Stärkere Konkurrenz aus dem Osten

Bei den deutschen Werkzeug- und Formenbauern weht ein rauer Wind, vor allem wenn sie für Automobilhersteller arbeiten. Denn trotz Technologieführerschaft wächst der internationale Konkurrenzdruck – insbesondere aus dem Osten. Um wettbewerbsfähig zu sein, müssen sie deshalb flexibel auf Kundenwünsche reagieren. Es gilt, verschiedene Materialien genauso präzise zu bearbeiten wie Bauteile ganz unterschiedlicher Größen. Die Schröter Modell- und Formenbau GmbH hat ihren umfangreichen Maschinenpark aus Portalfräsanlagen von F. Zimmermann um zwei weitere Maschinen ergänzt.

Die präzise Bearbeitung komplexer Bauteile aus verschiedenen Materialien unter Zeitdruck und mit sehr guten Oberflächen ist Alltag vieler Werkzeug- und Formenbauer. Das gilt auch für die Schröter Modell- und Formenbau GmbH im bayrischen Oberpframmen bei München. „Etwa 75 Prozent unserer Kunden kommen aus der Automotive-Branche“, berichtet Geschäftsführer Maximilian Lörzel. „Darunter finden sich Namen wie BMW, Audi, Volkswagen, Mercedes und Porsche.“ Geprägt ist diese Industrie von kurzen Bestellfristen und wachsendem Preisdruck. Um sich hier behaupten zu können, bedarf es qualifizierter Mitarbeiter sowie Maschinen mit hoher Verfügbarkeit und Bearbeitungsqualität.

Das Modell-, Werkzeug- und Formenbauunternehmen existiert bereits seit 1963. Bruno Schröter, ein Onkel von Lörzel, hat die Firma damals in München aufgebaut. „Anfang der neunziger Jahre habe ich den Betrieb übernommen und seitdem sind wir stetig gewachsen. Heute fertigen wir Prototypenbauteile oder Formen für Prototypen, aber keine Serien“, beschreibt er. Gefertigt werden außerdem Gießereimodelle, Designmodelle, Blechumformwerkzeuge aus Aluminium, Kunststoff oder Zamak.

Ein Teil seiner Kunden sind Firmen aus der Flugzeugindustrie sowie Hersteller von Haushaltsgeräten wie Bosch und Siemens. Der Betrieb verarbeitet in großem Umfang Aluminium und auch weichere Werkstoffe wie Schaum, Clay, Ureol. Diese werden komplett geschruppt und geschlichtet. Schröter verarbeitet aber auch Kohlenstofffaser und Stahl.

Vom CAD-Datensatz zur Wirklichkeit

Das Unternehmen arbeitet sehr eng mit Industriedesignern zusammen. „Vor Markteintritt eines neuen Produkts, Fahrzeugtyps oder einer neuen Produkt-Variante steht ein längerer Prozess der Formfindung“, erklärt der Geschäftsführer. „Dazu gehört auch die Herstellung von Fahrzeug-Modellen. Denn erst daran ist eine genaue Beurteilung von Proportionen und Formen möglich.“ Solche Modelle werden im Maßstab 1:1 meistens aus Clay, Kunststoffguss- oder Pastenmaterialien gefertigt. „Die Modelle fräsen wir aus verschiedenen Werkstoffen – und das unter strengster Geheimhaltung“, sagt Lörzel. An die Fräsmaschinen sind dabei hohe Anforderungen gestellt. Wichtig ist primär ein großer Arbeitsraum.

Auf Bewährtes gesetzt

„Um auf die unterschiedlichen Aufträge flexibel zu reagieren, haben wir Maschinen verschiedener Baugrößen im Einsatz“, sagt Lörzel. Dabei setzt er ausschließlich auf Anlagen der F. Zimmermann GmbH mit Sitz in Neuhausen a.d.F. in der Nähe von Stuttgart. Die beiden Unternehmen verbindet eine lange Partnerschaft. „Wir haben seit der Firmengründung fast ausschließlich Maschinen dieses Herstellers im Einsatz“, betont Lörzel. „Wir schätzen besonders die Stabilität, die hohe Geschwindigkeit und die Flexibilität der Anlagen.“

Sie arbeiten präzise und zuverlässig, die Mitarbeiter müssen die Bauteile nach der Entnahme von der Maschine nicht mehr nachbearbeiten. Allein das spart erheblich Zeit und Geld. Der Geschäftsführer geht durch die Werkshalle und zeigt auf den Maschinenpark. „Wir haben zwei Fünf-Achs-Hochgeschwindigkeits-Portalfräsmaschinen vom Typ FZ 30 und eine vom Typ FZ37 im Einsatz.“ Dazu kommt eine Fünf-Achs-Hochgeschwindigkeits-Portalfräsmaschine vom Typ FZ 37.

Maschinenpark komplettiert

„Insbesondere die Aufträge, die aus der Automobilindustrie kommen, werden immer anspruchsvoller“, beschreibt Lörzel. Um noch flexibler auf die Anfragen reagieren zu können, hat sich der Modell-, Werkzeug- und Formenbauer für zwei weitere Maschinen der Schwaben entschieden und dafür die Werkshalle erweitert. „Wir sind oft voll ausgelastet, und immer häufiger standen wir kurz davor, Aufträge ablehnen zu müssen“, sagt Lörzel. Die zweite Portalfräsmaschine vom Typ FZ 37 hat einem Arbeitsraum von 8000 mm in der X-, 3500 mm in der Y- und 2500 mm in der Z-Achse. Ein weiterer Grund für diese Beschaffung ist unter anderem die optimierte Technologie der Maschine: Die Vorschübe und Beschleunigungen der Maschinen sind im Vergleich zu den älteren Maschinen fast doppelt so hoch.

Hoch verfügbar, präzise bearbeiten

Gleich neben der FZ37 steht eine neue FZ33 compact. „Diese 5-Achs-Portalfräsmaschine überzeugt mit Verfahrwegen von 2500 mm in der X-, 3000 mm in der Y- und 1250 mm in der Z-Achse durch einen großzügigen Arbeitsraum bei sehr geringen Außenabmessungen der Anlage“, erklärt Andreas Podiebrad, Geschäftsführer der F. Zimmermann GmbH. Dabei ist sie besonders leistungsstark und stabil. „Wir haben sie konzipiert, um Bauteile aus Aluminium und Verbundwerkstoffen 3-und 5-achsig komplett und schnell zu bearbeiten“, sagt er. „Ebenso lassen sich Stahl und Guss mit hoher Dynamik bearbeiten.“ Wichtig für Lörzel waren bei der Wahl der Maschine kurze Durchlaufzeiten, hohe Verfügbarkeit sowie Präzision bei der Bearbeitung, um eine Nachbearbeitung der Bauteile zu vermeiden. Ausgestattet ist die Maschine mit einer Kühl- /Schmierstoffanlage.

Da beim Fräsen von Aluminium eine Menge Kühl- und Schmierstoff verdampft und dies die Hallenluft stark verunreinigen würde, hat man die FZ 33 compact mit einer leistungsstarken Absauganlage ausgerüstet.

Mit der Portalfräsmaschine sind Vorschubgeschwindigkeiten bis zu 60 m/min möglich, die Achsbeschleunigung reicht bis zu 5 m/s². „Damit lassen sich sehr effizient exzellente Oberflächen fräsen“, ist Lörzel begeistert. „Bei der Entwicklung dieser Anlage haben wir einen besonderen Fokus auf die Bedien- und Servicefreundlichkeit gelegt“, ergänzt Podiebrad. In der Fräsmaschine sind, wie bei allen Zimmermann-Maschinen, hochwertige Komponenten verbaut, die eine lange Lebensdauer sicherstellen. Der Anwender profitiert so von geringen Lebenszykluskosten.

Aufgrund der standardisierten Baugruppen, des modularen Aufbaus der Anlage und der Vorratsfertigung in der Montage kann die FZ33 compact zu einem attraktiven Preis mit kurzen Lieferzeiten anbieten. In Verbindung mit dem großen Anwendernutzen amortisiert sich die Anlage binnen kürzester Zeit. Die beiden neuen Maschinen sind mit einer Werkzeugwechselstation ausgestattet. „Dieses Feature ist für uns sehr wichtig, weil wir die Maschinen auch nachts oder an den Wochenenden mannlos durchlaufen lassen“, sagt Lörzel. Eine vollautomatische Laser-Werkzeugvermessung und ein Funktaster runden die Ausrüstung jeweils ab. Die in den Portalfräsmaschinen integrierten Funktaster ermöglichen ein schnelles Einmessen der Bauteile. Nach der Bearbeitung kann die Vermessung ebenfalls direkt auf der Maschine erfolgen, die Mitarbeiter müssen die Bauteile nicht abspannen. Zur Ausstattung gehören Späneförderer, die sich für die Trockenbearbeitung verschließen lassen. Dies ermöglicht einen schnellen Wechsel zwischen Nass- und Trockenbearbeitung.

Bei den neuen Maschinen kommen Fräsköpfe vom Typ VH 20 zum Einsatz. Der Antrieb der A-Achse erfolgt über elektronisch verspannte, spielfreie Torque-Doppelmotoren, der Antrieb der C-Achse über einen Torque-Direktantrieb. In Verbindung mit einem hochauflösenden Messsystem ist ein schnelles und hochpräzises Positionieren möglich, denn der Fräskopf verbindet hohe Drehmomente mit hohen Rotationsgeschwindigkeiten in der A- und C-Achse. „Durch den symmetrischen Aufbau und die nach unten verjüngte kompakte Bauform des Fräskopfs besitzt dieser außerdem eine geringe Störkontur“, erklärt Lörzel.

Kein Fundament erforderlich

Ein wichtiger Grund für den Werkzeug- und Formenbauer, sich für die FZ33 compact zu entscheiden, ist der eigensteife Basiskörper aus Guss mit integrierter Tischplatte, den aufgesetzten, mit Spezialbeton gefüllten Seitenwänden sowie dem struktursteifen Portal. Damit erreicht sie eine hohe Dynamik. „Das Maschinenbett besteht aus ungefähr 15 Tonnen Guss“, erläutert Podiebrad. Dies bietet die Grundlage für die Aufstellung der Maschine auf einem herkömmlichen Hallenboden, ein Maschinenfundament ist damit nicht notwendig. ■

F. Zimmermann GmbHwww.f-zimmermann.com

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