Präzisionsfertigung von 3D-Flächen Hochdynamisch + präzise in der Teilefertigung

Autor / Redakteur: Manfred Lerch / Anne Richter

Mit der Fräsmaschine High-Speed Eagle V9 hat sich OPS-Ingersoll seit Jahren fest im Werkzeug- und Formenbau etabliert. Beim Unternehmen Promech geht es überwiegend um die Teilefertigung für die Medizintechnik mit hohen Anforderungen an eine universelle und hochpräzise Maschine.

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Michel Minikus (li.) und René Tschudin (re.): «Das Maschinenkonzept, die Bauart, die Spindel, haben neugierig gemacht, denn wenn man in der Serienfertigung vorwärtskommen möchte, benötigt man eine dynamische, stabile, präzise und pflegeleichte Maschine. Das ist die Eagle V9.»
Michel Minikus (li.) und René Tschudin (re.): «Das Maschinenkonzept, die Bauart, die Spindel, haben neugierig gemacht, denn wenn man in der Serienfertigung vorwärtskommen möchte, benötigt man eine dynamische, stabile, präzise und pflegeleichte Maschine. Das ist die Eagle V9.»
(Bild: OPS Ingersoll)

In Abtwil beim Unternehmen Promech GmbH ist man im Bereich der Teilefertigung speziell für Medizin-Gerätehersteller sehr gut aufgestellt. Aktuell werden Fertigungszyklen von 500–600 Bauteilen pro Monat abgerufen und der Trend geht auf Grund der enormen Potenziale in der Schweiz, so Geschäftsführer René Tschudin, hin zu einer Erhöhung der Stückzahlen. 2019 sollte deshalb in eine neue 5-achsige Fräsmaschine investiert werden. In eine Maschine, die zum Maschinenpark passte und gleichzeitig aber auch als Back-up-Maschine genutzt werden sollte. Nach einem intensiven Benchmark entschied man sich für die High-Speed Eagle V9 von OPS-Ingersoll.

Interessant dabei ist, dass diese Maschine zunächst nicht in der engeren Auswahl der Präzisionsmechaniker aus Abtwil war. Erst ein Gespräch mit Michel Minikus, Inhaber der Mikutec GmbH und Vertretung von OPS-Ingersoll in der Schweiz, brachte die Wende. Demnach waren es das Maschinenkonzept, die Bauart, die Spindel, die René Tschudin neugierig machten: «Es waren einige Dinge, die ich an der Maschine als sehr interessant empfunden habe. Das ist beispielsweise das Massenverhältnis, die Maschine ist sehr robust. Der Schwerpunkt liegt tief, vor allem die zentral liegende B-Achse. Andere Hersteller arbeiten mit einer Schwenkbrücke in der A-Achse und einer Lagerung in beweglichen Wangen. Bei der Eagle V9 ist alles zentral aufgebaut und absolut zentrisch konfigurierbar. Und es sind auch die Doppel-Gantry-Antriebe und die Tatsache, dass alle Bauteile, die Schwingungen erzeugen, vom Fräsbereich entkoppelt sind. Der Aufbau der Kinematik ist einfach genial.»

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Stabile Grundkinematik und grosse Kraftübertragung

Hinsichtlich der Spindel hat er sich so für die HSK-E-63-Spindel mit 130 Nm Drehmoment und 20 000 min-1 von StepTec entschieden. Eine Spindel, die auf Grund der Leistungsdaten eine optimale Kombination für das Fräsen von Aluminium, Chromstählen, Sondermaterialien oder auch hochfesten Kunststoffen bietet. Von welch immenser Bedeutung aber die «geniale Kinematik» ist, macht eine konkrete Bearbeitung in Abtwil deutlich. Bei einer würfelförmigen 3-fach-Spannung entsteht eine extrem aussermittige Ausladung, bei der es nahezu ausschliesslich auf die Stabilität der Grundkinematik ankommt. Ausserdem wird dieses Werkstück in einer Aufspannung inklusive einer Sollbruchstelle komplett fertig bearbeitet.

Nun verfügt man bei Promech bereits über einige Linearmaschinen. Von den hohen Achsbeschleunigungen und dynamischen Wegen ist man begeistert. Allerdings bringen diese Maschinen nicht eine derart grosse Kraftübertragung wie die Eagle V9 und auch nicht die Präzision. Und auch in Sachen Energieaufwand sind sie nicht mehr up to date. Neu an der Eagle V9 ist für René Tschudin auch der externe Produktions-Werkzeugwechsler mit über 200 Plätzen. Während man häufig in der Serienfertigung auf Doppelgreifer für schnelle Wechselzeiten setzt, wollte er aber für mehr Prozesssicherheit eine Pick­up-Spindel.

Bei der Präzision ist die Eagle V9 kompromisslos

Nun hat sich OPS-Ingersoll seit Jahren mit der High-Speed Eagle V9 im Werkzeug- und Formenbau, und hier speziell im Fräsen von 3D-Geometrien im gehärteten Stahl sowie der Bearbeitung von Grafit und Kupfer, fest etabliert. Für Michel Minikus sind diese Facts aber nicht einfach auf die Teilefertigung adaptierbar: «Die Anforderungen an uns und die Maschine waren hier in Abtwil sehr hoch. Wir sind mit der Maschine und der hohen Dynamik zwar da, wo 3D-Geometrien oder auch 3D-Flächen sehr präzise und mit hoher Qualität erzeugt werden müssen, sehr erfolgreich. Diese Stückzahlen, die Anzahl der Fräswerkzeuge wie hier bei Promech waren dann aber auch für uns eine Herausforderung, denn mit dieser Branche hatten wir bislang keine grossen Berührungen. Was der Formenbau aber mit dieser Branche gemeinsam hat, ist die Präzision.»

Und in Sachen Präzision ist die Eagle V9 kompromisslos. Das war für René Tschudin allerdings auch elementare Basis, denn es sind Form- und Lagetoleranzen von 2/100 mm gefordert. Nach sechs bis sieben Mal Schwenken unter Ausnutzung des gesamten Verfahrbereichs müssen die Fluchtbohrungen stimmen. Deshalb beabsichtigt man in naher Zukunft, die Halle zu klimatisieren. «Allerdings», so René Tschudin, «benötigt man dann auch eine Technologie in der Maschine, die das umsetzen kann.» In diesem Bereich bringt die Eagle V9 mit einem kompletten Wassermanagement, IKZ bis 80 bar, einem völlig neuen Kühlkonzept inklusive der aktuellsten Präzisionskühler und Temperatur-Stabilität aber bereits alle Voraussetzungen mit. Das gilt auch für die Zukunft, denn die Eagle V9 ist dafür bestens gerüstet. Das beginnt bei der von Promech geplanten Automatisierung, für die eine einwandfreie Zugänglichkeit von der Seite gegeben ist und alle Schnittstellen bereits vorhanden sind, und reicht bis hin zur Steuerung TNC 640, bei der OPS-Ingersoll eine enge Partnerschaft mit Heidenhain verbindet.

Neben den technischen Highlights beeinflussten aber noch andere Fakten die Entscheidung zu Gunsten von OPS-Ingersoll. Das ist zunächst der Service, der in den letzten Jahren kontinuierlich optimiert wurde und mit dem man in der Schweiz mittlerweile sehr gut aufgestellt ist. Besonders beeindruckt war René Tschudin aber auch von der gelebten Firmenphilosophie: «Ich war persönlich in Burbach und die Visionen, die OPS-Ingersoll verfolgt, imponieren mir ebenso wie die enorme Fertigungstiefe und wie sich die Mitarbeiter mit den Produkten identifizieren. So etwas schafft einfach eine solide Vertrauensbasis.» SMM

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