Composite-Zerspanung Produktive 5-Achs-Fräsmaschine beschneidet Faserverbund-Werkstoffe

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HG GRIMME SysTech GmbH

Ein wirtschaftliches Frässystem von HG Grimme sorgt bei Germa Composites für den exakten Beschnitt von mit Naturfasern verstärkten Composite-Teilen für den Automobilbau.

Das eine Unternehmen baut Maschinen in den Allgäuer Bergen, das andere entwickelt und fertigt nah am Kölner Dom anspruchsvolle Fahrzeugkomponenten. Beide sind weit voneinander entfernt, doch eint sie eine Leidenschaft: Faserverbundwerkstoffe (FVW). Germa Composite gelang es im Teamwork mit HG Grimme Systech, das Besäumen von Karosseriebauteilen aus naturfaserverstärktem Kunststoff per Fräsen zu beschleunigen und nicht zuletzt zu automatisieren.

Es ist eine der typischen Erfolgsstorys, die man gerne in der Zeitung liest: Im Jahre 2010 in einer Garage gegründet, heute ein mittelständisches Familienunternehmen mit guter Auftragslage. Vor allem der Autoindustrie und dem Motorsport verdankt die Germa Composite GmbH aus Pulheim bei Köln den Aufstieg zum mittelständischen Composite-Spezialisten. Die Kernkompetenz ist die Herstellung von High-Performance-Bauteilen, die aus mit flüssigem Polymerharz getränkten Fasermatten (Prepregs) in einem beheizbaren Druckbehälter (Autoklav) unter Vakuum, Überdruck und Wärme ausgehärtet werden.

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Naturfaser-Boom erzwingt flottere Prozesse

Zwei Autoklaven stehen in der Produktionshalle, an denen Geschäftsführer Jörg Gehrmann den jüngsten Trend erklärt: „Neuerdings härten wir hier drin immer öfter Composites mit Naturflachfaser-Verstärkung aus, auf die wir uns vor rund zwei Jahren neben anderen Fasern zusätzlich spezialisiert haben.“ Wegen dem regelrechten Booms geht der Trend aktuell hin zu immer größeren Serien bis zur Losgröße 1.000, weshalb dringend automatisiert werden muss, so Gehrmann.

Das betrifft auch die Nachbearbeitung der in den Autoklaven gehärteten Fasermaterialien, die bisher entweder manuell oder auf einer großen CNC-Fräsmaschine ablief. Doch die vorhandene große und schwergängige Portalfräsmaschine eignet sich mit ihrem wuchtigen Bearbeitungskopf eigentlich nur für einfache XXL-Bauteile. Doch stehen immer mehr Bauteile mit sehr komplexen Geometrien zur Debatte. Dafür braucht Germa Composite aber eine Maschine mit kleinem, wendigen Bearbeitungskopf und sehr schnellem Vorschub.

Fräsmaschinen-Eigenentwicklung überzeugt

Über eine Empfehlung aus der süddeutschen Automobilindustrie lernt Gehrmann schließlich HG Grimme Systech aus Wiedergeltingen im Unterallgäu kennen. Das Unternehmen ist seit rund 35 Jahren Experte für CNC-Maschinen, die unter anderem zum Fräsen von Kunststoffen und Verbundwerkstoffen ausgelegt sind. So fräst ein bekannter Fahrzeughersteller mit mehreren HG-Grimme-Anlagen bereits serienmäßig CFK-Rahmenteile (CFK = carbonfaserverstärkter Kunststoff). Nach einem Benchmark mit Wettbewerbsprodukten entscheidet sich das CNC-Team von Germa Composite schließlich für ein 5-Achsen-CNC-Gantry-Fräsanlage von HG Grimme Systech, die außerdem einem in zwei Arbeitsbereiche teilbaren Tisch hat. Entscheidend war, dass es eine freistehende Maschine ist, die sich ohne Bodenvorarbeiten installieren ließ.

Zum Einsatz kommt übrigens eine Eigenentwicklung von HG Grimme: ein einseitig gelagerter Fräskopf mit hochdynamischen Drehachsgetriebe. Beim Blick in den Maschinenraum fällt unter anderem auf, dass im Gegensatz zu anderen Maschinen, sich der Balken mit dem Fräskopf nicht von vorne nach hinten und retour bewegt, sondern von links nach rechts. Für die Maschine sprach laut Gehrmann auch der kleine, flexible Fräskopf, der im Pendelbetrieb die Nachbearbeitung von zwei nebeneinander im Arbeitsraum auf zwei Vakuumspanntischen fixierten Werkstücken erlaubt. Positiv ist außerdem, dass sich der Bearbeitungskopf um 550 Grad drehen lässt, so dass sich damit eigentlich fast alles in einer „Durchfahrt“ bearbeiten lässt.

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