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Formenbauer setzt auf Portalfräsmaschinen

5-Achs-Fräsen auf Maschinen der Premium-Klasse
Formenbauer setzt auf Portalfräsmaschinen

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Der Kundenkreis des bereits 1958 von Siegfried Hofmann im oberfränkischen Lichtenfels gegründeten Werkzeugbaus vergrößert sich laufend. Heute stellen dort 240 Mitarbeiter auf 7500 m² komplexe Mehrkomponenten- und Etagen-Spritzwerkzeuge her und erwirtschaften jährlich für etwa 60 Millionen Euro echte Formenbauer-Werte.

Autor: Dr.-Ing. Hans Peter Schossig

Zur Fertigung komplexer Werkzeuge und Formen besitzt die Firmengruppe einen umfangreichen und dafür angepassten Werkzeugmaschinenpark. Innerhalb der vielfältigen Zerspan- und Abtragtechnologien nimmt das 5-Achs-Fräsen auf modernsten Maschinen der Premiumklasse eine Vorrangstellung ein, wobei die Deckel Maho-Portalfräsmaschinen dominieren. Dies liegt nicht zuletzt an der hohen Dauergenauigkeit der Deckel Maho-Maschinen, die Tag täglich aufs Neue erreicht wird, und das seit zehn Jahren.
Mit diesen hochproduktiven Präzisionsmaschinen werden die größten Bauteile für die bis zu 50 t schweren Formen bearbeitet. Erst im Mai 2009 nahm Günter Hofmann zusätzlich zu den in den letzten zehn Jahren beschafften fünf DMU 200 P Portalfräsmaschinen zwei der aktuellsten Deckel Maho-Portalmaschinen DMU 210 P im neuen Design erfolgreich in Betrieb.
Was für besondere Forderungen stellte und stellt Günter Hofmann an diese Deckel Maho-Maschinen vom Marktführer im 5-Achs-Fräsbereich? Dass die Maschinen hochgenau sein müssen, versteht sich von selbst. Erschwerend aber kommt dazu, dass bis zu 80 % gehärtete Werkstoffe im Werkzeugbau zu fertigen sind. So war und ist neben der Genauigkeit auch Leistung gefragt. Schon die erste vor über zehn Jahren faktisch von der Zeichnung in Pfronten erworbene Deckel Maho DMU 200 P besitzt eine SK50-Motorspindel mit 10 000 U/min, 30 kW und 285 Nm, wobei inzwischen eine Motorspindel mit 12 000 U/min, 44 kW und 288 Nm im Standard ist. Eine Hofmann-Besonderheit galt es gleich am Anfang mit der Deckel Maho-Portalmaschinenreihe zu meistern: Die hohen Genauigkeitsanforderungen müssen im 3-Schichtbetrieb und bei Bearbeitungszeiten von bis zu 72 Stunden für ein einzelnes Werkstück im Bereich von 10 µm gehalten werden. Dazu äußert sich Günter Hofmann ungefragt: „ Seit über zehn Jahren hat mich das eigensteife Portalkonzept von Deckel Maho für unsere Teilefertigung bis 2 Meter Kantenlänge überzeugt. Es vereinigt die Vorteile der Portal-Bauweise mit der hervorragenden Bedienbarkeit einer universell einsetzbaren Bettmaschine. Die steifen Hauptbaugruppen mit der kurzen Auskraglänge des Fräskopfes lassen keine Verformungen zu, die unsere langzeitig angesetzten Präzisionsbearbeitungen negativ beeinflussen würden. Zudem ermöglicht der streng modulare Maschinenaufbau die Wahl einer jeweils optimalen Konfiguration für unsere inzwischen sieben Portalzentren. Neben der permanent verfügbaren Genauigkeit und absoluten Zuverlässigkeit bestechen die Maschinenparameter, die im Bereich produktiver Bearbeitungszentren liegen. Diese Werte werden seit 1999 in unserer Großteilfertigung im Fräsbetrieb voll genutzt, über die 25 Prozent Produktivitätsgewinn der seit Kurzem eingesetzten Deckel Maho DMU 210 P als Nachfolgemodell wird noch zu reden sein. Unsere erste DMU 200 P arbeitet seit über 50 000 Stunden und fräst so genau wie am ersten Tag. Davor wurden natürlich auch Konkurrenzprodukte getestet, doch Sieger blieben die Allgäuer mit ihrer DMU 200 P. Inzwischen fertigen bei uns fünf unterschiedlich ausgestattete Deckel Maho 200er-Portalfräsmaschinen. Im vergangenen Jahrzehnt sind nur zwei Spindeln aus Verschleißgründen gewechselt worden. Diesen Erfolgsmaschinenpark ergänzen seit dem Frühjahr 2009 zwei brandneue DMU 210 P. Alle diese Deckel Maho-Portalmaschinen haben es nicht nur zum Favoriten in der Beliebtheitsskala unserer Maschinenbediener gebracht, sondern bilden die absolute Messlatte in dieser für uns wichtigen Arbeitsraum-Größe.“
Bei Hofmann wird hauptsächlich 5-Achs-Fräsen im Anstellbetrieb praktiziert, ergänzt vom 5-Achs-Simultanfräsen. Auf die bei Deckel Maho immer verfügbaren Maschinenversionen mit Palettenwechsler wurde allerdings verzichtet, da die NC-Programmlaufzeiten zu lang sind und Schnellspannsysteme durchgängig eingesetzt werden. Durch die optimale Lage und Einsetzbarkeit des Deckel Maho B-Achs-Fräskopfes ist eine Minimierung der Umspannvorgänge voll gegeben.
Hofmann empfiehlt ergänzend das Paket für erhöhte Genauigkeit, wodurch teure Nachbearbeitungen entfallen. Mit Drehmoment und Leistung der Motorspindeln der Deckel Maho-Portalmaschinen ist man voll zufrieden. Ergänzend besitzt eine der DMU 200 P eine einwechselbare Zusatzspindel mit 42 000 U/min für das Feinschlichten.
Für Hofmann wichtige Optionen sind, neben dem standardmäßigen Produktionspaket mit innerer Kühlmittelzuführung und 40 bar, alle genauigkeitsrelevanten Optionen: Leichter, elektronischer Funkmesstaster, Laser-Werkzeugvermessung sowie den Application Tuning Cycle bei der iTNC 530, für eine optimale Anpassung der Maschinendynamik entsprechend der gewählten Priorität, Oberfläche, Geschwindigkeit und Genauigkeit, in Abhängigkeit vom Werkstückgewicht.
20 bis 25 % Produktivitätsgewinn
Eine Frage interessierte Günter Hofmann und seine Formenbauer aber in diesem Jahr besonders: Was brachten die beiden neu erworbenen Deckel Maho-Portalfräsmaschinen DMU 210 P im Vergleich zu den schon positiven Ergebnissen der inzwischen seit zehn Jahren betriebenen DMU 200 P Maschinen? Günter Hofmann und seine Mannschaft beeindrucken dabei keine Zahlen oder Hochglanzprospekte, sondern nur die Ergebnisse: „Über Genauigkeitsdefizite der Deckel Maho-Portalzentren haben wir uns in den letzten zehn Jahren Fertigungsalltag mit diesem Maschinentyp nie Gedanken machen müssen. Eine zehn Jahre alte Deckel Maho-Maschine fertigt so genau wie am ersten Tag. Den Gewinn an Dynamik mit den neuen DMU 210 P werten wir positiv, bei unseren sehr langen Programmen bringt das Zeitgewinn und Zeit ist eben nun mal Geld. Auf der Basis gleicher NC-Programme ergeben sich nach unseren bisherigen Erfahrungen mit dem neuen Maschinentyp teilebezogen Produktivitätsgewinne von 20 bis 25 Prozent. Nicht in Prozenten ausdrücken können wir allerdings die noch mal verbesserte Einsicht in den Arbeitsraum bei laufendem Betrieb der DMU 210 P, verbunden mit der Wirkung des schattenfreien Planon-Lichtes. Darüber hinaus schätzen wir die komfortable Zugänglichkeit der Deckel Maho-Portalmaschinen zum Arbeitsraum und die positive Ausstrahlung und Wirkung des neuen Maschinendesigns auf unsere ohnehin hoch motivierten Bediener.“
Auf die Frage an Günter Hofmann, ob zukünftig in seiner Firma überhaupt noch Wünsche an die Portalmaschinen von Deckel Maho übrigbleiben, antwortet er: „Gerade im Maschinenumfeld gibt es noch Raum für Verbesserungen, denn intelligente NC-Programm-Simulationen mit Kollisionsbetrachtungen können uns schon im Fertigungsvorfeld zu effektiveren Bearbeitungszeiten führen. Die Leistungen der virtuellen Maschine von DMG sind für uns künftig interessant. Natürlich hätten wir nichts dagegen, wenn die Deckel Maho-Maschinen in der Zukunft im Detail oder durch elektronische Tricks noch etwas dynamischer würden. Aber wir wissen auch, dass man die Physik in ihren Auswirkungen dabei nicht überlisten kann.“
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