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SchichtverbundwerkstoffeWerkzeugkonzepte für prozesssichere Trockenbearbeitung

Schichtverbundwerkstoffe: Werkzeugkonzepte für prozesssichere Trockenbearbeitung

An Werkzeuge, die in der Endmontage von Flugzeugen zum Einsatz kommen, werden unterschiedlichste Anforderungen gestellt. Für die prozesssichere Trockenbearbeitung von Materialkombinationen wie CFK-Aluminium oder verschiedenen Aluminiumlegierungen wurden eigene Werkzeugkonzepte entwickelt.

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BearbeitungszentrumRundum gut bestückt

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Zerspanung: Rundum gut bestückt

ist man mit dem neuen Fünfachsen-Bearbeitungszentrum Mikron HPM 800U von Agie Charmilles. Dieser Meinung ist besonders die Firmengruppe Wolf, deren Spezialität der Druckguß ist. "Fünfachsiges Fräsen hat den Vorteil, dass in einer Aufspannung fast rundherum komplett bearbeitet werden kann", erklärt Marc Meingast, technischer Leiter Produktion. "Stark aus der Krise - stark in der Krise" ist ein Leitwort der Geschäftsleitung der Firmengruppe Wolf, das seit Gründung im Jahre 1947 gilt und wieder aktuelle Bedeutung hat. Druckguss ist die Spezialität des Unternehmens. Der Werkzeugbau im Regensburger Druckgusswerk ist gut ausgelastet bis zum ersten Quartal 2010. In ¿normalen¿ Zeiten würde diese Feststellung kaum am Beginn eines technischen Reports stehen, im Jahre 2009 ist das jedoch anders. Die relativ krisenfeste Situation erklärt sich nur zum Teil durch die Umsatzverteilung: 45 Prozent der zu liefernden Druckgussteile betreffen den Bereich Automotive, 40 Prozent die Elektroindustrie und 15 Prozent andere Abnehmer aus Optik, Maschinenbau, Hydraulik/Pneumatik, Sportindustrie, Zahlungsverkehr, Hausgerätetechnik. Die technischen Führunskräfte stets auf der Suche nach Rationalisierungspotenzial, haben sich in jüngster Zeit für die Investition in ein Fünfachsen-Bearbeitungszentrum Mikron HPM 800U entschieden, nachdem zuvor schon Erfahrungen mit dem Mikron Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentrum HSM 500 gemacht worden sind. Rüdiger Müller, Technischer Leiter Konstruktion, Entwicklung und Werkzeugbau, zu dieser Investition: "Druckgießwerkzeuge herzustellen, ist kostenintensiv. Und der Wettbewerb bietet mit." "Fünfachsiges Fräsen hat den Vorteil, dass in einer Aufspannung fast rundherum komplett bearbeitet werden kann", erklärt Marc Meingast, technischer Leiter Produktion. Reinhard Meier, Leiter Werkzeugbau, kam bei der Suche nach diesem Rationalisierungspotenzial auf das Fünfachsen-Bearbeitungszentrum, das GF Agie Charmilles seit der EMO 2007 anbietet. Der Schweizer Hersteller spricht mit dieser Maschine den Werkzeug- und Formenbauer an, der Bauteile bis 800 kg leistungsstark und genau abspanen will. Die Werkzeugspindel leistet 39 kW, ihre Drehzahl reicht bis 20000 min-1. Im Zusammenhang mit dem fünfachsigen Fräsen musste ein neues CAM-System angeschafft werden. Die Fachleute im Regensburger Druckgusswerk entschieden sich für Mastercam. Alle Voraussetzungen für eine vielseitige wirtschaftliche Fräsbearbeitung sind nun gegeben, auch für das simultane fünfachsige Fräsen. Erste Ansätze sind gemacht, die neuen Möglichkeiten in die Fertigung zu integrieren und vorteilhaft zu nutzen. Bei allem technischen Komfort ist der Arbeitsraum außergewöhnlich gut zugänglich. Die neue Maschine wird auch dann wirkungsvoll eingesetzt, wenn komplexe Musterteile und Kleinserien zu fräsen sind, die das spätere Druckgussteil bei der Entwicklung greifbar machen sollen. Hauptaktivität ist die Herstellung und der Vertrieb von Aluminium- und Zink-Druckgussteilen. Diesem Programm sind Konstruktion, Werkzeug- und Formenbau, mechanische Bearbeitung (CNC-Fertigung), Oberflächenbehandlung sowie Montagearbeiten zugeordnet. Das Druckgießen von Aluminium macht etwa 94 Prozent aus, die weiteren 6 Prozent sind Zink-Druckgussteile. Der Werkzeug- und Formenbau hat seine eigenen Werkzeugmaschinen für alle anzuwendenden Fertigungsverfahren, darunter CNC-Bearbeitungszentren verschiedener namhafter Hersteller. Meist kommen die 3D-Daten für die Werkstücke vom Kunden. Die Konstrukteure im Regensburger Druckgusswerk überarbeiten die Bauteile nach gießtechnologischen Aspekten und konstruieren daraus die Formen. Sie entwickeln die Druckgussteile aber auch gemeinsam mit dem Kunden, wobei Pro/Engineer eine häufig verwendete Software ist. Von der CAD-Software werden die Fräs- oder Drahtschneideprogramme abgeleitet, zum Beispiel mit Mastercam, und den Werkzeugmaschinen zum Fräsen und Erodieren im Werkzeugbau zugeleitet. Auf dem Hochgeschwindigkeits-Bearbeitungszentrum Mikron HSM 500 werden vor allem Grafiteletroden, Stahl und gehärteter Stahl bearbeitet. Reinhard Meier: "In der Regel fräsen wir die 3D-Kontur eines Formeinsatzes vor, zum Beispiel auf der neuen Mikron HPM 800 U, danach wird das Stahlteil gehärtet, partienweise geschliffen und auf HSC-Fräsmaschinen Mikron HSM 500 geschlichtet. Der Formenherstellung folgen die Prototypenherstellung, die Bemusterung und der Serienprozess in automatisch arbeitenden Gießzellen." Die Druckgießerei hat eine eigene spanende Fertigung zur Weiterbearbeitung von Druckgussteilen. Die Oberflächentechnik liegt in den Händen eines Systempartners. Die Firmengruppe Wolf führt auch Montagearbeiten aus. Montage bedeutet, dass Druckgussteile mit zugehörigen Anbauteilen zu Baugruppen vereint werden, zum Beispiel für Armlehnen im Automobil. ee

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