Mit Ausnahme von Baurohstoffen wie Sand, Kies und Steinen sowie der wenig zukunftsfähigen Braunkohle birgt der deutsche Boden wenig Verwertbares. Das macht uns zu einem der größten Einfuhrländer von Bodenschätzen. Neben Energieressourcen wie Öl und Gas sind dies zahlreiche Rohstoffe, die in strategischen Zukunftsfeldern wie der Energie- und Verkehrswende, der Digitalisierung oder der Dekarbonisierung eine zentrale Rolle einnehmen.

Von den 23 Schlüssel-Rohstoffen, die seitens der Europäischen Kommission in diesem Kontext gelistet wurden, ist laut einer Studie des Ifo-Instituts (beauftragt durch die IHK) bei 9 Mineralien die Versorgung durch krisenanfällige Lieferketten besonders gefährdet: Kobalt, Bor, Silizium, Graphit, Magnesium, Lithium, Niob, Titan und Seltene Erden. Ohne diese sind die regenerative Energiegewinnung, die Elektromobilität oder auch die Chipherstellung weitgehend undenkbar, zumindest beim aktuellen Stand der Technik. Resilienz sieht anders aus.

Was dieser Abhängigkeit einen prekären Beigeschmack verleiht, ist die Tatsache, dass ein Großteil der als kritisch eingestuften Rohstoffe aus geopolitisch ebenso kritisch eingestuften Nationen stammt. Das erschwert nicht nur die internationale Souveränität unseres Staates, allen voran in Krisenzeiten wie eben, es gefährdet auch die industrielle und technologische Spitzenposition und damit den erreichten Lebensstandard.

Wie erfreulich ist da die jüngst vermeldete Entdeckung der bisher größten Vorkommnisse von Seltenen Erden auf europäischem Terrain, genauer gesagt in Nord-Schweden, quasi dem ‘Neu-Fund-Land’ Europas. Auch wenn die Erschließung noch dauern wird, befreit uns dieser Fund mittelfristig spürbar aus der Abhängigkeit von China, das bislang annähernd 100 Prozent des deutschen Bedarfs deckt. Darunter Neodym für Dauermagneten in Elektromotoren oder Festplatten. Für mich macht diese Entdeckung die E-mobilität erst so richtig hoffähig, denn der staatlich verordnete Technologiewandel hatte meines Erachtens genau hier einen ‘Pferdefuß’. Die Versorgungssicherheit bei kritischen Rohstoffen bleibt bis auf Weiteres ein globales Brennpunktthema.

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Editorial Helmut Damm

Mill-Turn-Maschinen und 5-Achs-BAZ in der Custombike-Herstellung

Wer ein echtes Thunderbike sieht, ist in der Regel überwältigt. Der Harley-Davidson-Händler und Custombike-Hersteller verrät, wie er individuelle Kupplungsdeckel und Felgen produktiv und präzise fertigt und welche zentrale Rolle dabei die Mill-Turn-Technologie von Hermle spielt.

Thunderbike fertigt Custombike-Komponenten mittels Fräsdrehzentren und 5-Achs-BAZ von Hermle.

Als Herbert Niehues das erste Mal einen 300-Kilo-Rohling auf der ‘C 42 U MT’ mit 800 Umdrehungen pro Minute rotieren ließ „sind wir wirklich ein Stück von der Sichtscheibe zurückgetreten“, erinnert sich Thomas Zarmann. Der Produktionsleiter bei Thunderbike stellt Herbert Niehues als den Mann vor, der in der Fräs-Fertigung das Zepter in der Hand hält. Die Szene ereignete sich 2013, nachdem Thunderbike sein erstes Bearbeitungszentrum der Maschinenfabrik Berthold Hermle AG in Betrieb nahm – eben jene erwähnte C 42 U MT.

Die beschriebene Sorge vor dem ersten Anlauf war unbegründet. Denn Hermle hat die Mill-Turn-Varianten nach den Sicherheitsanforderungen für Drehmaschinen entwickelt. Das betrifft zum Beispiel die Einhausung und Dimensionierung der kompletten Verkleidungen, inklusive dem Maschinendach. Zudem ist ein Wuchtsystem in den Drehtisch integriert. Es berücksichtigt Massenträgheitsmomente und wuchtet selbst die 300-Kilogramm-Rohlinge von Thunderbike – für einen sicheren Betrieb auch bei Höchstdrehzahlen.

Thunderbike ist ein 160 Personen starkes Unternehmen im nordrhein-westfälischen Hamminkeln und bietet genau das, was der Name vermuten lässt: legendäre Motorräder von Harley-Davidson. Der Anfang war deutlich bescheidener als der heutige Gebäudekomplex – inklusive eigenem Restaurant, dem Roadhouse: 1985 gründete Andreas Bergerforth den ‘Motorradschuppen’, wo er auf 150 Quadratmetern vor allem japanische Bikes reparierte und optimierte. Bereits ein Jahr später zog er in ein repräsentativeres und größeres Gebäude um und wurde 1987 offizieller Suzuki-Vertragshändler. Mit der Zeit wuchs ein Geschäftsfeld, für das Thunderbike heute weltweit bekannt ist: das Customizing und Fertigen individueller Motorradteile in kleinen Serien. Seit 2006 ist Thunderbike offizieller Vertragshändler für Harley-Davidson. In Hamminkeln produziert das Unternehmen eigene Teile zum Customizen von Motorrädern bis hin zu kompletten Custombikes mit eigenen Rahmen. Eine Servicewerkstatt gehört ebenso dazu wie ein moderner Showroom und der Vertrieb von originalen Harley-Davidson- und Aftermarket-Artikeln.

Hermle-Kick-off mit  Mill-Turn-Technologie

Immer wieder blubbert der einzigartige Harley-Sound von draußen herein und übertönt fast das kreischende Summen der Fräszentren, die in der Werkstatt unter dem Sozialraum arbeiten. In diesem sitzt der Produktionsleiter und beantwortet das ‘Wie und Warum’ rund um die Investition in die Hermle-Maschinen, von denen Thunderbike mittlerweile drei besitzt.

Die Ansprüche an Oberflächen und Design sowie der Ehrgeiz, weiterzukommen, weckten 2012 den Bedarf nach einer neuen Maschine. „Und weil Herbert Hermle-affin ist, war klar, dass da irgendwann eine Hermle stehen muss“, scherzt Zarmann. In Wahrheit war Hermle damals der einzige Hersteller, der die passende Technologie für das bieten konnte, was Thunderbike vorhatte: filigran anmutende Felgen aus dem Vollen fräsen, in einer bis dahin unerreichten Perfektion.

„Schon damals stellten wir unsere eigenen Felgen her. Nur brauchten wir dafür drei Maschinen und fünf bis sechs Aufspannungen. Das Rad hatte auch von der Optik und von der Qualität her nichts mit dem zu tun, was wir heute machen“, verdeutlicht Thomas Zarmann. Der zugleich dreh- und schwenkbare Tisch ermöglicht das Drehen in unterschiedlichen Winkeln. Im Gegensatz zur reinen Drehmaschine kann Thunderbike somit kürzere Werkzeuge einsetzen und komplexe Geometrien realisieren.

„Die C 42 U MT war in puncto Technologie und Platzangebot genau das, was wir 2012 gebraucht haben.“ Bis heute meistere sie die größten Herausforderungen – die Monoblock-Räder – problemlos: lange Laufzeiten zwischen zehn und 20 Stunden bei hohen Vorschüben und Drehzahlen und fast immer im 5-Achs-Simultan-Modus. Am Ende muss die Oberfläche einfach kompromisslos perfekt sein.

Verstärkung kam 2016 und 2020 in Form zweier C 32 U, die zwei vorhandene Fremdmaschinen ersetzten. „Warum die nächste Maschine auch eine Hermle war? Bei der ersten Anlage haben uns die Zuverlässigkeit und Präzision sowie die Ergonomie und das Bedienkonzept überzeugt. Hinzu kam der vorbildliche Service: Die Monteure sind einfach fit – egal, ob ein Kabel lose ist oder ein mechanisches Problem vorliegt“, begründet Zarmann. Neben den Kosten für die Reparatur ist für ihn Stillstand das Schlimmste.

15 bis 20 Prozent der Frästeile müssen auf die C 42 U MT zum Fräsen und Drehen. „Aber wir lassen die Maschine ja nicht stehen, nur weil wir gerade keine Teile haben, die rund sind. Wir können darauf ja alle Frästeile laufen lassen“, sagt der Produktionsleiter. Drei Bearbeitungszentren von Hermle zu haben, schaffe Kapazität. Das einheitliche Bedienkonzept bedeute Flexibilität. „Wir haben jetzt mehrere Maschinen, auf denen wir das Gros unserer Frästeile einfach direkt hin- und herschieben können. Damit sind wir immer in der Lage zu produzieren.“

Thunderbike fertigt neben den Felgen auch Anbauteile wie Radsterne, Blinker- und Luftfiltergehäuse, meist aus Aluminium, Messing und manchmal aus Edelstahl. Letzterer kommt zum Beispiel bei den Air-Ride-Zylindern für die Luftfahrwerke zum Einsatz. Obwohl die Zylinder reine Drehteile sind, bearbeitet sie Thunderbike auch mal auf der C 42 U MT – wenn alle Drehbänke belegt sind.

„Wir versuchen, die Produktion so flexibel wie möglich zu gestalten. Das erleichtert den Alltag“, erläutert Zarmann. Ein weiteres Teil, das auf der 5-Achs-Fräsdrehmaschine Späne lassen muss, ist der selbst designte Kupplungsdeckel ‘Open-Mind’. Anhand der bei Thunderbikern beliebten Stern-Design- Variante erklärt Thomas Zarmann den Entstehungsprozess – vom Entwurf bis zum verkaufsfertigen Objekt.

Design, NC-Programm, Simulation und Komplettbearbeitung

Den ersten Schritt geht 3D-Produktdesigner und Konstrukteur André Kosthorst: An seinem Rechner veranschaulicht er die Idee und übersetzt mithilfe eines 3D-Druckers seine digitale Zeichnung in einen ersten realen Prototyp. Stimmt alles, muss das Team entscheiden: Welche Maschine soll das Teil fräsen und mit welchem Spannmittel? „Da ist natürlich die Erfahrung von den Kollegen gefragt“, betont Zarmann und zeigt in Richtung der Zerspanungsabteilung, die im Erdgeschoss schräg unterhalb des Sozialraums liegt.

Eine Simulationssoftware überprüft die Programmierung für die C 42 U MT, dann spannt Herbert Niehues den ersten Rohling auf. Nach wenigen Minuten ist bereits der Stern zu erkennen. Der Oberfläche sind die Frässpuren anzusehen. Diese zu beseitigen, ist Aufgabe der Kollegen in der Oberflächenbearbeitung. Sie schleifen und sandstrahlen den unfertigen Kupplungsdeckel. „Wir könnten natürlich den Deckel auf der Maschine mit einer so perfekten Oberfläche fertigen, dass wir nicht mehr Hand anlegen müssten. Das kostet aber Zeit, und wir würden statt der 50 nur sieben Teile pro Tag schaffen“, erläutert Zarmann. Die schwarze Farbe erhält die Komponente beim Eloxieren. Ein abschließender Gang durch eines der drei 5-Achs-Bearbeitungszentren bringt den Stern schließlich zum Glänzen.

Ortswechsel. Der Videograf braucht mehr Ruhe auf der Tonspur, weswegen Thomas Zarmann uns in den 2021 eröffneten Neubau führt – vorbei an den hochfrequent surrenden Fräs- und Drehmaschinen und an Regalen mit halbfertigen Felgen. Polier- und Schweißwerkstatt lassen wir rechts liegen. Wir überqueren einen Hof, grüßen die Mechaniker, die in der Service-Werkstatt an Kundenmaschinen schrauben, und sitzen kurze Zeit später in einem modernen Besprechungsraum.

Die Produktion ist hier verstummt, nur den in unregelmäßigen Abständen wiederkehrenden Bass der Harleys, auf dem Weg zur Werkstatt, kann und will niemand abstellen. Herbert Niehues setzt sich dazu und erklärt den Ursprung seiner Affinität zu den Bearbeitungszentren aus Gosheim: „Ich arbeitete bereits Ende der 1990er-Jahre auf einer der ersten Hermle-Maschinen der C-Reihe. Ihre ergonomische Bedienbarkeit, das intuitive Steuerungskonzept und ihre hohe Funktionalität überzeugen – damals wie heute.“

Zum Abschluss geht es in den Showroom. Hier stehen neue und gebrauchte Harleys, und hier entdecken wir auch den Open-Mind-Kupplungsdeckel. An dem schwarzen Bike kommt der blank gefräste Stern optimal zur Geltung. Nach dem letzten Span bleibt das rohe Aluminium ungeschützt. „Wer damit zwei Jahre durch den Regen fährt und nie putzt, dem fängt der Stern an zu blühen“, warnt Thomas Zarmann. „Aber die meisten, die in solche Designteile investieren, pflegen ihre Fahrzeuge entsprechend. Bei Regen bleiben die meisten Harleys sowieso in der Garage.“

Mit der ‘Open-Mind’ holte Custombike-Hersteller Thunderbike 2008 erneut den Europameister-titel nach Hamminkeln 

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In der Werkstatt von Thunderbike in Hamminkeln (von links): Jürgen Scherer, HPV Hermle Vertriebs GmbH, mit Produktionsleiter Thomas Zarmann und den Maschinenbedienern Julian Otten und Herbert Niehues von Thunderbike

Die C 42 U MT fräst in nur wenigen Minuten den sternförmigen Kupplungsdeckel ‘Open Mind’ aus dem Rohling

 Julian Otten holt den fertig bearbeiteten Kupplungsdeckel von der C 42 U MT

Neben Gehäusedeckeln und Felgen fertigt Thunderbike auch solche Stoßdämpferköpfe und einige hundert weitere Parts

Etwas aufwendiger ist die Gabelbrücke. Das mehrteilige Bauteil verbindet später Fahrwerk und Vorderrad mit dem Rahmen

Am Ende fräst Thunderbike einzelne Details aus der schwarz eloxierten Felge wieder frei und betont damit das Design 

Julian Otten kann dank des einheitlichen Bedienkonzeptes flexibel an allen drei Hermle-Maschinen arbeiten

Hauptartikel

Hermle-Maschinen bei Custombike-Profi Thunderbike

<a href="https://www.thunderbike.de" target="_blank">www.thunderbike.de</a>

Maschinenfabrik Berthold Hermle AG

<a href="https://www.hermle.de" target="_blank">www.hermle.de</a>

Udo Hipp ist Leiter Marketing bei Hermle in Gosheim

<a href="mailto:udo.hipp@hermle.de">udo.hipp@hermle.de</a>

Fräsdreh-Zentren

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Fräsmaschinen

Komplettbearbeitung

Spanende Verfahren

5-Achs-Bearbeitungszentren

Bearbeitungszentren

Komplettbearbeitungsmaschinen

5-Achs-Simultanbearbeitung

Mit einem klaren Fokus auf Rüstoptimierung und Automation in der Kleinserienfertigung verleiht Hedelius der industriellen Revolution neuen Schwung. Dabei geht es keinesfalls um die Konkurrenz von Mensch und Maschine, sondern um ein kooperatives Miteinander.

Für die Automation bietet Vertikal-BAZ-Hersteller Hedelius auch kreative hauseigene Lösungen.

Automation im Maschinenbau und in der Lohnfertigung ist ein kontinuierlicher Prozess und nicht erst seit Industrie 4.0 ein Thema. Hier gibt es häufig zwei Fraktionen: diejenigen, die darüber reden sowie jene, die handeln. Hedelius hat sich fürs Handeln entschieden, schließlich sind die heutigen Herausforderungen riesig, und das nicht nur im Maschinenbau: Explodierende Energiekosten, hohe Unsicherheit in den Lieferketten, Fachkräftemangel und Inflation machen allen Unternehmen zu schaffen. Hinzu kommen sowohl seitens der Gesetzgebung als auch von den Verbrauchern stetig steigende Anforderungen an die Nachhaltigkeit.

Aus den genannten Gründen besteht in so gut wie allen produzierenden Unternehmen eine hohe Motivation, noch einmal deutlich stärker an der Effizienzschraube zu drehen, als das ohnehin schon der Fall war. Ein wesentlicher Baustein dabei sind die Automation und die ganzheitliche Betrachtung der Wertschöpfungsketten. Wer die beschriebenen Herausforderungen konsequent angeht und entsprechende Maßnahmen umsetzt, hat gute Chancen, auch in Zukunft am Markt erfolgreich zu sein.

Genau hier kommt Hedelius mit neuen und kreativen Automationslösungen ins Spiel. Die Maschinenbauer haben drei wesentliche Handlungsfelder identifiziert, auf denen sie mittels Automation deutliche Verbesserungen für sich selbst und ihre Kunden erzielen: Personal, Platz und Produktivität.

Personal- und Fachkräftemangel –  eine dauerhafte Herausforderung

Was diesen sensiblen Aspekt betrifft, ist es den Meppenern wichtig, jeglichen Missverständnissen vorzubeugen. Hedelius-Geschäftsführer Dennis Hempelmann: “Es geht uns keinesfalls darum, Menschen durch Maschinen zu ersetzen. Vielmehr ist es unser Ziel, gemeinsam mit den Verantwortlichen der Fertigungsbetriebe ein effizientes und modernes Arbeitsumfeld zu schaffen, in dem sich hoch qualifizierte Fachkräfte wohlfühlen und entwickeln dürfen und daher ihrem Arbeitgeber lange treu bleiben werden.”

Bestehende Strukturen  möglichst effizient nutzen

Das Thema Platz klingt banal, ist aber für viele Unternehmen wichtig. Oftmals sind eine Expansion in die Fläche oder eine Verlagerung aus verschiedensten Gründen nicht möglich, weshalb man mit den gewachsenen Strukturen arbeiten muss. Rüstoptimierung und Automation helfen dabei, mehr Produktivität auf engerem Raum unterzubringen und so die vorhandenen Ressourcen optimal zu nutzen. Ein modernes CNC-Bearbeitungszentrum kann dabei leicht zwei bis drei ältere Maschinen ersetzen sowie unproduktive Nebenzeiten signifikant reduzieren.

Palettenautomation  in der Kleinserienfertigung

Automation ist auch und gerade in der Kleinserienfertigung ein OEE-Booster (OEE = Overall Equipment Effectiveness – Gesamtanlageneffektivität), und auf Produktivität legt man bei Hedelius ein ganz spezielles Augenmerk. Es ist eher die Regel aus die Ausnahme, dass sich dieser kritische Erfolgsfaktor im Rahmen von Projekten um über 30 Prozent steigern lässt. Die modernen Bearbeitungszentren aus Meppen tragen dazu gleich mehrfach bei. Universell einsetzbare Anlagen, wie etwa das 5-Achs-BAZ ‘Acura 65’ mit einem 90-fach-Werkzeugmagazin und der hauseigenen Palettenautomation ‘Marathon’, können bereits ganze Schichten komplett mannlos durchproduzieren – auch nachts oder am Wochenende. Hinzu kommen zahlreiche Nebeneffekte: Es können mehr Aufträge in kürzerer Zeit angenommen werden, Ausschuss und Werkzeugverschleiß werden massiv reduziert und ungeplante Stillstände gehören praktisch der Vergangenheit an.

Weitreichende positive Folgen  auch für das Maschinenumfeld

So resultieren aus der Automation beim aufgeführten Rechenexempel in Bild 4 (Palettenautomation eines BAZ) in Summe 667 zusätzliche produktive Stunden pro Jahr, was einem Plus von 36,5 Prozent entspricht. Legt man einen durchschnittlichen Deckungsbeitrag von 80 Euro pro Stunde zugrunde, ergeben sich jährlich 53 360 Euro zusätzlicher Deckungsbeitrag.

“Automation wirkt sich positiv auf den gesamten Prozess aus”, zeigt sich Dennis Hempelmann begeistert. “Die Investitionen amortisieren sich schneller, die Kundenzufriedenheit steigt, Rohmaterial und Halbzeuge werden besser genutzt, Stillstandzeiten minimiert – vor allem aber fühlen sich die Mitarbeiter in so einem modernen Umfeld sichtlich wohl. Denn hohe Verlässlichkeit und Effizienz im Prozess bedeuten natürlich auch: kaum noch ungeplante Überstunden, weniger Schichtdienst und keine unbeliebten ‘Feuerwehraufgaben’ nachts oder am Wochenende. Dies erhöht spürbar und nachhaltig die Attraktivität von Arbeitsplätzen in der Fertigung.”

Die Bearbeitungszentren der Acura-Baureihe können heute schon mit mehr als einem Dutzend verschiedener Paletten- und Werkstück-Automationssysteme, darunter von BMO, Erowa, Indunorm, Lang Technik, RoboJob und Hedelius selbst – ausgestattet werden und so unterschiedlichste Fertigungsaufgaben sehr wirtschaftlich übernehmen. Ein weiteres Automationssystem aus dem Hause Hedelius steht kurz vor der Markteinführung, kündigt Hempelmann an (siehe Info rechts oben).

Mehr Spindelstunden  dank Rüstoptimierung

Dabei muss es nicht immer gleich ein Automationssystem sein, um Wettbewerbsvorteile zu generieren. Insbesondere in der Fertigung von Losgrößen zwischen 1 und 500 Stück spielt das Rüsten eine entscheidende Rolle. Hedelius bietet einzigartige Lösungen, mit denen Kunden ihre Rüst- und Durchlaufzeiten drastisch senken und die Spindelstunden pro Jahr entscheidend und nachhaltig erhöhen können. Mit unterschiedlichen Maschinenkonzepten, durchdachter Ergonomie, großen Werkzeugmagazinen und einfach zu bedienenden Automationslösungen kann Hedelius aus einem großen Technikangebot für praktisch jeden Anwendungsfall die optimale Lösung konfigurieren.

Der Marathon P406 verfügt über drehbare Palettenplätze zur Nutzung von komplexen Vorrichtungen oder Spanntürmen – das ist einzigartig in seiner Klasse; die Automation wird seitlich an die Maschine angebaut – dadurch bleibt der Arbeitsraum etwa für eine Einzelteilfertigung in der Tagschicht voll erhalten

Produktionsbegleitende Automation, die sich auch in Betrieben amortisiert, die keine Serienfertigung betreiben: 5-Achs-Bearbeitungszentrum ‘Acura 65’ mit angeschlossener Palettenautomation ‘Marathon P422’

Acura 65 + Palettenautomation Marathon P406: eine Lösung, die sich ebenfalls schon bei kleinen Losgrößen rechnet

Hedelius-Geschäftsführer Dennis Hempelmann: „Automation ersetzt keine Mitarbeiter. Sie trägt vielmehr dazu bei, eine moderne Arbeitsumgebung zu schaffen, in der sich qualifiziert Fachkräfte wohlfühlen“

Gegenüberstellung: Produktivitätszuwachs durch Palettenautomation in der Kleinserienfertigung

Hedelius erweitert hauseigene Automationslösungen

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Palettiersysteme

Fertigungsautomation

Anlagen / Systeme

Hedelius begrüßt vom 22. bis 23.3. Interessierte zur Hausausstellung in Meppen.

Am 22. und 23. März lädt die Hedelius Maschinenfabrik zur traditionellen Hausausstellung nach Meppen ein. „In diesem Jahr haben wir unsere Hausausstellung unter das Motto ‘Boost your Performance‘ gestellt“, sagt Hedelius-Geschäftsführer Dennis Hempelmann. „Unsere Besucher dürfen sich auf vielfältige Fertigungslösungen freuen. Unser Ziel ist es, dass der Kunde das Beste aus seiner Fertigung holt – mit höchstmöglicher Qualität, Produktivität und Flexibilität.“ Aus dem gesamten Hedelius-Portfolio werden circa fünfzehn 3- und 5-achsige Bearbeitungszentren, zum Teil mit angebundener Automation, in Aktion zu sehen sein.

Die Highlights: Das gefragte Schwenkkopf-Bearbeitungszentrum ‘Tiltenta 10’ hat Hedelius entsprechend der Nachfrage aus dem Markt um neue Längen erweitert. Es ist jetzt mit X-Verfahrwegen von 2600, 3600 oder 4600 mm und extragroßen Y- und Z-Verfahrwegen von jeweils 1000 mm verfügbar.

Im Fokus wird auch die Automation stehen. Neben Automationstechnik von BMO und Indumatik setzt Hedelius verstärkt auch auf eigene Lösungen (siehe voranstehender Artikel).

Kurz vor der Markteinführung steht die Multi-Palettenspeicheranlage ‘Marathon RZ’ – die erste hauseigene Automation auf Basis eines 6-Achs-Roboters. Geplant ist eine Ausbaustufe mit 34 Paletten 400 × 400 mm oder alternativ 40 Paletten 320 × 320 mm. Der Roboter kann die Paletten wahlweise in eine Maschine rechts oder eine Maschine links beladen. Die Software zur Beladung von zwei Maschinen als ‘Twinner’-Verkettung ist in Vorbereitung. Um auch bei kurzen Programmlaufzeiten hoch produktiv zu arbeiten, verfügt die Anlage über zwei Ein-/Auslagerstationen.

„Wir freuen uns, in Meppen wieder rund zwei Dutzend Partnerunternehmen aus den Bereichen CAM-Software, Werkzeuge, Spannmittel und Automatisierungstechnik begrüßen zu dürfen“, so Dennis Hempelmann. Darüber hinaus wird es an beiden Tagen ein umfangreiches Vortragsprogramm sowie Werksführungen geben.

CNC-Bearbeitungszentren, zum Teil mit angebundener Automation, werden auf der Hedelius-Hausausstellung am 22./23. März unter Span zu sehen sein

News 1

Hedelius-Hausausstellung | 22. und 23.3. in Meppen

„Jetzt zählt die Qualität der Daten“

Innerhalb zweier Dekaden hat sich der Aalener Präzisionswerkzeug-Spezialist Mapal auch beim Toolmanagement zu einem Top-Anbieter entwickelt und ist in seinem Kernmarkt  Automotive führend. Mit der Open-Cloud-Lösung c-Com haben die Aalener 2017 einen großen Schritt gemacht in Richtung Digitalisierung. Wie ist der Hersteller seitdem  vorangekommen? Wie reagiert er auf aktuelle Trends in der Werkzeugverwaltung?  Auf diese Fragen und andere antwortet im WB-Interview Sebastian Kreller, Global Head of Tool Management bei Mapal.

Im WB-Interview gibt Sebastian Kreller, Global Head of Tool Management bei Mapal in Aalen, Auskunft über aktuelle Trends beim digitalen Toolmanagement und berichtet, wie Mapal auf sie reagiert.

 Werkstatt+Betrieb: Herr Kreller, wie haben sich die Anforderungen der Fertigungsindustrie an das Toolmanagement innerhalb der vergangenen fünf Jahre verändert?

Sebastian Kreller: In diesem kurzen Zeitraum hat sich eine so rasante Entwicklung in unserem Umfeld vollzogen, wie wohl selten zuvor. Der technische Aspekt ist allerdings nur einer von mehreren. Bekanntlich sah und sieht sich die Industrie mit Umständen konfrontiert, die sie bislang noch nicht kannte. Das sind die Pandemie, globale Zulieferausfälle und jüngst der Ukraine-Krieg. Hinzu kommen solche, die sich im Übermaß verstärkten wie die Inflationsrate mit ihrem Einfluss auf die gewerblichen Preise oder der Umbau in der Automobilindustrie, unserem Kernmarkt, der sich aus dem Übergang zur Elektromobilität ergibt. All das hat sämtliche Teilprozesse der Fertigung verändert und ganz besonders solch übergreifende wie das Toolmanagement.

Kreller: Zum einen wirkt es sich zwangsläufig negativ auf das Produktionsvolumen und damit den Verbrauch aus, wenn in einem zentralen Industriezweig wie der Automobilindustrie der Absatz stagniert oder zurückgeht und zugleich ein tief greifender Strategiewechsel stattfindet. Die Branche und ihre zahlreichen Zulieferer investieren dann weniger in bestehende Produktlinien und wenn, dann sporadischer. Zum anderen investieren jene, die es können, deutlich mehr in Zukunftstechnologien, denn nur mit ihnen kann man dem stetig steigenden Kostendruck begegnen, der weltweit, aber vor allem in einer Hochlohnregion wie unserer, spürbar ist. So werden große Neuprojekte überwiegend mit externen Toolmanagement-Lösungen ausgeschrieben. Das wiederum kommt uns entgegen, denn wir bieten diese Lösungen an.

WB: Wie hat sich das auf das Geschäft bei Mapal ausgewirkt?

Kreller: Wir sind gemeinsam mit der gesamten Mapal-Gruppe gewachsen und haben dabei den Umsatzanteil des Toolmanagements in den letzten Jahren auf mehr als zehn Prozent steigern können.

WB: Welche Veränderungen gab es im Kundenspektrum?

Kreller: Lassen Sie mich zunächst auf den Automobilsektor eingehen, auf den nach wie vor rund 80 Prozent unseres Umsatzes im Toolmanagement entfallen. In Ländern wie Italien oder Polen, in denen vorrangig Volumenproduktion stattfindet, waren Umsatzrückgänge zu verzeichnen. Doch überall dort, wo Komponenten für Premiumfahrzeuge hergestellt werden, haben wir ein überdurchschnittliches Wachstum. Was die Firmengröße betrifft, so sind Zulieferer der ersten und zweiten Ebene wie Bosch, ZF oder Hitachi nach wie vor die Basis unseres Geschäfts. Doch der Umsatzanteil, den wir mit den großen OEM erwirtschaften, hat sich auf etwa ein Drittel verdreifacht.

Einerseits auf den Umstand, dass im Ausland neu errichtete Werke von Beginn an mit unseren Systemen ausgestattet werden, weil man damit zukunftssicher aufgestellt ist. Andererseits ist bei den OEM im Zuge der Umgestaltung ihrer Wertschöpfungsketten die Bereitschaft gestiegen, bislang als Schlüsseltechnologien betrachtete Arbeitsgänge nach extern zu verlagern. Und nicht zuletzt liegt es an der Strategie von Mapal, immer besser auf die Kundenbedürfnisse abgestimmte Lösungen zu implementieren.

WB: Und was hat sich bei der Fertigung im engeren Sinne geändert?

Kreller: Da geht der Trend weg von großen Fertigungssystemen mit vielen Werkzeugmaschinen hin zu kleinen, flexiblen Einheiten. Und die Losgrößen sinken weiter. Auf die damit verbundene Zunahme der Flexibilität und der Dynamik reagieren wir mit Lösungen, bei denen die Informationen noch schneller als bisher verfügbar sind.

Kreller: Mehr denn je kommt es beim Implementieren eines effizienten Toolmanagements auf eine enge Bindung mit dem Kunden an; es muss viel Vertrauen vorhanden sein. Moderne Services rund um Konsignationslager oder Cost-per-Part-Modelle erfordern das. Deshalb sind wir dort besonders stark, wo wir auch Niederlassungen betreiben. Aber weil Mapal inzwischen einen globalen Footprint hat, sind selbst komplexe Toolmanagement-Lösungen quasi überall auf der Welt realisierbar.

WB: Mit c-Com wurde Mapal zu einem  Pionier des digitalen Toolmanagements. Haben sich Ihre Erwartungen  in puncto Marktakzeptanz erfüllt?

Kreller: Zum Teil ja, zum Teil ist noch viel Potenzial ungenutzt. Positiv schlägt zu Buche, dass die Cloud als Mittler zwischen den verschiedenen Prozesskomponenten inzwischen etabliert und akzeptiert ist. Die veränderte Arbeitsweise im Zuge der Corona-Pandemie hat hierzu sicher einen Beitrag geleistet. Vor allem große Kunden haben die digitale Architektur längst verinnerlicht. Wie erwähnt, ist bei Green-field-Projekten, also der Neuinstallation, ein digitales Toolmanagement schon Standard. Davon profitieren wir.

WB: Und wie ist die Situation bei eher kleinen Unternehmen, den KMU?

Kreller: Durch den Krisenmodus ist bei vielen von ihnen die Bereitschaft gesunken, neue Wege zu gehen. Hinzu kommt, dass sie generell eher konservativ agieren. Doch auch bei ihnen gewinnen wir mehr und mehr an Terrain. Schließlich erfordert der Facharbeitermangel auch bei KMU eine Konzentration auf Kernkompetenzen und ein Auslagern nicht wertschöpfender Tätigkeiten. Kürzer werdende Anlaufzeiten von Neuprojekten fordern ebenso mehr Flexibilität wie aktuelle Finanzierungs- und Beschaffungsmodelle. Wir wiederum müssen bei diesen Kunden dem Umstand Rechnung tragen, dass unsere Systeme in vorhandene, oft lange in Betrieb befindliche und stark variierende Produktionslandschaften eingeführt werden müssen. Kein Toolmanagement gleicht dort dem anderen. Um bei der damit einher gehenden Schnittstellenvielfalt die Kosten im Rahmen zu halten, bedarf es viel Know-hows. Wir haben es und können Händlern und kleinen Integratoren preislich durchaus Paroli bieten.

WB: Wie kann man KMU noch besser an digitale Lösungen heranführen?

Kreller: Indem man noch stärker auf ihre Bedürfnisse eingeht. Wir räumen diesem Thema eine hohe Priorität ein. Seit c-Com 2017 erstmals vorgestellt wurde, haben wir das Angebot den Bedarfsprofilen unserer Kunden immer gezielter angepasst. So bieten wir aktuell beim digitalen Toolmanagement eine Standardlösung an, die bei hoher Kostenstringenz Durchgängigkeit von der Schneide über den Werkzeughalter, das Einstellgerät und das Ausgabesystem bis zum PPS-System und schließlich der Cloud sicherstellt. Neue Features wie der digitale Shopfloor kamen hinzu, bei dem der Endkunde in seinem Shopfloor-Management die relevanten Daten ad hoc abrufen und verwerten sowie Rückfragen stellen kann. Das dürfte auch für kleinere Unternehmen interessant sein. Außerdem haben wir unsere Reportinglösungen gemäß dem Kundenbedarf optimiert.

Kreller: Ende des vergangenen Jahres haben wir ein internes Projekt gestartet mit dem Ziel, unsere Geschäftsmodelle noch besser gemäß dem Bedarf von KMU zu erweitern und anzupassen. Es geht darum, dass der Vertrieb kostengünstige, aber die Produktivität steigernde Standardlösungen anbieten kann, die der Anwender vor Ort selbst betreibt. Die Transparenz, die c-Com inzwischen erreicht hat, ermöglicht das. Wir wollen die Einstiegshürde für KMU deutlich niedriger legen. Der Kunde beginnt zum Beispiel mit einer kleinen Lösung und erweitert diese dann später je nach Bedarf.

WB: Worauf kommt es bei der weiteren Entwicklung digitaler Lösungen an?

Kreller: Wir müssen einerseits die vorhandenen Lösungen vereinfachen und sie höher automatisieren, aber andererseits die Verwertbarkeit der vielen Daten, die wir bereits gewonnen haben, verbessern. Es muss klarer definiert werden, was mit ihnen erreicht werden soll. Machining Analytics wird zukünftig im Fokus sein, auch das Reduzieren von Schnittstellen und die Verbesserung der Fähigkeit, kundenindividuelle Lösungen zu erarbeiten. Dass Daten gesammelt werden müssen, ist bekannt und funktioniert. Doch jetzt zählt die Qualität der Daten. Nur wenn sie stimmt, kann ich automatisiert, etwa mit künstlicher Intelligenz, Informationen zielführend auswerten. Mit den KI-basierten Machining Analytics Solutions von c-Com haben wir die Voraussetzungen, um auch an dieser Stelle die Kunden zu unterstützen.

Kreller: Wir wollen die Performance unserer Lösungen weiter ausbauen, noch exakter maßgeschneiderte Systeme anbieten. Die Kunden benötigen hoch produktive Produktionsanlagen und Toolmanagement-Lösungen. Dazu muss das richtige Werkzeug in der richtigen Qualität zum richtigen Zeitpunkt in der Maschine sein. Sie benötigen Transparenz über Bestände, die Leistung der Werkzeuge und den Einfluss, den diese auf die Gesamtproduktivität haben. Diese Transparenz wollen wir weiter verbessern, auch bei bestehenden Fertigungen. Im Fokus stehen dabei nicht nur die angestammten Kundengruppen, sondern weitere Ziel-Marktsegmente wie der Werkzeug- und Formenbau, der allgemeine Maschinenbau und Fluid Power. Hier versprechen wir uns starke Wachstumseffekte. Wir sind zuversichtlich, dass wir unsere Ziele mit den Lösungen, die wir speziell im EMO-Jahr 2023 vorstellen, erreichen werden.

WB: Herr Kreller, vielen Dank für das Gespräch.

„Mehr denn je kommt es beim Implementieren eines effizienten Toolmanagements auf eine enge Bindung mit dem Kunden an; es muss viel Vertrauen vorhanden sein“

In dieser Roadmap spiegelt sich die Bandbreite wider,  in der Mapal kundenindividuelle Lösungen gestaltet. Sie reichen vom einfachen Ausgabeschrank bis zum Toolmanagement-System 4.0 mit Anbindung an die Cloud

Mapal kann digitales Toolmanagement, verdeutlicht Sebastian Kreller im Interview mit WB Werkstatt + Betrieb

Mapal Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG

<a href="https://www.mapal.com" target="_blank">www.mapal.com</a>

„Auf die Zunahme der Flexibilität und der Dynamik reagieren wir mit Lösungen,  bei denen die Informationen noch schneller als bisher verfügbar sind“

„Wir wollen die Einstiegshürde  für KMU deutlich niedriger legen“

Toolmanagement

Die Bearbeitung hochfester Werkstoffe mit ultraharten CBN-Schneidstoffen ist die Königsklasse der Zerspanung. BSW Zerspanungswerkzeuge will hier Leistungsgrenzen verschieben – mit der Beschichtung von Wendeschneidplatten mit ‘Baliq Tisinos’ von Oerlikon Balzers.

Werkzeughersteller BSW beschichtet CBN-Wendeschneidplatten mit Baliq Tsinos zur Performance-Steigerung.

Der Schneidstoff CBN ist fast so hart wie Diamant (siehe Infokasten) und wird beispielsweise in der Automobil- und Luftfahrtindustrie zur Bearbeitung hochfester Werkstoffe eingesetzt. „Wo CBN zum Einsatz kommt, gibt es dazu oft keine Alternative“, sagt Oliver Roski, Leiter technischer Vertrieb bei der BSW Zerspanungswerkzeuge GmbH in Saarwellingen. „Deshalb wollen wir den Kunden das innovativste Produkt auf höchstem Qualitätsniveau bieten und im Markt einen Benchmark setzen.“

BSW, nach eigenen Angaben mit rund 100 Mitarbeitenden eines der größten Unternehmen in diesem Segment, erwirtschaftet rund die Hälfte seines Umsatzes mit CBN-Produkten. Allen voran sind dies Wendeschneidplatten (WSP), die in Branchen wie Automotive, E-Mobilität, Luftfahrt und Medizintechnik zum Einsatz kommen.

Die WSP sind standardisiert nach ISO-Normen. Damit allein kann man sich also noch nicht differenzieren. Doch Standardprodukte suchen die meisten Kunden bei BSW ohnehin nicht: „Wir entwickeln gemeinsam mit unseren Kunden individuelle Sonderlösungen, genau zugeschnitten auf ihren jeweiligen Anwendungsfall“, erläutert Oliver Roski. Die Basis dafür bilden das Know-how der internen Anwendungsexperten und der eigenen Fertigung, die BSW sehr flexibel auf die Kundenbedürfnisse eingehen lässt.

Für seine Werkzeuglösungen setzt BSW schon bisher verschiedene Schichten aus der ‘Balinit’-Familie von Oerlikon Balzers ein, darunter ‘Balinit Alcrona Pro’ und ‘Balinit Latuma’. Dabei war es aber auch ein Ziel, Abnutzungen rechtzeitig sichtbar zu machen. Das ist wichtig, weil durch die einheitlich graue Farbe der WSP der Verschleiß nur schwer erkennbar ist. Dies kann zu Qualitätseinbußen beim Einsatz führen oder zur verfrühten Entsorgung noch funktionsfähiger Platten. Die Beschichtung mit ‘Balinit Alcrona Pro Gold’ oder ‘Balinit A’ löste das Problem: Die goldfarbenen Beschichtungen machen Verschleiß mit bloßem Auge sofort sichtbar.

CBN-Schneidstoffe sind bis 1000 °C temperaturstabil und daher für die Trockenbearbeitung ideal geeignet. Doch auch an diese Werkzeuge werden immer höhere Anforderungen gestellt. So wünschte sich beispielsweise ein BSW-Kunde eine Beschichtung seiner WSP, die nicht nur Verschleiß sichtbar macht, sondern auch zu einer Leistungssteigerung führt.

CBN zu beschichten ist jedoch alles andere als einfach. Unterschiedliche Spannungen in Substrat und Beschichtung können leicht zu Rissen führen, die Beschichtung kann abplatzen. Mit Oerlikon Balzers fand BSW den richtigen Entwicklungspartner für diese Problematik. „Eine unserer wichtigsten Vorgaben war die Prozesssicherheit: Null Ausfall und perfekte Qualität, denn die Platten sind sehr teuer. Ihr Wert übersteigt jenen der Beschichtung um ein Vielfaches“, erklärt Felek Ciftci, Leiterin Einkauf bei BSW.

In enger Zusammenarbeit erarbeiteten die BSW-Experten und Metin Cetin, Außendienstmitarbeiter bei Oerlikon, das Know-how, um die hohen Anforderungen zu erfüllen. Die Wahl fiel auf ‘Baliq Tisinos’. Diese AlTiSiN-Schicht, die auf der S3p-Technologie (Scalable Pulsed Power Plasma) von Oerlikon Balzers basiert, hat mit 1000 °C die gleiche Einsatztemperatur wie CBN. Sie erreicht eine exzellente Oxidationsbeständigkeit, Dichte und Homogenität, ist extrem glatt und ermöglicht eine exakte Schneidkantenabbildung.

Aber nicht nur die Schicht- und Prozessqualität, auch der Partnerservice von Oerlikon Balzers wird bei BSW besonders geschätzt. Dieser umfasst neben der technischen Beratung auch einen Bring- und Abholdienst sowie die positionsgetreue Abwicklung auf speziell abgestimmtem Halterungsequipment samt Verpackungen, die extra für die WSP-Modelle von BSW entwickelt wurden. „Wendeschneidplatten sind einem bestimmten Kunden respektive Auftrag zugeordnet. Es war für uns also ein wichtiges Kriterium, dass unser Beschichtungspartner diese Chargierung erfüllen kann“, erklärt Felek Ciftci. Möglich wird dieser Full Service nicht zuletzt durch die Abläufe im Oerlikon-Kompetenzzentrum für S3p-Beschichtungen in Bielefeld, das unter anderem auf das Substrat CBN spezialisiert ist.

Mit dem Einsatz der kupferfarbenen Beschichtung Baliq Tisinos kann BSW zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen: Der Verschleiß wird erkannt und die Standzeit erhöht. „Je nach Anwendung können das bis zu 50 Prozent sein“, so Oliver Roski. Das bedeute jedoch nicht, dass BSW nun alle CBN-WSP mit Baliq Tisinos beschichten ließe: „Entscheidend ist das richtige Zusammenspiel des CBN-Substrats, der Schneidkante, der Schneidparameter und der Beschichtung. Wenn für den jeweiligen Kunden und Anwendungsfall eine Beschichtung mit Baliq Tisinos sinnvoll ist, können wir ihm jetzt die perfekte Lösung bieten. Und falls dies nicht nötig oder gewünscht ist, ermöglichen wir weiterhin die reine Verschleißerkennung.“  Die beiden Partner BSW und Oerlikon blicken jedenfalls gemeinsam in die Zukunft – sei es bei der Weiterentwicklung von Baliq Tisinos oder der anwendungsspezifischen Weiterentwicklung von Werkzeugen.

Bronzefarben und extrem hart im Nehmen: Mit der AlTiSiN-Schicht Baliq Tisinos können Kunden von BSW ihre CBN-Wendeschneidplatten noch verschleißfester machen 

Erfolgreiche Partnerschaft (von links): Oliver Roski, Leiter technischer Vertrieb bei BSW, und Felek Ciftci, Leiterin Einkauf bei BSW, mit Metin Cetin von Oerlikon

Mit CBN-Produkten wie diesen Wendeschneidplatten möchte der Hersteller BSW Benchmarks setzen – und nutzt dafür die Oerlikon-Beschichtung Baliq Tisinos

Leistungsfördernd: BSW beschichtet CBN-Schneidplatten mit Baliq Tisinos von Oerlikon Balzers

Oerlikon Balzers Coating Germany GmbH

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Thilo Horvatitsch ist Inhaber des Büros für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit Thilo Horvatitsch textkommunikation in Nieder-Olm

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Kubisches Bornitrid oder CBN ist ein künstlich hergestellter Werkstoff und fast so hart wie Diamant. Diese Eigenschaft ermöglicht die gleichmäßige Bearbeitung hochfester Werkstoffe wie beispielsweise gehärtetem Stahl. Dabei erlaubt CBN hohe Schnittgeschwindigkeiten beim Hartdrehen und Hartfräsen sowie die Trockenbearbeitung ohne Kühlung bei Temperaturen bis 1000 °C. Anders als Diamantwerkstoffe, reagiert CBN nicht mit eisenhaltigen Werkstoffen. Dadurch lässt es sich auch für die Bearbeitung von Eisen und Eisenlegierungen einsetzen.

Beschichtungen für Präzisionswerkzeuge (CVD, PVD)

Präzisionswerkzeuge

CBN-Werkzeuge

Erfolgskonzept ‘Mehr-Verfahren-Zulieferung’

Metalyss, ein mittelständischer Zulieferer, beherrscht mehrere Technologien und verarbeitet diverse Werkstoffe. Ergänzt wird diese Flexibilität durch Zusatzleistungen von der Entwicklungspartnerschaft über hochpräzises Spanen bis zur Lieferung kompletter Baugruppen.

Metalyss bietet seinen Kunden neben Technologie-Mix auch ergänzende Dienstleistungen.

Wenn Zulieferer nur eine Technologie wie etwa das Konstruieren mit Blech oder nur eine Werkstoffklasse wie beispielsweise Stahl beherrschen, versuchen sie bei Kundenanfragen natürlich, die Aufgabe mit ihren Mitteln zu lösen. Das kann im Vergleich zu anderen Technologien zu suboptimalen Ergebnissen führen. Wer hingegen über eine breitere Verfahrens- oder Werkstoffpalette gebietet, hat mehr Freiheitsgrade bei der Wahl der geeignetsten Lösung.

„Die meisten unserer Kunden suchen nach einer Lösung für eine bestimmte Aufgabenstellung. Bezüglich der Details wie Fertigungsverfahren oder Werkstoff lassen sie sich gerne von uns beraten“, erläutert Fabrizio Passani, zuständig für den Verkauf bei der Metalyss AG im schweizerischen Lyss. Daher sei es für sie vorteilhaft, dass man eine außergewöhnlich breite Palette an Werkstoffen und Herstelltechnologien unter einem Dach vereint. So werden in der eigenen Gießerei zahlreiche Aluminiumlegierungen sowohl in Sand als auch in Kokille vergossen. Im Presswerk hingegen entstehen Warmpressteile aus Aluminium-, Messing- oder Kupferlegierungen.

Diese Vielfalt der Verfahren und Werkstoffe ermögliche es, die Kunden weitgehend werkstoff- und technologieneutral zu beraten und eine auf den spezifischen Bedarf hin optimierte Lösung anzubieten. Abgerundet wird das Leistungspaket durch präzise Zerspanung auf automatisierten Werkzeugmaschinen sowie durch hochwertige Oberflächenveredlung.

„Als Mittelständler in Europa können wir gegen asiatische Niedrigpreise durch Schnelligkeit, Flexibilität und die kurzen Wege zu unseren Kunden punkten“, betont Passani. Während es bei anspruchslosen Massenteilen vor allem auf den niedrigsten Preis ankomme, zähle bei europäischen Kunden oft der Mehrwert aus Beratung, Schnelligkeit, Liefertreue und Qualität. Beispielhaft können Aluminium-Kupplungsstücke für Hydranten genannt werden. Im Vordergrund steht ‘zero waterloss’. Das Kupplungsstück bildet das Gehäuse eines Rückschlagventils, das verhindert, dass kontaminiertes Wasser zurück ins Trinkwassernetz gelangt. Diese Teile werden in so großen Stückzahlen nachgefragt, dass sie vollautomatisch rund um die Uhr auf einem Drehfräszentrum hergestellt werden. Die Be- und Entladung erfolgt hierbei mittels Roboter.

„Unsere wichtigste Zusatzleistung ist die Unterstützung unserer Kunden bei der Entwicklung neuer Produkte“, ergänzt Fabrizio Passani. Jeder Herstellprozess habe seine spezifischen Besonderheiten und Rahmenbedingungen und jedes Verfahren ermögliche spezielle Kniffe, mit deren Hilfe man beispielsweise Zusatzfunktionen quasi frei von Mehraufwand in die Bauteile integrieren könne. Deshalb sei es wichtig, dass die F&E-Abteilungen von Kunde und Lieferant möglichst ab der Entwurfsphase zusammenarbeiten. Erfahrene Fachkräfte sowie neueste Softwaretools für die Produkt- und Prozessentwicklung befähigten Metalyss in besonderem Maße dafür.

So kommt im Gießereibereich das Simulationsprogramm ‘Magma’ zum Einsatz. Mithilfe der so ermittelten Ergebnisse werden fallweise auch Prototypen als Anschauungs- und Funktionsmodelle im 3D-Druckverfahren aus Kunststoff hergestellt. Geht es bei Gussteilen lediglich um Einzelstücke oder Kleinserien, so können entsprechende Formen mithilfe der Benninger Guss AG als 3D-Sandgussteile günstiger und auch schneller hergestellt werden, ohne Modelle und Gießform. Die so erzeugten voll funktionsfähigen Prototyp-Gussteile entstehen im Serienverfahren und aus dem Serienwerkstoff. In Summe entstünden in solchen Gemeinschaftsprojekten Produkte, die von der Leistungsfähigkeit und den Kosten her deutlich vorteilhafter sind als die ursprünglichen Entwürfe.

„In der Gießerei investieren wir kontinuierlich in moderne, rationelle Technologie“, bestätigt Passani. So etwa in eine ‘Gießhexe’, also eine automatisierte Gießstation, die den Gießer körperlich entlastet und es ihm gestattet, den Sandgießvorgang via Joystick zielgerichtet zu steuern. Vergossen werden Aluminium – sowohl im Sand- als auch im deutlich formgenaueren Kokillengießverfahren –, geschmiedet werden nebst Aluminium- auch Messing- und weitere Kupferlegierungen. Zwei verschiedene Gießkastenformate ermöglichen eine außergewöhnliche Bandbreite an Bauteilabmessungen.

Im Sandgussbereich reichen die Stückgewichte von 100 g bis 250 kg und die maximalen Abmessungen bis 1600 × 1250 × 800 mm. Die metallischen Dauerformen beim Kokillenguss beschleunigen das Erstarren der Schmelze, weshalb das Metallgefüge feiner und dichter und folglich fester und belastbarer ist als bei Sandgussteilen. Zudem haben Kokillengussteile eine deutlich glattere Oberfläche, was den Nacharbeitsaufwand reduziert. Bei Metalyss wird Aluminium-Kokillenguss im Gewichtsbereich von 10 g bis 10 kg angewendet.

Über spezielles Know-how verfügt Metalyss auch bei der Herstellung von Verbundgussteilen und beim Einsatz von Formen, die mit Hilfe des 3D-Druckverfahrens aus speziell beschichteten Formstoffen erzeugt werden. Gerade bei Einzelstücken und Kleinstserien ist das 3D-Drucken wirtschaftlicher, weil keine Modelle für die Formen zu erzeugen sind.

„Schmiedelegierungen erreichen hohe Festigkeiten und sind zudem druckdicht“, erklärt Fabrizio Passani. Verarbeitet werden bei Metalyss alle drei Werkstoffe. Bei Aluminium erstreckt sich das Gewichtsspektrum von 5 g bis 12,5 kg und bei Kupfer, respektive Messing, von 10 g bis 15 kg. Zu den Aluminium-Schmiedeteilen gehören Fahrradnaben mit anspruchsvoller Geometrie, die im fertig bearbeiteten Zustand sehr filigran und daher leicht sind. Die Legierung muss zur Gewährleistung der vom Kunden geforderten Festigkeitswerte in einem sehr engen Temperintervall geschmiedet und wärmebehandelt werden. Auch bezüglich ihrer Zusammensetzung sind so enge Toleranzen vorgegeben, dass das Material ungeachtet höherer Kosten ausschließlich von einem Schweizer Zulieferer bezogen wird. In ihrem Inneren beherbergen sie zudem die anspruchsvolle Mechanik unter anderem für den Freilauf.

„Mit Rohteilen können unsere Kunden in der Regel wenig anfangen. Sie wollen eher präzise, bei Lieferung bereits einsatzfertige Komponenten, die ihnen direkt in die Fertigung zugeliefert werden“, verrät Passani. Diese Wünsche könne man dank eines Maschinenparks von insgesamt zwölf Werkzeugmaschinen, zumeist Drehfräszentren oder reine Fräszentren mit fünf oder mehr Achsen, erfüllen.

Als Beispiel dienen Komponenten für einen Teilapparat für Senkerodiermaschinen, bei denen es auf äußerste Rechtwinkligkeit sowie Koaxialität ankommt. Die Toleranzen liegen bei ±4 µm, bezüglich der Oberflächenqualität wird ‘M5’ erreicht. Das Teil wird auf einem Drehfräszentrum mit zwölf Achsen und automatischer Zuführung einbaufertig bearbeitet. Abnehmer sind vor allem bekannte Schweizer Markenhersteller. Für besonders diffizile Aufgaben stehen zwei Anlagen mit zwölf/neun Achsen zur Verfügung. Viele dieser Maschinen sind mit Zuführsystemen oder Robotern automatisiert. Die Qualitätssicherung erfolgt mit modernen Messsystemen in einem temperaturstabilisiertem Messraum.

Eine Auswahl von Gussteilen, die bei Metalyss hergestellt werden

Im 3D-Druckverfahren hergestellte Sandform einschließlich Kern sowie das damit im Serienverfahren und aus dem Serienwerkstoff hergestellte Prototyp-Gussteil

Hochpräzise Bearbeitung wassersparender Schlauchkupplungen für Feuerwehr-Hydranten auf einem Drehfräszentrum von Nakamura-Tome. Dank Roboterbeschickung läuft die Fertigung rund um die Uhr

Komponente für einen Teilapparat für Senkerodiermaschinen mit hohen Ansprüchen an Rechtwinkligkeit sowie Koaxialität. Die geforderte Bearbeitungsgenauigkeit liegt bei ±4 µm

Diese anspruchsvolle Fahrradnabe wird aus einem Schmiedeteil in einem 12-Achs-Bearbeitungszentrum in einer Aufspannung gefertigt

Fünfachsiges Vertikal-Drehbearbeitungszentrum ‘Variaxis i 600’ von Mazak kombiniert mit Drehwechsler für Paletten mit aufgespannten Gussteilen

Metalyss bietet Technologien-Mix und Dienstleistungen

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Klaus Vollrath ist Inhaber eines Redaktionsbüros im schweizerischen Aarwangen

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