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MicroStep: Universelle Plasmaschneidanlage für dicke Bleche Flexibel Bleche 2D und 3D bearbeiten

| Redakteur: Konrad Mücke

Die AL-Cut AG in Inwil schneidet Blechteile in kleinen Serien und als Prototypen. Um dreidimensional geformte Werkstücke aus dicken Blechen wirtschaftlich zu bearbeiten, haben die Lohnfertiger in eine Bohr-Plasmaschneidanlage von MicroStep investiert.

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Zum Schweissen vorbereiten: Das endlos drehende Fasenaggregat Plasmarotator ermöglicht, an ebenen Blechen und an dreidimensional geformten Behälterböden exakt Fasen bis 45° für V-, X-, Y- oder K-Schweissnähte anzuarbeiten.
Zum Schweissen vorbereiten: Das endlos drehende Fasenaggregat Plasmarotator ermöglicht, an ebenen Blechen und an dreidimensional geformten Behälterböden exakt Fasen bis 45° für V-, X-, Y- oder K-Schweissnähte anzuarbeiten.
(Bild: MicroStep Europa GmbH)

Wenige Fahrminuten nördlich von Luzern befindet sich das Job-Shop-Center AL-Cut. Bisher war man dort spezialisiert, für Auftraggeber aus der Schweiz mit Wasserstrahl und Laser dünnere Bleche in kleinen Serien und als Einzelstücke zu schneiden. Um wirtschaftlich auch dickere Bleche schneiden zu können, investierte das Unternehmen vor etwa zwei Jahren in ein Bohr-Plasmaschneidsystem. Dabei wollte man flexibel sein, um zwei- und dreidimensional geformte Bauteile bearbeiten zu können. Das Unternehmen erhält Aufträge aus dem Maschinen-, dem Stahl- und dem Fahrzeugbau sowie der Flugzeugtechnik. Produziert wird in einer 1000 m² messenden Halle. Dank zunehmender Anzahl an Aufträgen kann der Lohnfertiger derzeit die Flächen für Produktion und Lager um 1200 m² erweitern.

Wirtschaftlicher Prozess zwischen Laser- und Wasserstrahlschneiden

Neben Laserschneidmaschinen, Wasserstrahlschneidanlagen, Gesenkbiegepressen und einer Nassschleifmaschine verfügt das Unternehmen in Inwil seit Mai des Jahres 2017 über eine multifunktionale Bohr-Plasmaschneidanlage von MicroStep. Diese kann zwei- und dreidimensional geformte Bleche und Behälterböden bearbeiten. «Da wir hauptsächlich als ein Laser- und Wasserstrahlschneidcenter arbeiten, brauchten wir eine wirtschaftliche Zwischenlösung. Diese fanden wir mit der Plasmaschneidanlage. Damit können wir feste, dicke Werkstoffe relativ günstig schneiden, bei denen der Laser an Grenzen kommt und der Wasserstrahl zu teuer ist», erklärt Toni Räber.

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Beratung und Flexibilität begehrt

Beim Informieren und Auswählen geeigneter Schneidsysteme kamen die Entscheider über einen Fachhändler auf den Hersteller MicroStep. Nach einer ersten Beratung schauten sich Toni Räber (einer der beiden Geschäftsführer in Inwil) und sein Kollege Andreas Sommer weitere Hersteller und Anlagen an. Letztlich überzeugte die Flexibilität des Systems von MicroStep. Man entschied sich für eine Anlage, die auch unter Wasser mit dem Plasmabrenner schneidet und mehrere Bearbeitungsoptionen vereint. Dazu berichtet Toni Räber: «MicroStep hat für uns speziell eine polyvalente Anlage gebaut, mit der wir wirtschaftlich dickere, ebene Bleche schneiden, aber auch Klöpperböden bearbeiten sowie bohren, senken und gewinden können.»

Die 6000 x 2000 mm messende Plasmaschneidanlage der Baureihe MG bearbeitet – neben ebenen Blechen – Behälterböden mit 500 bis 1500 mm Durchmesser. Dazu befindet sich an einem Ende der Plasmaschneidanlage ein spezieller Schneidtisch explizit für Behälterböden. Dank der flexiblen Ausführung ermöglicht die CNC-Schneidanlage auch, Schweissnähte bis 45°-Winkel an dicken Blechen vorzubereiten. Dazu verfügt sie über den Plasmarotator. Das endlos drehende Fasenaggregat kann die Fasen für V-, X-, Y- oder K-Nähte fertigen. Mit der von MicroStep entwickelten Kalibriereinheit ACTG werden das Fasenaggregat und weitere Werkzeuge kalibriert. Das einzigartige System korrigiert Ungenauigkeiten und Abweichungen automatisch und auf wenige hundertstel Millimeter genau.

Damit der Lohnfertiger in Inwil Behälterböden hochgenau bearbeiten kann, hat er seine Plasmaschneidanlage zusätzlich mit Scannertechnologie mSCAN von MicroStep ausstatten lassen. Der Laser erfasst die Oberfläche des Behälterbodens. Dabei werden die Höhe, der Durchmesser, der Wölbungs- und der Eckradius des Behälterbodens gemessen. Die Geometriedaten gelangen in die Software. Das System kompensiert die produktionsbedingten Abweichungen zur Idealkontur, korrigiert die Parameter anhand des 3D-Scans und bestimmt entsprechend die Schneidpfade. Der Einsatz dieser Technologie verbessert signifikant die Schneidqualität. Zum Kalibrieren des Scanners dient eine zusätzliche Station.

Nacharbeiten dank Scanner

An bereits geschnittenen Bauteilen kann die Plasmaschneidanlage nachträglich Fasen für Schweissnähte vorbereiten. Dazu verfügt sie über die Technologie ABP (Additional Beveling Process) von MicroStep. Ein multifunktionaler Laserscanner, der auch die Geometrien dreidimensionaler Behälterböden erfasst, scannt bereits geschnittene Bauteile. Anhand der Daten bringt das Plasmafasenaggregat die Fasen lagerichtig an. Damit entfällt das aufwendige Handling schwerer und grosser Blechteile auf einem zusätzlichen (Roboter-)Arbeitsplatz. Zudem kann man auch an Bauteilen aus besonders dicken Blechen im Nachgang Schweissnähte sachgerecht vorbereiten.

Als Plasmastromquelle dient beim Lohnfertiger in Inwil ein Gerät der Baureihe HiFocus 600i neo mit automatischer Gaskonsole und Contour-­Cut-Speed-Technologie. Das ermöglicht nach Angaben des Herstellers Kjellberg in Finsterwalde, bis zu 120 mm dicke Bleche exakt und formtreu zu schneiden (Qualitätsschnitt) sowie bis 160 mm dicke Bleche zu trennen.

Bis 40 mm Durchmesser automatisiert bohren

Um zu bohren und Gewinde bis M33 in einem Arbeitsablauf ohne Umspannen der Werkstücke einzubringen, ist auf der Plasmaschneidanlage eine Bohrspindel mit 26,8 kW Antriebsleistung installiert. Zum Bohr- und Gewindeschneidsystem gehört ein Magazin mit zwei Werkzeugträgern für insgesamt 16 Werkzeuge mit automatischem Werkzeugwechsel.

Mit Konzept zufrieden

In den zwei Jahren nach der Inbetriebnahme hat sich die Plasmaschneidanlage mit dem kombinierten Bohr-Gewindesystem bestens bewährt. Sie arbeitet äusserst zuverlässig. Sie dient vor allem dazu, 2D- und 3D-Konturen zu schneiden sowie Bauteile mit zusätzlichen Bohrungen zu versehen. Die Flexibilität der für die 2D-Blech- und 3D-Behälterbodenbearbeitung ausgelegten CNC-Maschine gab den Ausschlag für die Wahl des Herstellers Micro­Step. Für den Lohnfertiger AL-Cut AG hat sich die Investition gelohnt, wie die Geschäftsführer berichten. Abgestimmt auf unterschiedliche Aufträge verfügt das Unternehmen nunmehr über das jeweils wirtschaftlich und technisch optimal passende Verfahren. Toni Räber fasst zusammen: «Die Zusammenarbeit mit MicroStep ist familiär und sehr gut. Die Beratung ist sehr unkompliziert. Wir fühlen uns bei MicroStep zu Hause und gut aufgehoben. Grundsätzlich sind wir mit dem ganzen Konzept sehr zufrieden und können es weiterempfehlen.» - kmu - SMM

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