Domin setzt in der Ventilfertigung auf die «S33» Pioniere der Hydraulik

Das britische High-Tech-Unternehmen Domin revolutioniert ganze Industriezweige mit 3D-gedruckten, hocheffizienten Hydraulikkomponenten und setzt dabei auf die prozesssichere Präzision der Universal-Rundschleifmaschine «S33» von Studer.

Im Domin Technology Centre (DTC) ausserhalb von Bristol in England gestalten 85 hochqualifizierte Mitarbeitende die Zukunft der Bewegungssteuerung. In den hellen, aufgeräumten Hallen stehen modernste 3D-Drucksysteme, EDM- und Fräsmaschinen – und seit kurzem auch eine «S33»-Rundschleifmaschine von Studer. Es sind Werkzeuge für talentierte Fachleute, die eine gemeinsame Mission eint: eine ganze Industrie aus ihrem technologischen Dornröschenschlaf zu wecken.

Hydraulik – das ist die Technologie, mit unter Druck stehenden Flüssigkeiten Kraft präzise zu steuern und selbst schwerste Lasten mit scheinbar müheloser Leichtigkeit zu bewegen. Hydraulische Systeme sind zu einem unverzichtbaren Bestandteil unserer modernen Welt geworden, sei es bei Baggern, die tonnenschwere Lasten auf Baustellen heben, bei einem Flugzeug, das sein Fahrwerk ausfährt, oder bei Autos, die Bremsbefehle in Sekundenbruchteilen ausführen. Aber es stimmt auch, dass es im Vergleich zu anderen Industriezweigen seit den 1950er Jahren hier vergleichsweise wenig Innovation und Fortschritt gab.

High-Tech-Ventile und Pumpen bringen die Hydraulik voran

«Traditionelle Hydraulik ist unglaublich kraftvoll, aber auch notorisch ineffizient. Konventionelle Systeme können bis zu 70 Prozent ihrer Eingangsenergie verschwenden», erklärt Cameron Adams, Manufacturing Engineering Manager bei Domin. Er und sein Team haben es sich daher zur Aufgabe gemacht, diese Schlüsseltechnologie für nahezu jede moderne Industrie in die nächste Ära zu führen, damit mehr mit weniger erreicht werden kann. Erreichen will Domin dies mit seinen Kernprodukten: extrem reaktionsschnelle Servoventile und ultra-kompakte Hochleistungspumpen.

Das Unternehmen nutzt die Designfreiheit des Metall-3D-Drucks, um neuartige Komponenten mit komplexen, strömungsoptimierten internen Strukturen zu fertigen. Solche komplexen Kanalstrukturen wären mit konventioneller, subtraktiver Fertigung undenkbar. Das Ergebnis sind digital steuerbare Hydrauliksysteme, die Effizienzgewinne von bis zu 90 Prozent gegenüber konventionellen Lösungen ermöglichen. Beispielsweise reduziert ein einzelnes modernes Ventil von Domin die Kosten um etwa 400 US-Dollar pro Jahr, was bei grossen Systemen zu hohen Einsparungen führt. Domins Kunden finden sich in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, im Automobil- und Motorsportsektor, in der Industriefertigung, Robotik, Schifffahrt und dem Energiesektor.

Skalierbare Produktion dank «S33»

Domin stellt seine Produkte aus extrem hartem, langlebigem und korrosionsbeständigem Maraging-Stahl durch 3D-Metalldruck her. Nach dem additiven Verfahren folgt die Nachbearbeitung der Oberflächen und Feinstgeometrien, das sogenannte «Edge Matching». Hierbei müssen die Steuerkanten des Ventilschiebers auf die Fenster des Ventilgehäuses mit einer Genauigkeit von wenigen Mikrometern abgestimmt werden. Diese Übereinstimmung ist entscheidend für die Gesamtleistung des Ventils.

Bislang führte Domin das «Edge Matching» mittels Drahterosion (EDM) durch. Das ist ein Verfahren, das hohe Genauigkeit liefert, aber vergleichsweise langsam ist. «Wir standen vor dem Problem, einen extrem präzisen, aber langsamen Prozess für unsere wachsende Produktion zu skalieren», erinnert sich Adams. Dafür benötigte Domin eine Maschine, die zuverlässig höchste Präzision garantiert und darüber hinaus die Flexibilität bietet, verschiedene Bearbeitungen zu kombinieren. Nach einer intensiven Evaluierung fiel die Wahl auf die CNC Universal-Rundschleifmaschine «S33» von Studer.

Die Vorteile der «S33»

• Hohe Präzision und Prozesssicherheit durch Zusammenspiel von Hardware und Software

• Kurze Bearbeitungszeit dank Komplettbearbeitung

• Intuitive Bedienung und smarte Features mit «C.O.R.E. OS» und «Studer Pictogramming»

• Einfach zu automatisieren dank standardisierter Schnittstellen für Lader und Peripheriegeräte

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Hohe Erwartungen an Präzision übertroffen

Jetzt nutzt Domin die «S33» für das hochpräzise Schleifen der Durchmesser und der feinen Steuerkanten der Ventilschieber für Schlüsselprodukte wie die Ventile der Serien «S4 Pro», «S6 Pro» und «S10 Pro». Hierbei sind die Anforderungen an Genauigkeit extrem hoch. Zum Beispiel benötigt das «S6 Pro»-Ventil eine Durchmessertoleranz von nur drei Mikrometern – ein Wert, der zwanzig Mal kleiner ist als der Durchmesser eines menschlichen Haares. «Die Präzision und Zuverlässigkeit der Studer-Maschine hat unsere Erwartungen übertroffen. Während der Abnahmeprüfung betrug die Abweichung über 50 Komponenten hinweg dank der Inprocess-Messung nur 0,0006 mm – und nein, das ist kein Tippfehler», sagt Adams.

Möglich ist dies dank modernster Schleiftechnologien und hochwertiger Komponenten, mit denen der Schweizer Qualitätshersteller mit einer über 113-jährigen Tradition seine Rundschleifmaschinen ausstattet. Die «S33» verfügt über die revolutionäre Hardware- und Software-Architektur «C.O.R.E.», deren grosses Touch-Display nicht nur eine intuitive Bedienung gewährleistet, sondern auch eine smarte Visualisierung relevanter Produktionsdaten. Und mit Features wie frequenzgesteuerten Motorschleifspindeln für das Aussen- und Innenschleifen sowie dem Maschinenbett aus «Granitan S103»-Mineralguss für die notwendige thermische Stabilität und Schwingungsdämpfung werden zuverlässig präzise Ergebnisse erzielt.

Fünf Minuten statt einer Stunde

Insgesamt konnte die «S33» die Produktion bei Domin auf ein höheres Niveau heben. Denn dank der extrem geringen Toleranzen können die Hydraulikspezialisten ihre Ventilschieber und -blöcke nun als vollständig austauschbare Komponenten in Serie produzieren. Die zuvor notwendige manuelle Paarung von Bauteilen entfällt. Der entscheidende technologische Vorteil der «S33» war für Domin ihre Konfiguration mit zwei Schleifscheiben. «Die Fähigkeit, sowohl die Durchmesser als auch die Schultern der Schieber in einer einzigen Maschine zu schleifen, ist ein Game Changer für uns», sagt Adams und erklärt: «Wir wissen, dass wenn es eine Möglichkeit für Fehler gibt, diese wahrscheinlich irgendwann auftreten werden. Um dieses Risiko zu verringern, haben wir den Prozess so gestaltet, dass Schleifscheibenwechsel oder Reitstockbewegungen nicht erforderlich sind. Dieser Ansatz reduziert nicht nur die Rüstzeit, sondern minimiert auch die Kosten für Fehler, die typischerweise damit verbunden sind. Zusätzlich hat der Übergang von EDM zum Rundschleifen auf der ‹S33› für das ‹S6 Pro›-Ventil zu einer dramatischen Verbesserung der Effizienz geführt – die Bearbeitungszeit wurde von fast einer Stunde auf nur fünf Minuten reduziert.»

Auch vereint Domin und Studer eine vertrauensvolle Zusammenarbeit. «Die Kommunikation zwischen unseren Fachleuten und den exzellenten Ingenieuren bei Domin funktionierte von Anfang an sehr gut. Gemeinsam konnten wir die ‹S33› als optimale Maschine identifizieren und sie für die spezifischen Produktionsanforderungen konfigurieren», erinnert sich Michael Läuffer, Area Sales Manager UK / Ireland und Benelux bei Studer. Diese Beratung und das gegenseitige Vertrauen waren der Schlüssel für Domin. «Wir haben nicht nur eine Maschine bekommen, sondern eine durchdachte Lösung. Der technische Support und die Fähigkeit, auf unsere Wünsche einzugehen, waren erstklassig und haben den gesamten Implementierungsprozess erheblich erleichtert», bestätigt Adams.

Mit Blick auf die Zukunft ist der Kurs bei Domin klar auf Wachstum ausgerichtet. Das Produktionsvolumen soll in den kommenden Jahren exponentiell steigen. Um dies zu bewältigen, steht der nächste Schritt bereits fest: Die Automatisierung der Teilebeladung ist der nächste Meilenstein auf dem Weg zur hocheffizienten Serienfertigung. Auch aus diesem Grund fiel die Wahl auf die «S33» mit ihren smarten und zukunftssicheren Automatisierungsoptionen. «Mit Studer haben wir einen Partner an unserer Seite, der uns auch bei diesen Entwicklungsschritten begleiten und dabei helfen wird, unsere Vision eines vollautomatisierten, intelligenten Fertigungsprozesses zu verwirklichen», fasst Adams zusammen.

Fritz Studer Award 2026

Zum achten Mal vergibt Studer seinen Forschungspreis, den «Fritz Studer Award». Teilnehmen können Studentinnen und Studenten technischer Fachrichtungen europäischer Universitäten und Fachhochschulen. Dem Gewinner oder der Gewinnerin winkt ein Preisgeld von CHF 10 000.–.

Der Ideenwettbewerb bietet jungen Forscherinnen und Forschern eine Plattform für ihre kreativen Lösungsansätze. Das Ziel besteht darin, mit dem Award innovative Entwicklungen in der Maschinenindustrie voranzutreiben und zu stärken.

Zur Teilnahme eingeladen sind Personen, die in ihrer Studien-, Hochschul- oder Dissertationsarbeit wissenschaftliche Themen oder angewandte Forschungsschwerpunkte zu folgenden Inhalten bearbeitet haben:

• Innovative Maschinenkonzepte oder Komponenten für Werkzeugmaschinen der Präzisionsbearbeitung

• Alternative Werkstoffe im Maschinenbau

• Simulationsmodelle zum dynamischen und thermischen Verhalten von Werkzeugmaschinen

• Steuerungs-, Sensor- und Monitoringkonzepte für Werkzeugmaschinen

• Digitale Lösungen zur Unterstützung des Schleifprozesses

• Neue oder weiterentwickelte Fertigungstechnologien, speziell in der Hartfeinbearbeitung, wie Schleifen, Hartdrehen und Ähnliches

Gefragt: Fundierte Ergebnisse und Umsetzbarkeit

Die Teilnehmenden sollten in der Lage sein, fundierte Ergebnisse oder Teilergebnisse aus ihrer Forschungsarbeit vorzuweisen. Entscheidend für die Bewertung ist zum einen die Umsetzbarkeit der Erkenntnisse in der Maschinenindustrie. Zum anderen sollte der Ansatz neu sein. Bewertet werden auch der wissenschaftliche Gehalt, die Form und die Richtigkeit der Aussagen.

Die eingereichten Arbeiten werden von einer namhaften Jury ausgewertet:

• Prof. em. Dr.-Ing. Dr. h.c. Konrad Wegener, inspire-iwf Werkzeugmaschinen und Fertigung, ETH Zürich

• Fred Gaegauf, Verwaltungsrat der Fritz Studer AG

• Dr.-Ing. Frank Fiebelkorn, Leiter Forschung und Entwicklung der Fritz Studer AG

Die Verleihung findet Mitte Februar 2027 statt. Einsendeschluss ist der 1. Dezember 2026.

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