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Gussteilprototypen fertigen ohne Überraschung

Automobilzulieferer setzt bei Entwicklung und Fertigung auf NC-Simulationssoftware
Gussteilprototypen fertigen ohne Überraschung

Gussteilprototypen fertigen ohne Überraschung
Für die Zerspanung einbaufertiger Gussteileprototypen und Kleinserien verfügt AC Tech über 16 Bearbeitungszentren , davon 15 5-Achs-Maschinen von DMG und Hermle. Bild: CG Tech
Extrem schnelle Fertigung von einbaufertig bearbeiteten Gussteilprototypen und Kleinserien für primär die Automotive-Industrie ist die Domäne der AC Tech GmbH im sächsischen Freiberg. Für die Simulation der mechanischen Bearbeitung nutzt das 400-Mitarbeiter-Unternehmen seit 2006 die NC-Simulationssoftware Vericut. Sie sorgt für Fehlerdetektion und Optimierung von Bearbeitungsprozessen, noch bevor das Gussteil auf dem Maschinentisch aufgespannt wird.

AC Tech fertigt Gussteilprototypen und Kleinserien für 1200 Kunden aus 36 Ländern und aus verschiedenen Branchen: von der Automobilindustrie und deren Zulieferern über die für die Luft- und Raumfahrt bis hin zum Maschinen- und Anlagenbau. Dabei bieten die Sachsen alle Arbeitsschritte aus einer Hand an, die für die schnelle Herstellung eines komplett einbaufertigen, testbereiten Prototypengussteils aus einem 3D-Datensatz notwendig sind. Hochmoderne Rapid-Prototyping-Verfahren, kombiniert mit CNC-Modellbau und CNC-Bearbeitung, ermöglichen sowohl die zeitnahe Fertigung von Prototypen als auch die Produktion der nachfolgenden Vorserie – mit bereits serienvergleichbaren Eigenschaften ab dem ersten Gussteil.

Qualitätstreiber Simulation
Angesichts des jährlichen Outputs von bis zu 15 000 Gussteilen mit bis zu 2500 verschiedenen Geometrien verfügt AC Tech über etliche Simulationswerkzeuge von Finite-Elemente-Simulation bis hin zur Formfüll- und Erstarrungssimulation des Gießprozesses, die das Trial-and-Error-Prinzip konsequent in die digitale Welt verlagern. So prüft die Simulationssoftware Vericut seit zehn Jahren alle NC-Programme für Turbolader und Abgastechnik (Turbinen, Verdichter, Lagergehäuse, Krümmer), Motorenteile (Zylinderköpfe, Zylinderkurbelgehäuse, Leiterrahmen) sowie sonstige Gussteile (z. B. Getriebegehäuse, Strukturteile, Hydraulikteile). Schließlich, so das Unternehmen, hänge sowohl die Entwicklungsdauer als auch die Qualität der entwickelten Produkte wesentlich von den Ergebnissen der Simulation ab: Entscheidend für den Erfolg sei die umfassende virtuelle Betrachtung und Umsetzung der Simulationsergebnisse im Entwicklungszyklus. Folglich sei nicht nur die Funktion und Belastung gestaltgebend, sondern auch die fertigungsgerechte Auslegung.
„Fertigungsgerechte Auslegung“ bedeutet, dass der Fokus nicht ausschließlich auf dem Leichtbau und materialoptimierten Einsatz liegt, sondern auch auf effizienter, kostengünstiger Produktion. Das Unternehmen weiß sehr genau, wovon es spricht. Der eigene Maschinenpark umfasst auf 1100 m2 Produktionsfläche in der CNC-Bearbeitung 16 Bearbeitungszentren – davon 15 5-Achs-Maschinen von DMG und Hermle.
Bevor die mit Tebis oder Topsolid erstellten NC-Programme auf die Maschinen gelangen, um aus Gussrohteilen einbaufertige Prototypen herzustellen, durchläufen sie Vericut. Die Software simuliert die gesamte CNC-Fertigung unabhängig von Maschine, Steuerung und CAM-Systemen und überprüft das NC-Programm auf Kollisionen und Fehler vor dem echten Maschinenlauf. Somit entfällt manuelles Austesten.
Auf rund 15 Prozent werde die Reduktion der Einfahrzeit dank Vericut beziffert, berichtet Georg Sandig, Leiter mechanische Bearbeitung bei AC Tech: „Das Einsparpotenzial ist bei neuen Postprozessoren für neue Maschinen oder Postprozessor-Anpassungen noch deutlich höher. Etwas schneller läuft auch die Programmierung, weil die Kollegen sich nicht doppelt und dreifach kontrollieren müssen.“
Hohe Programmqualität – kurze Fertigungszeiten
Elf Programmierer arbeiten derzeit bei AC Tech, ein zusätzlicher Mitarbeiter ganztägig mit Vericut. „Keiner würde auf die Kontrolle verzichten wollen“, so Sandig. Die Software wird eingesetzt, um Unkorrektheiten und Fehler in Zeichnungen, falsche Werkzeugwege und Werkzeuge, Fehler in CNC-Programmen, Kollisionen und Bearbeitungen im Eilgang aufzudecken. „Da jedes Teil neu programmiert wird, wird auch jedes Programm mit Vericut geprüft“, präzisiert Sandig.
Ein wichtiger Faktor sei die Reduktion der Kollisionsgefahr. „Das erhöht die Prozesssicherheit bei den Kollegen in der Programmierung und an der Maschine. Hier nutzen wir insbesondere das Vericut-Modul Auto-Diff, um festzustellen, ob irgendetwas nicht komplett bearbeitet wurde.“ Die Erfahrung zeigt: Rund 20 Prozent aller Programme weisen bei der Simulation zumeist kleinere Abweichungen am virtuellen Bauteil auf, die vor der realen Fertigung entdeckt und abgestellt werden. Nur so lassen sich extrem hohe Programmierqualität und sehr kurze Fertigungszeiten der immerhin 2500 verschiedenen Prototypen per anno gewährleisten. ■
CGTech Deutschland GmbHwww.cgtech.de AMB Halle 4 Stand A12
AC Tech GmbHwww.actech.de
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