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Freeze clamping technology
We offer suitable solutions in the field of freeze clamping technology, which are as varied as they are diverse.
What used to be reserved for aerospace technology can now find its way into your production facility with our help.
Innovative freeze clamping technology
Ice provides excellent adhesion. Just think of the hoar frost on the windshield on a winter’s morning or the ice tray stuck in the freezer compartment of the refrigerator. Freeze clamping technology is an efficient system that makes use of this property.
Originally, the freeze clamping plates were intended for use in aerospace engineering workshops. Today, they are used for complicated applications with delicate workpieces in a wide variety of manufacturing areas.
Advantages of freeze clamping technology
The sensitive parts are clamped without pressure – deformations and fractures that occur when clamping workpieces are avoided. The parts can be clamped on just one side without special pre-machining and regardless of their shape. In addition, machining with five axes is possible for each work step. A wide variety of hard and soft materials can be “held” with ice: Metal, plastics, ceramics, graphite, glass, rubber, neoprene, textiles, etc.
Clamping with freezing technique:
- Clamping without deformation
- Clamping without force influence on sensitive workpieces
- Clamping of smallest workpieces
After loosening/thawing the workpieces, the ice has the advantage that no residue remains on the workpiece.
High holding force
For a metallic workpiece, the nominal holding force of the freeze clamping plate is 150 N/cm².
Comparison
- 100-150N/cm² for magnetic chucks
- 10 N/cm² for vacuum clamping plates
Application
The compact freezer clamping plates are made of one piece and can be used very quickly:
- Connect the device to the compressed air supply (pure, dry compressed air).
- Spray water on the freezer plate
- Place workpiece
- Operate lever for icing or defrosting
Gefrierspanntechnik im Vergleich zu anderen Spannarten
| Spannart | Werkstückmaterialien | Werkstückverformung | Spannzeit | Typische Anwendung |
|---|---|---|---|---|
| Gefrierspanntechnik | alle Materialien (auch Glas, Keramik, CFK) | keine — kraftfreie Spannung | 10–30 s anfrieren / 5–15 s lösen | Dünnbleche, filigrane Bauteile, Medizintechnik, Optik |
| Magnetspanntechnik | nur ferromagnetisch (Stahl, Guss) | minimal | <1 s schalten | Schleifen, Fräsen, Erodieren von Stahl |
| Vakuumspanntechnik | dichte Materialien (Alu, Kunststoff) | keine | <5 s ein/aus | flache Werkstücke aus Alu, Kunststoff, Composites |
| Mechanisch (Schraubstock) | alle Materialien (formstabil) | möglich bei dünnen Teilen | 10–30 s | Standardwerkstücke, schwere Schnittkräfte |
Häufige Fragen zur Gefrierspanntechnik
Was ist Gefrierspanntechnik?
Gefrierspanntechnik (Vereisungsspannen) hält Werkstücke durch eine dünne Eisschicht zwischen Werkstück und Spannplatte. Die Spannplatte wird auf ca. −10 °C bis −20 °C heruntergekühlt, eine Wasserschicht zwischen Werkstück und Platte gefriert in Sekunden und bildet eine kraftschlüssige Haftverbindung — ohne mechanische Klemmkräfte und damit ohne Werkstückverformung.
Welche Werkstücke eignen sich für Gefrierspanntechnik?
Empfindliche, dünne, schwer spannbare Werkstücke aller Materialien: dünne Bleche (Stahl, Aluminium, Kupfer, Titan), Kunststoffteile, Composites, Keramik, Glas, sehr kleine Bauteile und Filigranbauteile. Auch nicht-magnetische und porös/poröse Materialien sind kein Hindernis — der einzige Anspruch: eine ausreichend ebene, benetzbare Oberfläche.
Welche Haltekraft erreicht Gefrierspanntechnik?
Die Haftkraft liegt typisch bei 30–80 N/cm² — vergleichbar mit Magnetspannung und deutlich höher als Vakuum. Bei einer Spannfläche von 200 × 100 mm entspricht das einer Gesamtspannkraft von 6–16 kN. Ausreichend für Fräsen, Schleifen, Bohren und Erodieren mit moderaten bis kräftigen Schnittkräften.
Wie schnell ist der Werkstückwechsel?
Anfrieren: 10–30 Sekunden bei aktiv gekühlter Spannplatte. Lösen: durch kurzes Erwärmen der Platte (Heizfunktion) in 5–15 Sekunden. Damit ist Gefrierspanntechnik wettbewerbsfähig zu Magnet- und Vakuumspannung, mit dem Bonus extrem schonender Werkstückaufnahme.
Wird das Werkstück durch das Vereisen beschädigt?
Nein. Die niedrige Temperatur von −10 °C bis −20 °C ist für alle technischen Werkstoffe unkritisch. Nach dem Lösen ist das Werkstück trocken, unverformt und ohne Spannspuren — ideal für die Endbearbeitung und für die Bearbeitung filigraner Bauteile, die durch mechanisches Spannen verbogen würden.
Für welche Anwendungen ist Gefrierspanntechnik besonders geeignet?
Klassische Anwendungen: Dünnblech-Fräsen und -Schleifen, Bearbeitung filigraner Aluminium- und Kupferteile, Composites-/CFK-Bearbeitung, Bearbeitung von Glas und Keramik, Filigran-Werkzeugbau, Elektronik-Gehäuse, Medizintechnik-Bauteile und Optik-Komponenten.
Lässt sich Gefrierspanntechnik mit Nullpunktspannsystemen kombinieren?
Ja. SPREITZER-Gefrierspannplatten haben ein Standard-Bohrbild zur Aufnahme auf Nullpunktspannsystemen. Das ermöglicht reproduzierbare Werkstückpositionierung in der Serienfertigung mit Palettenwechsel — kombiniert mit der schonenden Werkstückaufnahme der Gefriertechnik.
What can we do for you?
By using our products and services, our customers increase the productivity of their production by up to 100 % and at the same time significantly reduce their production costs.