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Zerspanung von Kunststoffen Mehr Maschinendynamik senkt Durchlaufzeiten

| Autor / Redakteur: Manfred Lerch / Anne Richter

Kapazitäten ausbauen und Durchlaufzeiten reduzieren war bei Amsler & Frey das Ziel, als man in die zwei 5-Achs-Bearbeitungszentren Versa 645 linear von Fehlmann investierte. Mittlerweile bewegt man sich damit in Sachen Dynamik, Vorschub und Stabilität auf höchstem Niveau.

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Die Vielfalt an zu bearbeitenden Kunstoffen ist bei Amsler & Frey nahezu einzigartig: von weichen Werkstoffen mit Formänderungen bis hin zu Kohlefaserlegierungen und Glas-Epoxiden.
Die Vielfalt an zu bearbeitenden Kunstoffen ist bei Amsler & Frey nahezu einzigartig: von weichen Werkstoffen mit Formänderungen bis hin zu Kohlefaserlegierungen und Glas-Epoxiden.
(Bild: www.peterruggle.ch)

In Schinznach bei Amsler & Frey investiert man kontinuierlich in neueste Technologie und so sah es Betriebsleiter Thomas Gloor 2018 an der Zeit, die zwei Fehlmann Picomax 90 in den automatisierten Fertigungszellen nach über zehn Jahren zu ersetzen. Trotz der durchweg positiven Erfahrungen mit den beiden Fehlmann-Maschinen wurde ein intensiver Benchmark gestartet. Ziel war, mit den vorhandenen Automatisierungen die Kapazitäten auszubauen sowie die Durchlauf- und Rüst­zeiten zu reduzieren.

Investition in die Zukunft: mehr auf Automation ausgelegte Bauteile

Das Unternehmen Amsler & Frey konzentriert sich auf die Bearbeitung von Bauteilen aus Kunststoff – Materialien, die nicht immer einfach zu bearbeiten sind. Nun ist man bei Amsler & Frey nicht unbedingt auf der Suche nach der Sekunde pro Bauteil. Für Thomas Gloor war das aber dennoch Bestandteil des Benchmarks: «Wir arbeiten zwar auch mit vergleichbaren Wettbewerbsmaschinen, aber die Versa 645 linear war in dieser Leistungsklasse bei den 5-Achs-Maschinen für uns der absolute Massstab. Das beginnt bei der Anbindung an die vorhandene Automatisierung und setzt sich bei der Dynamik sowie den Torque-Antrieben in der Dreh-Schwenkbewegung fort. Wir wollten mit dieser Investition aber auch schon für die Zukunft, für mehr Serienteile und auf Automation ausgelegte Bauteile planen. Unabhängig davon, bei uns hat auch der Service einen hohen Stellenwert. Mit dem haben wir bei Fehlmann sehr gute Erfahrungen gemacht.»

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Nun ist die Vielfalt an zu bearbeitenden Kunstoffen bei Amsler & Frey nahezu einzigartig. Das reicht von weichen Werkstoffen, die nach der Bearbeitung noch fliessen und sehr hohe Formänderungen aufweisen, bis hin zu abrasiven Kohlefaserlegierungen und steinharten Glas-Epoxiden. Während es bei einigen Kunststoffen zu sehr langen Fliessspänen kommt, müssen die Bearbeitungszentren bei den harten Kunststoffen entsprechende Stabilität bringen. Empfohlene Schnittdaten oder Tabellenbücher gibt es nicht. Alles basiert auf Erfahrungen. Fakt ist aber auch, dass man in Schinznach ausschliesslich trocken, mit Luftkühlung, fräst. Eine heikle Situ­ation, vor allem nachts, wenn mannlos bearbeitet wird. Michael Rüthi, Leiter Fräsen Automation, sieht darin aber kein Problem: «Wir bearbeiten Bauteile mit Toleranzen von wenigen Hundertstelmillimeter. Wir fahren nachts mannlos auch mit bis zu 30 000 min–1 und hohen Vorschüben. Die Maschinen von Fehlmann und die Spindeln sind da aber absolut stabil.»

Auch in der Automation äusserst flexibel aufgestellt

Die enorme Reduzierung der Durchlaufzeiten sehen die Verantwortlichen bei Amsler & Frey allerdings nicht allein in den Drehzahlen oder hohen Vor­schüben. Vielmehr sind es die Rüstzeiten und die Dynamik der Maschinen. Bei den Rüstzeiten trägt der Werkzeugwechsler mit 200 Plätzen dazu bei. Einen wesentlichen Anteil sieht Marcel Heiniger, Werkstattleiter Produktion, bei der Versa 645 linear in der Dynamik: «Die Unterschiede bei Drehzahlen, Vorschüben oder der Dynamik sind gegenüber den älteren Maschinen frappierend. Das aber ist für die Durchlaufzeiten notwendig. Wir haben beispielsweise bei einem Bauteil mit vielen 3D-Konturen für die Medizintechnik die Bearbeitungszeit mehr als halbiert. Das heisst, wir konnten pro Palette die Zeit von drei Stunden auf 80 Minuten senken. Da ist die Versa 645 linear in dieser Leistungsklasse für mich einzigartig.»

Ein weiterer Vorteil der Bearbeitungszentren von Fehlmann ist aber auch die flexible Automationsmöglichkeit. Bei Amsler & Frey variieren die Losgrössen sehr stark. Das sind Prototypen bis zu über 10 000 Stück pro Jahr. Häufig sind es 10er- bis 20er-Serien mit bis zu zehn unterschiedlichen Typen oder Grössen. Deshalb macht man die Automation auch nicht von den Losgrössen abhängig. Mit dem Robot Multi (ERM) von Erowa, mit 75 Plätzen für 148 und 5 UPC-Paletten ist man da bislang gut aufgestellt. Sollte man diese Automation allerdings erweitern oder austauschen wollen, ist das mit den beiden Versa 645 kein Problem. Ergänzt hat man diese Automation mit dem Fehlmann MCM (Milling Center Manager). Das Leitrechnersystem steuert und überwacht Maschine und Roboter. In einer übersichtlichen Jobtabelle werden zudem Bearbeitungsreihenfolge, Nullpunkte etc. eingegeben.

So ist man in Schinznach mit den Investitionen in die beiden Bearbeitungszentren mehr als zufrieden. Zumal, so Thomas Gloor, man mit der Versa 645 gegenüber vergleichbaren Angeboten auch ohne optionale Erweiterungen fertigen kann: «Fehlmann ist ja für Präzision bekannt. Bei diesem Benchmark waren für uns aber auch Preis und Service wichtig. Und vom Preisniveau waren wir dann doch überrascht, denn da war Fehlmann mit vergleichbaren Maschinen durchaus wettbewerbsfähig.» SMM

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