Die Fertigung durchtakten – das war eine zentrale Forderung an ein neues Fertigungskonzept im Technologiezentrum Kallinger (Dieter Kallinger GmbH) in Uhingen. Sehr bald stießen die Verantwortlichen um Geschäftsführer Dieter Kallinger, Marven Kallinger, zuständig für Vertrieb und Administration, und Betriebsleiter Christoph Nagel-Knospe im Verlauf ihrer Analyse des bestehenden Maschinenparks auf einen Engpass beim Schruppen und beim Tieflochbohren großer Werkstücke. „Mit den vorhandenen Maschinen hatten wir ein Problem, unsere Vorstellungen umzusetzen“, erklärt Dieter Kallinger. „Wir bearbeiteten die Komponenten für unsere Werkzeuge meist auf mehreren Maschinen in verschiedenen Aufspannungen. Unser Ziel war, die Rüstzeiten zu minimieren und Liegezeiten zu vermeiden. Kurz: Wir wollten unsere Werkstücke möglichst in einer Aufspannung auf fünf Seiten fertig bearbeiten.“
Dazu suchten Kallinger und sein Team eine Maschine, die 80 Prozent aller Werkstücke im Unternehmen sinnvoll bearbeiten kann. „Wir nahmen zahlreiche Maschinenkonzepte auch sehr namhafter Maschinenhersteller genau unter die Lupe“, erinnert sich der Geschäftsführer. „Große Teile, wie wir sie haben, fünfachsig bearbeiten – das konnten zwar die meisten. Beim Gewicht jedoch mussten fast alle Maschinen, die wir uns in einer Marktanalyse näher anschauten, passen.“
Werkstücke mit bis zu 2200 mm durchdrehen
Fündig wurden die Schwaben schließlich beim deutsch-tschechischen Hersteller Trimill, dessen Maschinen über die Trimill GmbH in Deutschland vertrieben und installiert werden. „Die 5-Achs-HSC-Portalfräsmaschine hat uns überzeugt – mit ihr könnten wir theoretisch sogar 25 t schwere Werkstücke bearbeiten. Aber unser Kran in der kleinen Halle schafft leider nur 20 t“, erklärt Dieter Kallinger. „Da sind also durchaus Reserven da.“ Die Verfahrwege sind (in x, y, z) 3000, 1450 und 1000 mm. „Und auf dem integrierten NC-Rundtisch können wir Werkstücke mit bis zu 2200 mm Diagonale
durchdrehen.“ Ein relativ großer Bearbeitungsraum angesichts einer Stellfläche inklusive Peripherie von rund 7200 x 5000 mm und einer Höhe von 4870 mm.
Trends µ-genau
Prozesssicherheit geht vor
Auf der Trimill VU 3014 werden im Technologiezentrum Kallinger an einer HSK-100-Schnittstelle VHM-Werkzeuge in Durchmessern von 1 bis 16 mm sowie Wendeschneiplattenwerkzeuge mit zwischen 12 und 80 mm Durchmesser eingesetzt. Die HSC-Portalfräsmaschine verfügt über ein Magazin für 30 Werkzeuge, die bis zu 450 mm lang sein dürfen. Optional lässt sich das Magazin auf bis zu 100 Plätze erweitern. Ein Lasersystem von Blum vermisst vor und nach der Bearbeitung die Werkzeuge, ein Blum-Taster prüft jeweils die Kopfgeometrie. Zusammen mit dem Brankamp-System lässt sich die Fräsbearbeitung sehr sicher gestalten.
Die Heidenhain iTNC 530 HSCI sorgt für einfache Bedienbarkeit bei exzellenten Ergebnissen.
Bearbeitet werden auf der Trimill Werkzeugkomponenten zumeist für Spritzgieß-, Druckguss- und Presswerkzeuge aus verschiedenen Werkzeugstählen, die teilweise auf bis zu 48 HRC gehärtet sind, sowie Prototypenwerkzeuge aus Aluminium. „Das können Werkzeuge für Stoßfänger sein, für Mittelkonsolen, Motorenabdeckungen oder auch für Lampengehäuse“, erklärt Dieter Kallinger. „Auf der Trimill laufen bei uns zu rund 98 Prozent Werkzeuge für die Automotive-Industrie.“ Gespannt werden die Werkzeugkomponenten auf einer auf den T-Nuten des Maschinentischs aufsetzenden Nullpunktrasterplatte mit Spannelementen von Innotool.
Flexibilität und Sicherheit
Auch auf zwei weiteren Maschinen ist das Innotool-System im Einsatz. Mit der Option, damit für wichtige Werkstücke im Notfall über mehrere Möglichkeiten zur Bearbeitung zu verfügen, hat man ein gutes Stück Flexibilität und Sicherheit gewonnen.
Gekühlt wird auf der Trimill in der Bearbeitung meist mit Luft. Die Maschine verfügt über eine integrierte innere und äußere Permanentkühlung, die neben Luft wahlweise auch mit Wasser, optional auch mit Ölnebel arbeitet. „Damit können die Werkzeuge länger im Span bleiben“, freut sich Dieter Kallinger. „Die Stillstandszeiten wegen häufiger Werkzeugwechsel aufgrund hohen Verschleißes haben sich deutlich verringert.“
Programmiert wird die Maschine direkt in der Werkstatt über WorkNC. Eine leistungsfähige Heidenhain-Steuerung iTNC 530 HSCI sorgt für einfache Bedienbarkeit und hohe Flexibilität.
Marven und Dieter Kallinger sowie CAM-Programmierer Marco Ortner (von links) sind überzeugt von der Leistungsfähigkeit ihrer neuen Trimill VU 3014.
Zu einer klaren Erhöhung der Prozesssicherheit trägt auch das Brankamp-System bei, das die Spindel ständig überwacht und die Maschine nicht nur bei Kollision, sondern auch bei einer Erhöhung der Vibrationen durch Werkzeugverschleiß zuverlässig stoppt, bevor größerer Schaden entstehen kann. Das Toleranzfeld der Vibrationen kann der Bediener sehr einfach selbst definieren.
„Wir haben jetzt einen deutlich besseren Überblick über die Standzeiten der Werkzeuge und brauchen uns keine Sorgen machen, wenn die Maschine allein läuft“, erläutert Dieter Kallinger. „Eine Zusatzoption erlaubt uns auch, die Maschine mannlos ins Wochenende laufen zu lassen – der Maschinenbediener wird im Fall einer Störung mit einer SMS aufs Handy alarmiert.“
Möglichkeiten ausloten
Seit Dezember ist die Maschine im Einsatz, die Zerspaner sind gerade dabei, ihre Möglichkeiten auszuloten. Neben Fräsoperationen sollen auch Tiefbohrprozesse auf der Trimill laufen. „So weit sind wir indes noch nicht, wir tasten uns da erst langsam heran“, erklärt Kallinger. Trotzdem können sich auch die bisher erzielten Ergebnisse durchaus sehen lassen: „Die Maschine geht deutlich dynamischer ans Werk als unsere bisher für entsprechende Teile eingesetzten Bearbeitungszentren“, zieht Dieter Kallinger Bilanz. „Allein das spart uns rund 20 Prozent Spindelzeit. Zudem laufen unsere Werkzeuge jetzt schneller durch die Werkstatt, weil Rüstvorgänge und Liegezeiten zwischen den Bearbeitungen jetzt wegfallen. Bereits jetzt haben wir die Durchlaufzeiten unserer Werkzeuge um eine paar Tage verkürzen können – und da ist noch deutlich Potenzial.“