SMM-Interview: «Micro5 XL» der Chiron Group Mikrobearbeitung in neuer Dimension

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Nach ihrer erfolgreichen Premiere auf der Hausausstellung von Chiron in Tuttlingen hatte die neue «Micro5 XL» auf der EMO in Hannover ihren ersten grossen Auftritt vor internationalem Fachpublikum. Wir sprachen mit Dr.-Ing. Claus Eppler, CTO der Chiron Group, über die Neuentwicklung.

Herr Dr. Eppler, was sind die Alleinstellungsmerkmale der neuen «Micro5 XL» und wie unterscheidet sie sich von der bisherigen «Micro5»?

Dr.-Ing. Claus Eppler: Technologisch bauen wir auf der bewährten Basis der «Micro5» auf. Denn das Maschinenkonzept der «Micro5» – eine Entwicklung der Schweizer Hochschule HE-Arc – ist schlichtweg genial: Es ermöglicht hochpräzises und hochdynamisches 5-Achs-Fräsen im High-Speed-Cutting (HSC) mit vergleichsweise niedrigen Investitionskosten auf einer ultrakompakten und hochsteifen Maschine, die gerade mal so viel Energie verbraucht wie eine Kaffeemaschine. Im Vergleich zu klassischen 5-Achs-Bearbeitungszentren erlaubt dieses Konzept eine höhere Produktivität bei geringerem Platzbedarf.

Wie der Name bereits vermuten lässt, besticht die Neuentwicklung «Micro5 XL» durch ihren vergrösserten Arbeitsraum für Werkstückkubaturen bis 120 mm. Dadurch eignet sie sich insbesondere für grössere Bauteile in der Medizin- und Präzisionstechnik, im Maschinenbau, der Elektronik sowie im Werkzeug- und Formenbau.

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Zudem haben wir den Einsatzbereich der Mikromaschine durch den Einsatz einer leistungsfähigeren Spindel mit HSK-E25 Schnittstelle und 1,8 Nm, die besser für die Bearbeitung von Werkstoffen wie Titan geeignet ist, erweitert.

Was war der Auslöser für die Weiterentwicklung zur XL-Version?

C. Eppler: Prädestiniert für die Uhren- und Schmuckindustrie wurde das Maschinenkonzept der «Micro5» auf einen Bearbeitungskubus von maximal 50 mm ausgelegt. Nach der erfolgreichen Industrialisierung der Mikromaschine durch Mecatis und ihrer weiteren Skalierung durch die Integration in die Chiron Group zeigte unsere Marktanalyse, dass in der Präzisionstechnik und insbesondere in der Medizintechnik neben der Nachfrage nach kleinen Bauteilen auch ein Bedarf an der HSC-Bearbeitung etwas grösserer Teile, beispielsweise Knochenplatten, vorhanden ist.

Hinzukommt, dass in der Medizintechnik Titan bevorzugt eingesetzt wird, während in der Uhren- und Schmuckindustrie vorwiegend Messing oder Edelstahl bearbeitet wird. Titan ist ein sehr zäher Werkstoff, der ein verhältnismässig hohes Drehmoment in der Spindel erfordert. Um die Vorteile der HSC-Bearbeitung – die Schnelligkeit – auch bei diesem Werkstoff nutzen zu können, ist eine entsprechend leistungsfähige Spindel erforderlich.

Mit der «Micro5 XL» erweitern wir also den Einsatzbereich, ohne Kompromisse bei der Präzision einzugehen und das bei weiterhin minimalem Footprint und höchster Energieeffizienz.

Wird es in Zukunft eine XXL-Version geben?

C. Eppler: Nein, bei grösseren Bauteilen können wir die Vorteile der HSC-Bearbeitung nicht mehr ausspielen und landen beim klassischen Maschinenkonzept bzw. bei unserer kleinsten Baureihe im Bereich der klassischen 5-Achs-Bearbeitung: der Baureihe 08.

Wieso ist das so?

C. Eppler: Eine Simulationsrechnung der HE-Arc zeigte, dass die Verteilung der bewegten Massen zwischen Spindel und Werkstückseite bei der «Micro5» optimal ist. Bei der «Micro5 XL» ist die bewegte Masse bereits deutlich grösser, was durch angepasste Antriebstechnik und weitere Optimierungen ausgeglichen wurde. Doch je grösser die Maschine wird, desto weiter entfernen wir uns vom Optimum.

Welche Herausforderungen gab es darüber hinaus bei der Entwicklung der «Micro5 XL»?

C. Eppler: Eine der grössten Herausforderungen bestand darin, das Anwendungsspektrum der Maschine zu erweitern, ohne dabei die kompakten und energieeffizienten Kerneigenschaften zu verlieren. Denn wir wollten am Ende nicht bei einer kleineren Baureihe 08 herauskommen, sondern bei einer grösseren «Micro5». Das erforderte einen genauen Abgleich zwischen den Kundenanforderungen und den technischen Möglichkeiten. Insbesondere in Bezug auf die passende Spindel und die Leistungsparameter mussten wir darauf achten, dass die Maschine nicht überzüchtet wird.

Nach zahlreichen Test-Cuts und in enger Zusammenarbeit mit unseren Pilotkunden haben wir in überschaubarer Zeit den «Sweet Spot» gefunden – darauf bin ich stolz.

Welche Rolle spielen Automation und Digitalisierung bei der «Micro5 XL»?

C. Eppler: Für unsere Kunden ist Automation längst Standard. Rund 95 Prozent unserer Maschinenauslieferungen erfolgen mit Automationsschnittstellen, davon gehen etwa 65 Prozent mit einer Automation der Chiron Group raus. Auch die «Micro5 XL» wird hier keine Ausnahme darstellen. Auf der diesjährigen EMO haben wir sie daher erstmals im Livebetrieb mit der neuen massgeschneiderten Automationslösung «Variocell Pick&Place» präsentiert – einer kompakten Einheit für die Werkstück Zu- und Abfuhr.

Die Kombination mit einer Automation ermöglicht Varianten- und Serienfertiger mehr Autonomie auf weiterhin kleinem Footprint. Für die tägliche Praxis ist zudem die durchgängige, intuitive Bedienlogik von Fertigungszentrum und Automation besonders relevant.

Was die Digitalisierung betrifft, bin ich überzeugt, dass die Fräsmaschine das Herz der Datengewinnung in der Fertigung ist. Um jedoch einen Mehrwert aus Daten zu generieren, ist es entscheidend, eine klare Vision davon zu haben, welchen Anwendungsfall man adressieren möchte. Ist diese vorhanden, können wir mit den Steuerungssystemen, die wir heute schon verbauen, alle erforderlichen Daten aufbereitet zur Verfügung stellen – zukünftig auch mit Unterstützung von KI.

Die «Micro5» wurde in der Schweiz entwickelt und zunächst auch dort produziert, bevor sie in die Chiron Group integriert wurde. Welche Rolle spielt der Produktionsstandort Schweiz bei der Entwicklung und Herstellung der «Micro5 XL»?

Zwar findet die Produktion inzwischen in Deutschland statt, doch der Schweizer Markt spielt nach wie vor eine entscheidende Rolle. Das liegt daran, dass die Anforderungen an die Bauteile insbesondere der Uhren- und Schmuckindustrie sowie der Medizin- und Präzisionstechnik zu einem grossen Teil aus dem Schweizer Markt kommen. Deshalb haben wir an unserem Standort in der Schweiz weiterhin eine starke Ausrichtung auf Applikation, Service und Vertrieb, um die spezifischen Anforderungen direkt vor Ort aufzunehmen und bestmöglich umzusetzen.

Auch mit der Hochschule HE-Arc arbeiten wir weiterhin zusammen – schliesslich bauen wir auf ihrer Entwicklung auf.

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