5-Achsen-Fräsen So sieht erfolgreiches 5-Achsen-Fräsen aus

Redakteur: Matthias Vogel

>> Im Werkzeug- und Formenbau führt kein Weg am 5-Achsen-Fräsen vorbei. So sieht es jedenfalls die Meissner AG, einer der grössten unabhängigen Werkzeugbauer in Deutschland. Für den erfolgreichen Einsatz dieser Technologie müssen jedoch die Unternehmensstruktur passen, die richtigen Maschinen in der Halle stehen und eine Software wie WorkNC verwendet werden, die das Programmieren einfach, schnell und sicher macht.

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Ein typisches Beispiel für ein Sandguss-Formwerkzeug: Weniger als 1,5 Tage dauert es von Programmierbeginn bis zum fertigen Werkzeug.
Ein typisches Beispiel für ein Sandguss-Formwerkzeug: Weniger als 1,5 Tage dauert es von Programmierbeginn bis zum fertigen Werkzeug.
(Bild: Meissner/Sescoi)

Die Meissner AG in Biedenkopf-Wallau hat eine bewegte Geschichte. Bereits vor 90 Jahren wurde das Werkzeugbau-Unternehmen von Theodor Meissner gegründet. Vor etwa 15 Jahren geriet es in eine finanzielle Schieflage, aus der es sich durch die Umwandlung vom Familienunternehmen in eine Mitarbeiter-geführte AG rettete. Seitdem befindet sich die Meissner AG auf Erfolgskurs. Vorstandsvorsitzender Tilman Löffelholz berichtet: «Wir haben die Belegschaft in diesen 15 Jahren ohne Zukäufe anderer Firmen, also durch organisches Wachstum fast verdoppelt. Den Umsatz konnten wir bei fallenden Preisen sogar verdreifachen. Somit zählen wir heute mit unseren 300 Mitarbeitern zu den grössten unabhängigen deutschen Werkzeugbau-Firmen.»

Das Produktspektrum der Meissner AG besteht im Wesentlichen aus Werkzeugen für die Automobilindustrie. Sie gliedern sich in drei Gruppen: in Werkzeuge zum Giessen von Motorblöcken, Zylinderköpfen und anderen Gussteilen, in Blasformen vornehmlich zur Herstellung von Kraftstoffbehältern und Einfüllrohren sowie in Werkzeuge zur Produktion von Fahrzeugauskleidungsteilen aus verschiedensten Materialien.

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Nach der Erfolgsformel gefragt, gibt Tilman Löffelholz folgende Antwort: «In erster Linie ist das ein Verdienst der Mitarbeiter. Sie besitzen grosses Know-how und setzen dieses hoch motiviert ein. Dafür ist vermutlich auch unser preisgekröntes Modell einer Aktiengesellschaft verantwortlich, die mehrheitlich im Eigentum der Mitarbeiter steht. Dies fördert unternehmerisches und verantwortungsbewusstes Handeln jedes Einzelnen und schlägt sich in der ausserordentlichen Qualität der Produkte nieder.»

Neben der leistungsstarken Konstruktions- und Entwicklungsabteilung hebt der Vorstandsvorsitzende die Bedeutung der mechanischen Fertigung hervor. Seiner Aussage nach stecken in diesem Bereich rund 80 Prozent der Investitionen. Denn dort könne man durch Optimierung am meisten Vorteile erzielen.

5-Achsen-Bearbeitung schafft Wettbewerbsvorteile

Wesentlicher Bestandteil dieser Optimierung ist die verstärkte Ausrichtung aufs 5-Achsen-Fräsen. Bereits 14 von 26 Fräsmaschinen eignen sich für das simultane fünfachsige Zerspanen. Für Tilman Löffelholz hat dies in erster Linie wirtschaftliche Gründe. Er argumentiert: «Wir erreichen in der Gesamtbetrachtung, also vom Programmieren bis zum fertigen Teil, in den meisten Fällen kürzere Durchlaufzeiten und geringere Stückkosten als bei dreiachsiger Bearbeitung.»

Reinhard Hackler, Abteilungsleiter der Mechanischen Fertigung, geht ins Detail: «Dass sich die Durchlaufzeiten verkürzen, liegt unter anderem daran, dass einige Arbeitsschritte wie zum Beispiel das Umspannen komplett entfallen. Aufs Senkerodieren mit der dazugehörigen Elektrodenherstellung kann man ebenfalls verzichten, was einer enormen Einsparung gleichkommt.» Als weiteren Vorteil nennt er bessere Oberflächen und Masshaltigkeit. Dies hat seine Ursache darin, dass man beim 5-Achsen-Fräsen durch das Anstellen des Werkzeugs grosse Auskraglängen vermeiden kann. Kürzere Werkzeuge wirken sich positiv auf Schnittwerte, Spanquerschnitte und Werkzeugabdrängung aus. Auch die Vibrationen an der Werkzeugschneide sind geringer, so dass sich kleinere Fräserdurchmesser einsetzen lassen, bei denen weniger Restmaterial stehen bleibt, das sonst in zusätzlichen Arbeitsschritten entfernt werden müsste.

Reinhard Hackler untermauert dies an einem Beispiel, wie es für die Meissner AG typisch ist: «Die komplexe Geometrie eines Formwerkzeugs für Sandkerne zum Giessen eines PKW-Motorblocks stellen wir zu einem grossen Teil durch 5-Achsen-Fräsen her. Zum Vorschlichten und Schlichten genügen hierbei oft vier bis sechs Werkzeuge, beispielsweise ein Fräser D16 für die ebenen Bereiche und Kugelfräser vom Durchmesser D8, D6 sowie D4 bis D1 für die Kontur. Dreiachsig gefräst, wäre die Werkzeuganzahl etwa doppelt so hoch.»

Beeindruckend sind die gesunkenen Werkzeugkosten, die Reinhard Hackler folgendermassen begründet: «Durch die geringeren Vibrationen an der Werkzeugschneide erhöhen sich die Standzeiten. Der geringere Werkzeugverschleiss und die reduzierte Zahl der Werkzeuge bewirken, dass die Werkzeugkosten bei dem beispielhaften Formwerkzeug für Sandguss auf etwa die Hälfte gesunken sind – im Vergleich zum früheren 3-Achsen-Fräsen.»

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