Es war nach Aussage von Stefan Gibbert, Prozessplanungsexperte im Geschäftsbereich Instrumente der Sirona Dental Systems GmbH in Bensheim, eine „sehr schnelle Maschinen-Investition“, die der Komplettanbieter dentaler Ausrüstungsgüter getätigt hat: Die Fanuc Robodrill brauchte nur acht Wochen vom Informationsgespräch bis zum ersten Span. Das war im September 2012. Schnell war sie integraler Bestandteil des rund 50 CNC-Werkzeugmaschinen umfassenden Pools im Segment Instrumente. Inzwischen hat sie deutlich mehr als 100 000 Titanhülsen für turbinen- oder motorangetriebene Zahnbehandlungsinstrumente bearbeitet, auch das Fräsen und Bohren komplexerer Bauteile steht auf der Agenda.
Zuverlässiger Alleskönner für ein breites Fertigungsspektrum gesucht
Die Fertigung arbeitet zu rund 80 Prozent von der Stange: Edelstahl jeder Güte, Titan, Messing, Neusilber und Aluminium. Die Prozesse: Drehen, Fräsen, Bohren, Superplastisches Formen, Schleifen, Honen, dazu Wärmebehandlung, Korundstrahlen, Beizen, Glasperlenstrahlen, Senk- und Drahterodieren sowie Verzahnungstechnik (speziell für motorisierte Instrumente). So verläuft, kurz umrissen, die Komplettherstellung inklusive Montage zu Produkten wie Hand- und Winkelstücken (elektromotorisch betrieben), Turbinen (luftbetrieben) und anderer Dental-Instrumente wie Ultraschall-Scalern, Endodontie-Winkelstücken und Spray-Geräten.
Technologe Stefan Gibbert (links) und Bediener Nils Klöss sind von der neuen Fanuc Robodrill überzeugt.
Die Investition in ein neues CNC-Bearbeitungszentrum stand an – es sollte kleiner, flexibler, handlicher, schneller, kostengünstiger, zuverlässiger und wenigstens ebenso präzise sein wie die bisher eingesetzte Maschine, ein mitteleuropäisches Fabrikat. „Wir kennen Fanuc-Steuerungen an vielen unserer Werkzeugmaschinen; auch haben wir einen Roboter dieser Marke als 24/7-Bediener an einer Maschine im Einsatz“, erklärt Gibbert. „Mein Chef machte mich schließlich auf die Fanuc-Bearbeitunszentren aufmerksam – noch am gleichen Tag war der zuständige Fanuc-Repräsentant im Haus und stellte die Fanuc Robodrill Alpha-T21iFa vor.“ Eine Woche später war die Maschine bestellt, und schon in der achten Woche nach dem ersten Kontakt fräste sie ihren ersten Span. „Das war im September 2012 – es war der schnellste Werkzeugmaschinen-Auftrag in der Sirona-Geschichte und mein erstes Invest-Projekt,“ beschreibt Gibbert den Ablauf.
Sechs beziehungsweise zehn extra-dünne hochstabile Titanhülsen à 2 g, 100 mm Länge, 20 mm OD, 0,2 mm Wandstärke, Präzisionsvorgabe besser als 30 µm – werden in den Mehrspann-Nestern der Vorrichtung eingespannt. Im 4-Achs-Zentrum Robodrill Alpha-T21iFa beginnt die Bearbeitung an beiden Stirnseiten der Hülsen. Ausbrüche für Lichtleiter sowie Anschlussmaße für Einzelteile, die an beiden Seiten der Hülse montiert werden, müssen gebohrt und gefräst werden – 15 verschiedene Modelle und sieben verschiedene Außengeometrien. Sechs Prüfmaße werden abgefragt, kontrolliert. Danach werden die Teile (noch) manuell entnommen.
Enormer Performance-Vorteil
„Wir fahren eine Zykluszeit von 60 s. Bei 1,6 s Span-zu-Span-Wechselzeit, dividiert durch die Anzahl der Hülsennester, das ist ein enormer Performance-Vorteil gegenüber der vorherigen Maschine“, erklärt der Instrumenten-Experte. „Dabei hat die Fanuc ein Drittel des Footprints und alle Vorbereitungen zur Vollautomatisierung – bei einem durchaus attraktiven Preis.“
In aller Munde: Bei Sirona entstehen unter anderem angetriebene Instrumente für die Dentalbehandlung.
Weitere Vorteile sind die deutlich schnellere Kinematik in der X-, Y-, Z- und A-Achse (Drehachse) sowie die Bedienerfreundlichkeit, Zuverlässigkeit und erheblich einfachere Wartung der Robodrill. Denn parallel zur Hauptzeit kann der Bediener den fertigen Satz Hülsen entgraten und Farbmarkierungsbohrungen manuell vornehmen: „Das soll sukzessive in die Hauptzeit der Maschine integriert werden“, erklärt Gibbert. „Auch wollen wir das Handling der Hülse smarter lösen – etwa per Roboter.“
Dann kann von der 1- bis 2-Schichtoperation auf die üblichen drei Tagesschichten hochgerüstet werden. Null-Fehler-Quote, Ausschuss gegen Null – das passt zu den hohen Erwartungen der Sirona-Qualitätssicherung sowie zu allen Standards, die der Dental-Komplettausstatter erfüllen muss.
Die Robodrill ist mit zusätzlichen Features ausgestattet, etwa Spindelüberwachung, Wärmeverzugkontrolle, Nano-Interpolation und einer Automatisierungsvorbereitung, um demnächst komplexere Prozesse auch mannlos stemmen zu können. „Wir wissen jetzt, dass die Fanuc T21iFa mehr kann, als wir erwartet haben“, erklärt Gibbert. „Es macht Spaß, mit einer Maschine zu arbeiten, die keine Wartungsprobleme hat. Und selbst wenn irgendwann die Spindel ausgetauscht werden müsste, ist die Kartusche die preiswerteste und schnellste Lösung ohne die dramatischen Stillstandszeiten. Das zählt mit Blick auf Folgeprojekte, in denen wir vorzugsweise alles aus einer Hand wollen, was wir brauchen – für Automatisierung, Handling, Steuerungen, CNC-Bearbeitung.“