumení vibrací a vysokou opakovatelnost. Jsou vhodné pro náročnější aplikace, kde záleží na rychlosti a kvalitě.

MECHANICKÉ UPÍNAČE	TEPELNÉ UPÍNAČE	HYDRAULICKÉ UPÍNAČE

MECHANICKÉ UPÍNAČE

---

Při obrábění je přesné a bezpečné upnutí nástroje klíčovým faktorem pro dosažení kvalitního výsledku, prodloužení životnosti nástrojů a ochranu CNC strojů. Mechanické upínače, zejména kleštinové a Weldon upínače, patří mezi nejoblíbenější řešení pro spolehlivé upínání nástrojů v průmyslové výrobě. V následujícím textu vám představíme jejich hlavní výhody, možnosti použití a doporučení pro správné využití.

KLEŠTINOVÉ UPÍNAČE - UNIVERZÁLNÍ A PŘESNÉ ŘEŠENÍ PRO ŠIROKÉ SPEKTRUM APLIKACÍ

Kleštinový upínač je velmi rozšířený typ mechanického upínače, který se vyznačuje vysokou univerzálností. Pomocí výměny kleštin lze upínat nástroje s různými průměry stopky, čímž výrazně šetříte náklady - není nutné pořizovat velké množství různých upínačů.

Existuje široké spektrum kleštin s různou přesností. Pro velmi přesné upínání, například při vysoce výkonném frézování (HPC), jsou vhodné kleštiny s malým rozsahem upnutí (např. pouze pro průměr 8,0 mm) a s požadavkem na toleranci stopky v třídě h6. Naopak pro běžné aplikace lze použít univerzálnější kleštiny, které umožňují upínat nástroje v rozsahu až 1,0 mm.

Použití kleštinových upínačů: vrtání monolitními karbidovými i HSS vrtáky, běžné frézování, HPC frézování, upínání výstružníků, záhlubníků, a pomocí speciálních pouzder i závitníků. Výhody kleštinových upínačů: Univerzálnost - jediný upínač + sada kleštin = upnutí širokého rozsahu průměrů, Tlumí vibrace - nástroje se méně opotřebovávají a štípají, Dobrá vyváženost - ideální pro vysoké otáčky a úsporu strojního času, Nízká pořizovací cena - výhodný poměr cena/výkon.

Důležité upozornění: Dbejte na správné utažení kleštiny, aby nedošlo k protočení nebo vytažení nástroje. Zejména při bočním frézování a vysokých posuvech je třeba kontrolovat vznik vibrací.

WELDON UPÍNAČE - JEDNODUCHÉ A PEVNÉ MECHANICKÉ UPNUTÍ NÁSTROJŮ ŠROUBEM

Weldon upínače představují tradiční a velmi oblíbený způsob mechanického upínání nástrojů, kde je nástroj fixován pomocí šroubu nebo více šroubů. Tento způsob zajišťuje velmi pevné upnutí nástroje, který se tak v upínači neprotočí.

Weldon upínač je vždy určen pro jeden konkrétní průměr stopky nástroje a je určen především pro frézování. Upínají se do něj nástroje s ploškou Weldon. Vzhledem k vyšší obvodové házivosti (až 0,1 mm ve vzdálenosti 3xD od upínače) se doporučuje použití zejména s HSS frézami, které jsou odolnější vůči vibracím než tvrdokovové nástroje.

Použití mechanických upínačů Weldon Běžné frézování - ideální pro každodenní obrábění na konvenčních i CNC strojích. Upínání fréz s ploškou Weldon - nástroj je pevně fixován šroubem, nehrozí protočení. Vhodné pro HSS nástroje - HSS frézy lépe snášejí vibrace a obvodovou házivost. Výhody Weldon upínačů: Velmi pevné upnutí nástroje - nehrozí protočení nebo vytažení nástroje, Jednoduchá konstrukce - snadná obsluha a údržba, Nízká cena - ekonomické řešení pro běžné obrábění. Nevýhody: Weldon upínač netlumí vibrace a není ideální pro tvrdokovové nástroje ani pro obrábění, kde je požadována vysoká přesnost.

DOPORUČENÍ PRO VÝBĚR UPÍNAČE

Pro všestranné a přesné obrábění s požadavky na vysokou kvalitu a dlouhou životnost nástrojů doporučujeme kleštinové upínače. Pro jednoduché a levné upínání nástrojů s ploškou Weldon v méně náročných aplikacích jsou ideální Weldon upínače. Správná volba upínače významně ovlivňuje kvalitu vaší práce, životnost nástrojů i produktivitu obrábění.

HLEDÁTE KVALITNÍ MECHANICKÉ UPÍNAČE PRO VAŠE CNC OBRÁBĚNÍ?

Kontaktujte nás pro nabídku kleštinových i Weldon upínačů od ověřených výrobců. Rádi vám pomůžeme s výběrem nejvhodnějšího řešení pro váš provoz. TEPELNÉ UPÍNAČE

Tepelné upínače dnes představují jeden z nejefektivnějších způsobů upínání nástrojů ve světě moderního CNC obrábění. Tato technologie staví na fyzikálním principu tepelné roztažnosti - při ohřevu se otvor v upínači roztáhne, čímž umožní hladké vsunutí nástroje, a při následném ochlazení se opět smrští, čímž nástroj pevně obepne a zafixuje. Výsledkem je bezchybné souosé spojení bez jakéhokoliv vůle, které zajišťuje maximální tuhost, stabilitu a opakovatelnost při obrábění.

Ve srovnání s tradičními mechanickými systémy, jako jsou ER kleštiny, Weldon držáky nebo hydraulické upínače, nabízí tepelné upínání zásadní výhody. Nejenže eliminuje riziko nesouososti a minimalizuje házení nástroje, ale zároveň snižuje opotřebení ložisek a zvyšuje kvalitu povrchu obrobku. To se promítá do nižších nákladů na nástroje, delších servisních intervalů strojů a celkové vyšší produktivity výroby.

Další nespornou výhodou je rychlost výměny nástroje. Celý proces ohřevu a chlazení trvá jen několik sekund, a to bez potřeby mechanických nástrojů či složitých seřizovacích procesů. Tepelné upínače tak výrazně snižují prostoje a umožňují rychlé přestavení výroby na jiný typ nástroje či operaci. To je zvláště výhodné v sériové výrobě, ale i ve flexibilních zakázkových provozech.

Technologie je rovněž bezúdržbová - neobsahuje žádné pohyblivé části ani hydrauliku. Tělo upínače je zpravidla vyrobeno z vysoce legované oceli s optimalizovanými vlastnostmi pro opakované zahřívání a chlazení bez ztráty tvaru nebo tuhosti. Tepelné upínače jsou dostupné v mnoha variantách podle typu vřetena a použitého nástroje - standardem jsou rozhraní jako HSK, SK, BT, nebo ISO, a to v různých průměrech a délkách.

PŘEHLED ROZHRANÍ TEPELNÝCH UPÍNAČŮ

Typ rozhraní	Celý název / norma	Charakteristika a použití
HSK	Hohlschaftkegel (DIN 69893)	Dutý kužel s vysokou přesností pro HSC obrábění. Rychlá výměna, výborná tuhost. Vhodný pro moderní CNC.
SK	Steilkegel (DIN 69871)	Tradiční kuželový upínač, spolehlivý a rozšířený ve strojírenství. Vhodný pro frézovací centra.
BT	MAS-BT (japonská norma)	Vyvážený kužel, ideální pro vysoké otáčky. Symetrická konstrukce, oblíbený v asijských strojích.
Capto	PSC – Polygon Shank Coupling	Modulární systém s rychloupínáním, maximální tuhost. Vhodný pro soustružnicko-frézovací centra.
ISO	ISO 7388 / DIN 2080 / ISO 40, 50	Starší standard, robustní provedení. Využití u tradičních a těžkých strojů.

V oblasti aplikací najdou tepelné upínače široké uplatnění napříč průmyslovými segmenty. V automobilovém průmyslu se využívají při výrobě bloků motorů, hlav válců i dalších dílů s vysokými nároky na rozměrovou přesnost. V letecké výrobě umožňují obrábění tenkostěnných dílů bez vibrací a deformací. Nástrojárny je využívají pro výrobu forem a zápustek, kde každý mikron hraje roli. Dokonce i v oblasti mikromechaniky či hodinářství, kde je potřeba extrémní preciznosti, nacházejí tepelné upínače své uplatnění.

Součástí dodávky bývají často i indukční ohřevné jednotky, které zajišťují řízený ohřev na přesnou teplotu. Některé systémy navíc obsahují i aktivní chlazení, které celý proces výrazně urychluje. Investice do kvalitního systému tepelného upínání se vrací velmi rychle - nejen úsporou nákladů, ale také zvýšením stability výrobních procesů, snížením zmetkovitosti a zkrácením výrobního cyklu.

Díky vysoké opakovatelnosti upnutí, jednoduché manipulaci a nulové údržbě jsou tepelné upínače ideálním řešením pro všechny, kdo požadují nejvyšší možnou přesnost a efektivitu obrábění. Pokud hledáte spolehlivou technologii pro dnešní i budoucí výzvy v oblasti CNC obrábění, tepelné upínače jsou správnou volbou.

HYDRAULICKÉ (HYDRO) UPÍNAČE

Hydraulické upínače (označované také jako hydro upínače) představují vysoce přesné a univerzální řešení pro upínání nástrojů s válcovou stopkou v profesionálním obrábění. Jejich konstrukce využívá tlaku hydraulické kapaliny, který přesně a rovnoměrně stlačí upínací pouzdro kolem nástroje. Díky tomu vzniká stabilní, souosé a velmi pevné spojení, které zajišťuje nejen vysokou přesnost, ale také bezpečný průběh celého obráběcího procesu.

Pro dosažení maximální účinnosti je doporučeno používat nástroje s válcovou stopkou v toleranci h6, která zaručuje ideální kontakt mezi nástrojem a upínacím mechanismem. Výsledkem je upnutí bez vůle, s minimální házivostí a výjimečnou opakovatelností. Házivost ve vzdálenosti 2,5×D od upínače se běžně pohybuje v rozsahu 0,002 - 0,004 mm, což výrazně snižuje opotřebení nástroje a prodlužuje jeho životnost.

Hydraulické upínače jsou velmi vhodné pro přesné a výkonné frézování, vrtání, vystružování, ale také pro HSC obrábění a obrábění kalených materiálů nebo výrobu forem. Jejich schopnost účinně tlumit vibrace přináší hned několik zásadních výhod - zamezuje vyštipování břitů, zlepšuje kvalitu povrchu a minimalizuje výskyt mikrovibrací, které mohou ovlivnit stabilitu celého procesu. Díky tomu dochází k úspoře nákladů na nástroje i prodloužení servisních intervalů obráběcích strojů.

Mezi další klíčové výhody patří vysoká upínací síla, která spolehlivě zamezí jakémukoliv protočení nebo povytažení nástroje. Tím je zajištěna maximální bezpečnost obrábění, zejména při hlubokém frézování celou výškou nástroje. V takových případech je však důležité kontrolovat posuv a vibrace, aby nedošlo ke ztrátě kontaktu mezi upínací částí a stopkou nástroje.

Velkou předností je rovněž variabilita použití díky redukčním pouzdrům, které umožňují upínat více průměrů nástrojových stopek do jednoho upínače. To znamená výraznou úsporu nákladů na pořizování dalších upínačů a zjednodušení skladového hospodářství. Hydraulické upínače jsou navíc dobře vyvážitelné, což umožňuje jejich nasazení i při velmi vysokých otáčkách - ideální například pro moderní CNC centra využívající vysokorychlostní frézování.

SCHÉMA HYDRAULICKÉHO (HYDRO) UPÍNAČE

Pokud hledáte upínací systém, který spojuje špičkovou přesnost, vysokou tuhost, vynikající schopnost tlumit vibrace a zároveň flexibilitu použití, hydraulické upínače jsou tou správnou volbou. Vynikají zejména v náročných operacích, kde rozhoduje každý mikron a každý detail. Investice do této technologie se vám vrátí v podobě vyšší produktivity, nižších nákladů a delší životnosti nástrojů.