Regenbogenfarben mit Top Speed 

Champions-League im Werkzeugbau

Mit zwei neuen Großportal-Fräsmaschinen hielt bei der Concad GmbH auch Sinumerik Einzug in die Presswerkzeug-Fertigung. Das Ergebnis: Deutliche Wettbewerbsvorteile durch Services, Technologien und smarte IT-Anbindung per Edge-Computing. Bedienung, Prozesssicherheit und Maßhaltigkeit begeistern – und die schlicht exzellente Qualität der schon ohne Nachbearbeitung in allen Regenbogenfarben spiegelnden Oberflächen spart viel Zeit!     

Bereit für Superlative?

20-Tonnen-Rohlinge, die sechsstellige Summen kosten und nach 800 Stunden Zerspanung um 17 Tonnen leichter, dann aber bis an die Grenze des Machbaren maßgenaue Press-Werkzeuge sind. Und deren Oberflächen dann in allen Regenbogenfarben spiegeln. Das ist die Domäne der Concad GmbH. Genauer: ihrer Sparte „Werkzeugbau“ in Walldürn. Bei der Fertigung solcher Werkstücke darf nichts schief gehen. Und: Jede eingesparte Minute ist von Wert, denn der Markt ist umkämpft. 

Um hier wettbewerbsfähig zu sein, braucht man das Know-how, thermisch stabile Fertigungsbedingungen und die richtigen Maschinen mit der richtigen Antriebs- und Steuerungstechnik. Der CNC kommt eine dabei entscheidende Rolle zu, zum einen bei Unterstützung der Fertigungstechnologien, aber auch weil Concads erfahrene Anwendungstechniker die in der Arbeitsvorbereitung generierten Programmsequenzen erst einmal technologisch präzisieren – interaktiv, direkt an der Maschine. Der Bedienkomfort der CNC ist hierbei ein wichtiger Effizienzfaktor.  

Auf der Suche nach der richtigen Maschine 

Zwei neue Maschinen sollten Concad Fertigung modernisieren und erweitern, eine Maschine für die Schwerzerspanung der Freiformflächen und das Fräsen der Regelgeometrie, und eine zweite leichtere Maschine zum Schlichten der Oberflächen. Mit einem Fräs-Testteil, das zwar harmlos aussah, in das aber einige Gemeinheiten eingebaut waren, ging das Concad-Team auf Benchmark-Tour durch die europäische Werkzeugmaschinenindustrie. Überraschendes Ergebnis: Die „alte Dame“ im Werk, eine 18 Jahre alte Droop+Rein-Hochgantry-Maschine, erzeugte genauso gute Oberflächen wie die modernen Maschinen – von der Bearbeitungszeit her lag sie sogar im Mittelfeld. 

Ein Testteil, das überzeugt!

Droop+Rein gehört heute zur Starrag AG. Starrag verhalf Concad, das Testteil auf aktuellen FOGS-Maschinen von Droop+Rein zu fräsen. Diese Maschinen waren mit Sinumerik ausgerüstet. Das Ergebnis beeindruckte mit kürzester Bearbeitungszeit und sehr guter Oberfläche. Angesichts der Abmessungen der Maschine und der Massen, die bewegt werden, sei „ein Lkw mit der Geschwindigkeit eines Formel-1-Wagens über die Rennstrecke gefahren“, so Klaus Schwab vom Concad-Geschäftsführungs-Team.

 

Nun jedenfalls stehen in einer neuen, voll klimatisierten Halle zwei neue Droop+Rein-Maschinen: Eine FOGS HD 50 150 R75 C und eine FOGS Neo 50 80 N40 C.

Clevere Steuerungsoptionen für mehr Produktivität

Beide Maschinen sind mit CNCs der Reihe Sinumerik 840D sl ausgerüstet, wobei die hochkomfortable smartOperate-Bedienung bereits Komponenten der neuesten CNC-Reihe Sinumerik One nutzt. Die Bewegungsführung beruht auf der Sinumerik smartMotion-Technologie mit den Optionen Top Surface und Top Speed. Über Sinumerik Edge sind die Maschinen performant und intelligent an die IT angebunden, ohne die CNC zu belasten. 

Die Steuerung – neu für Concad – erweist sich als Türöffner zu neuen Marktsegmenten

Neue Maschinen, High-End-Produkte und dann auch noch eine neue Steuerung – kein Wunder, dass es im Werkstatt-Team durchaus Bedenken gab. Die aber waren nach dem ersten Werkstück abgehakt: „Wir haben direkt die erste Motorhaube gefräst und sie ist auf Anhieb komplett durchgelaufen. Das war eine Punktlandung für die Maschinen und für die Steuerung,“ erinnert sich Klaus Schwab, und von der Bedienung war das Werkstatt-Team schon von Anfang an angetan.

„Sinumerik ist eine Vollblut-Werkzeugbau-Steuerung und bringt zusätzlich einen ganzen Blumenstrauß an inbegriffenen Features und Erweiterungsmöglichkeiten mit – das ist enorm!
Klaus Schwab, Concad Walldürn, Mitglied der Geschäftsleitung  

„Wir hatten bereits festgestellt, dass eine reine Werkzeugbau-Steuerung nicht mehr ausreicht. Eine CNC muss deutlich mehr abdecken und beispielsweise auch Funktionen bereithalten, die für den Maschinenbau notwendig sind“, stellt Klaus Schwab fest. „Sinumerik ist eine Vollblut-Werkzeugbau-Steuerung und bringt zusätzlich einen ganzen Blumenstrauß an inbegriffenen Features und Erweiterungsmöglichkeiten mit – das ist enorm!“ 

 

So hat Concad aufgrund der erweiterten IT-Möglichkeiten der CNC kürzlich den Auftrag für ein Raumfahrtprojekt erhalten. Hier müssen während der Produktion umfangreiche Daten zur nachgelagerten Auswertung gesammelt werden. Mit einer anderen Steuerung hätte das Projekt nur schwierig oder überhaupt nicht angeboten werden können, so Klaus Schwab.

Top Surface, Top Speed: Die High-End-Maschinen profitieren vom „Fräspaket“ 

Die Maschinen zeigen, was das Sinumerik-Technologiepaket „Fräsen“ leistet - besonders, wenn es wie hier mit mechanischer Expertise optimiert wurde: Es verkürzt die Bearbeitungszeit bei höchster Oberflächenqualität. Mit der Option „Top Surface“ wird eine Oberflächenqualität erzeilt, die ihresgleichen sucht. Dabei wird der von der lokalen Werkstücktoleranz abgesteckte Spielraum auf eine Art und Weise zum Glätten der Lagesollwerte genutzt, die die Oberflächenqualität sichtbar verbessert. Die Option „Top Speed“ optimiert dann das Geschwindigkeitsprofil der Bearbeitung, und zwar so, dass Resonanzfrequenzen der Maschine nicht angeregt werden. Das beschleunigt die Bearbeitung - ohne die Oberflächengüte zu beeinträchtigen.

Oberfläche mit Regenbogenglanz

Die Steifheit der Antriebe und Maschinenkomponenten der neuen Sinumerik-gesteuerten Maschinen zusammen mit der bauseitigen und klimatischen Absicherung der statischen Maßhaltigkeit: Das sind solide Grundlagen für eine weitere Optimierung der Fertigungsqualität. So wurden die dynamischen Einflüsse mechatronisch minimiert, wobei die Funktionalität der Sinumerik-Steuerung mit ihren Sinamics-Antrieben konsequent ausgenutzt wurde. Vor Schlichtbearbeitungen wird zudem die komplette Maschine mit VCS-A5+ und VCSrotary volumetrisch vermessen und es werden mit Fräskopf-Kalibrierzyklen die jeweiligen Werkzeugköpfe und Werkzeuglängen adaptiert. Insgesamt wird so die Bearbeitungsgenauigkeit dieser Großmaschinen auf das Niveau von Messmaschinen gehoben. 

 

Das Ergebnis: Die riesigen Werkstücke sind bis in den µm-Bereich maßhaltig, und ihre Oberfläche spiegelt und glänzt in allen Farben des Regenbogens.

 

In der Champions League fräsen

Mit der Modernisierung verfügt Concad über Maschinen, um auch zukünftig die steigenden Ansprüche an Press-Werkzeuge zu befriedigen und für die Fertigung selbst anspruchsvollester Werkstücke für den Maschinenbau und andere High-End-Anwendungen. Speziell bei den Press-Werkzeugen für die Automobil-Industrie ist man bei der Oberflächengüte und Maßhaltigkeit ja immer „auf der Suche nach dem μ“. Bei Concad ist die Fehlersuche dabei inzwischen durch die Messbarkeit limitiert. Das mehrere Meter tief gesetzte Fundament der Maschinen, die Klimatisierung der Halle, das Temperaturmanagement innerhalb der Maschinen – all das hilft im Zusammenspiel zwischen Steuerung, Maschine und Anwendung den Prozess nahe und stabil am Optimum zu halten. All diese Bausteine unterstützen Concad darin, weiter in der Champions League zu fräsen und Werkstücke mit Regenbogenfarben glänzenden Oberflächen, µm-genau und mit Top Speed hoch performant zu fertigen.

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