Software

Stets exakt in Form

Mit High-Tech-Booten und Windradflügeln kennt sich die Knierim-Werft aus. Und als es um das Fräsen mit einer großen Portalfräsmaschine ging, „hat uns die Sescoi-CAD/CAM-Software WorkNC das Fräsen leicht gemacht“, sagt Knierim-Geschäftsführer Steffen Müller. Mit dem Fräsen großer Teile und Formen konnte das Unternehmen sein Angebotsspektrum erweitern.
Knierim ist in der Lage, bis zu 30 m lange Bauteile in einer Aufspannung fünfachsig zu fräsen oder zu bepasten. (Bild: Knierim)

Bezeichnenderweise trägt die 32,5 x 8,5 x 4 m große Fünfachs-Fräsmaschine des italienischen Herstellers CMS den Namen Poseidon, die bei der Knierim-Werft am Nord-Ostsee-Kanal in Kiel für Späne sorgt. Auf der Maschine werden Formen für Bootsrümpfe und andere große Industrieteile bearbeitet. Bootsbaumeister Gunnar Knierim, der 2000 das Familienunternehmen in zweiter Generation übernahm, und Steffen Müller, Kaufmann und Bootsbauexperte, führen das Unternehmen. Bei Hightech-Yachten zähle vor allem die präzise Rumpfform, berichtet Steffen Müller. „Grundvoraussetzung sind besonders stabile Formen, ein Unterbau mit hoher Genauigkeit.“ Knierim setzt deshalb in den meisten Fällen auf einen mehrschichtigen Aufbau mit Glas- oder Kohlefaser-Verbundwerkstoffen.
Früher wurden die Formen zur Fräsbearbeitung außer Haus gegeben, was jedoch mit einem zeitlichen und finanziellen Mehraufwand verbunden war. Um dem immer größer werdenden Anspruch an Genauigkeit und Qualität der Werkstücke gerecht zu werden und die Produktionszeit zu verkürzen, entschloss sich Knierim 2004 deswegen zur Anschaffung der großen CNC-Portalfräsmaschine. Doch noch fehlte das Fräs-Know-how und der Plan, einen externen Partner zu finden, schlug fehl. Also entschieden sich Knierim und Müller, die Fräsbearbeitung selbst in die Hand zu nehmen. Innerhalb der Knierim Yachtbau GmbH entstand so die Knierim Tooling GmbH, die sich ganz aufs Fräsen und den Formenbau konzentriert und der Muttergesellschaft sowie anderen Kunden zuarbeitet. Hatte man zu Beginn noch Ingenieurbüros für die Unterbaukonstruktion und Maschinenprogrammierung engagiert, war bald klar, dass man das komplette Procedere bald mit eigenen Mitarbeitern übernehmen musste.

Anzeige

„Die wichtigste Investition war dafür ein geeignetes CAD/CAM-Programm“, erklärt Steffen Müller. „Denn in der Regel erhalten wir CAD-Daten des gewünschten Endprodukts, aus denen wir einen Unterbau konstruieren und die Formen ableiten.“ Die Fräsprogramme sollten in der gleichen Software generiert werden können. Bei der Suche nach dem System kam auch Anbieter Sescoi ins Haus, um an einem praktischen Beispiel – einem Schiffsdeck – zu zeigen, wie intuitiv und schnell man mit WorkNC zum gewünschten Ergebnis kommen kann. „Das schien für unsere Aufgaben ideal zu sein“, fährt Müller fort. „Da wir fast ausschließlich Einzelteile produzieren, haben wir uns ganz darauf konzentriert, dass sich die Programme einfach erstellen lassen und zuverlässig laufen.“ Außerdem mussten Simulation und Kollisionskontrolle funktionieren sowie CAD und CAM mit großen Datenmengen zurechtkommen. „Obwohl weder Gunnar Knierim noch ich Erfahrung mit dem Programmieren hatten, konnten wir nach wenigen Stunden Schulung funktionierende, sichere Ergebnisse erreichen“, betont der Bootsbauexperte. „Sogar für freigeformte Teile konnten wir fünfachsige Programme erstellen.“

Inzwischen arbeitet Lars Berner mit der Software, der seinerseits Erfahrung aus dem CAD-Bereich mitbrachte und sich mit Unterstützung des Sescoi-Supports intensiv in Konstruktion und Programmierung einarbeitete. „In die meisten Projekte ist WorkNC vom CAD bis zum Fräsen und Bepasten voll eingebunden.“ Als Beispiel schildert er das Vorgehen beim Erstellen von Formen für Windradflügel, die zwischen 24 und 70 m lang sein können und aufgrund des Know-hows inzwischen auch von der Werft angeboten werden. Der Kunde liefert normalerweise die CAD-Daten der Oberfläche. Über die entsprechende Schnittstelle – WorkNC bietet neben Iges- und Step- auch direkte Schnittstellen zu allen wichtigen CAD-Systemen – werden die Daten importiert. Große Flügel werden in bis zu 30 m lange Segmente aufgeteilt. Im CAD leitet Berner dann die Kurven für den Unterbau ab und bearbeitet unter anderem die Formränder. Er konstruiert ein Stahlgestell und die Spanten, die aus Holz gefräst werden. Diese Spanten – eine Technik aus dem Bootsbau – werden auf das Stahlgestell in einem bestimmten Abstand aufgebracht. Darauf kommt eine Sperrholzschicht als Träger für das vakuumdichte Laminat.

Als nächste Schicht folgt Balsaholz. Dieser Balsa-Kern wird gefräst, um das Modell zu kalibrieren. „Dazu übernehme ich die Daten aus dem CAD- in den CAM-Teil“, schildert der Programmierer. „Je nach Art der Flächen lege ich verschiedene Strategien fest und das NC-Programm wird von WorkNC praktisch auf Knopfdruck generiert.“ Es folgt eine weitere Laminatschicht, die mit der ersten verbunden wird, um eine vakuumdichte Struktur zu erreichen und das Bepasten des Formkerns mit faserverstärktem Epoxydharz. Diesen Vorgang übernehmen in den meisten Fällen wiederum die Bearbeitungszentren. „Um einen gleichmäßigen Abstand zur Oberfläche zu erhalten, werden hierfür fünfachsige Bahnen generiert – was mit WorkNC ebenso einfach ist wie das dreiachsige Fräsen“, erläutert Berner. Nach dem Härten wird die Form erst geschruppt, dann auf etwa ein Zehntel Millimeter genau geschlichtet und schließlich von Hand noch aufbereitet. So entsteht eine langlebige, vakuumdichte Form, mit der sich zahlreiche Windflügel produzieren lassen.

„Bei unseren Formen, seien sie für Windradflügel oder Bootsrümpfe, nutzen wir eine Vielzahl an Funktionen – sowohl im CAD- als auch im CAM-Teil“, so Lars Berner abschließend. „Bisher habe ich noch kein anderes Programm kennengelernt, das so einfach zu bedienen ist und so schnell zu einem sicheren Ergebnis führt.“ Ein Programm zum Schruppfräsen eines Flügels sei beispielsweise in wenigen Stunden fertig.“ -co-

Knierim Tooling GmbH, Kiel Tel. 0431/301060, http://www.knierim-tooling.de

Sescoi GmbH, Neu-Isenburg Tel. 06102/7144-0, http://www.sescoi.de

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige
Anzeige

Barrenfräse

Mit kleinem Schneidwerkzeug

Eine neue Lösung für das Fräsen von Aluminiumbarren bietet Fooke mit einer speziellen Fräsmaschine in Gantry-Hochportalbauweise: Die intelligente Verknüpfung eines relativ kleinen Schneidwerkzeugs, des High-Speed-Cuttings, eines ausgeklügelten...

mehr...

Newsletter bestellen

Immer auf dem Laufenden mit dem SCOPE Newsletter

Aktuelle Unternehmensnachrichten, Produktnews und Innovationen kostenfrei in Ihrer Mailbox.

AGB und Datenschutz gelesen und bestätigt.
Zur Startseite