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XXL-Bearbeitung XXL-Portalbearbeitungszentrum für alle Anwendungsfälle

| Autor / Redakteur: Nikolaus Fecht / Mag. Victoria Sonnenberg

Die Metalex Manufacturing Inc aus Cincinnati (Ohio/USA) entschied sich für ein Droop+Rein-Portalbearbeitungszentrum von Starrag. Mit der besonderen Tischkonstruktion von 18 m Länge lassen sich überlange Werkstücke bearbeiten.

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Das vielseitige Robotermagazin mit Platz für bis zu 400 Werkzeuge versorgt die Fräs- und Drehköpfe mit drei verschiedenen Werkzeugsystemen.
Das vielseitige Robotermagazin mit Platz für bis zu 400 Werkzeuge versorgt die Fräs- und Drehköpfe mit drei verschiedenen Werkzeugsystemen.
(Bild: Starrag)

Der 1971 gegründete Lohnfertiger hat sich auf die Herstellung hochwertiger komplexer Werkstücke für ein breites Spektrum von Marktführern in den Branchen Luft- und Raumfahrt, Energie, Marine und Konsumgüter spezialisiert. Der in Cincinnati ansässige Auftragsfertiger orderte nun bei Starrag seine bisher größte Maschine. Damit verfügt Metalex über die entsprechend erweiterte, flexible Produktionskapazität, um alle künftigen Anforderungen seiner Auftraggeber bei der Herstellung von hochpräzisen Fräs- und Drehteilen in einer Aufspannung zu erfüllen.

Tatsächlich soll die 6-Achs-Maschine aus der T-Baureihe von Droop+Rein nicht nur laufende Projekte bearbeiten. Dank ihrer außergewöhnlichen Maße (maximale Tischlänge: 18.000 mm; Breite zwischen den Ständern: 9500 mm) soll sie auch für neue XXL-Aufträge sorgen und so das zukünftige Geschäft von Metalex mit hochwertigen Auftragsproduktionen weiter sichern.

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Bewegbarer Querbalken für hohe Freiheitsgrade

Die Fräs- und Drehmaschine in Portalbauweise wurde speziell für aktuelle und künftige Anforderungen konfiguriert: Sie bietet dazu einen sehr großen Arbeitsraum von 19.000 beziehungsweise 9000 mm (X/Y-Achse). Unter der Spindel (maximale Durchfahrtshöhe: 7000 mm) sorgen der enorm große Schieberhub (Z-Achse: 3000 mm) und der kontinuierlich bewegbare Querbalken (W-Achse: 5500 mm) für hohe Freiheitsgrade – vor allem beim Bearbeiten von sehr großen Werkstücken.

Zum hochflexiblen 6-Achs-Bearbeitungszentrum wird die Zukunftsinvestition durch die im Frässchieber integrierte, stufenlos durchdrehende C-Achse und den Universal-Gabelfräskopf mit seiner um ± 95° schwenkbaren B-Achse.

Die 100-kW-Hauptspindel überträgt ein hohes Drehmoment von maximal 7500 Nm auf die vertikalen und horizontalen Fräsköpfe. Hinzu kommen zwei für den 5-Achs-Betrieb ausgelegte Gabelköpfe (davon einer mit einem Wechselsystem für Spindelkartuschen) und ein schlankes System zur Spindelverlängerung, die die standardmäßige Ausstattung mit Fräsköpfen abrunden. Für Starrag spricht, dass Droop+Rein in Bielefeld alle Fräsköpfe selbst entwickelt, baut und testet. Die Maschine ist darüber hinaus auf den Einsatz weiterer Fräsköpfe ausgelegt, damit Metalex auch völlig neue Aufträge bearbeiten kann. Das vielseitige Robotermagazin mit Platz für bis zu 400 Werkzeuge versorgt die Fräs- und Drehköpfe mit drei verschiedenen Werkzeugsystemen.

Eine Besonderheit ist die Tischkonstruktion. Sie trägt zwei große Tische (6000 mm × 8000 mm), die sich separat unter der Spindel betreiben lassen, während der jeweils andere außerhalb des Arbeitsbereichs be- und entladen wird. Im gekoppelten Tandembetrieb lassen sich die Tische auf eine enorme Länge von 18.000 mm verlängern, um überlange Werkstücke zu bearbeiten. Außerdem verfügt jeder Tisch über einen integrierten Drehtisch der Dörries-Baureihe (Durchmesser: 6000 mm), der dank der beiden 111-kW- Hauptantriebe die Drehbearbeitung von Bauteilen bis zu einem Gewicht von 200 t ermöglicht. Der Drehtisch lässt sich aber auch als C-Achse zum präzisen Positionieren bei Fräs- und Bohrarbeiten nutzen. Alles in allem ist das Droop+Rein-Bearbeitungszentrum daher besonders geeignet zur Hochpräzisionsbearbeitung von besonders großen Werkstücken mit komplexer Geometrie in einer Aufspannung, bei denen es auf das Einhalten von sehr engen Toleranzen ankommt.

Damit entspricht Starrag den Wünschen des amerikanischen Kunden: Metalex wollte eine Maschine kaufen, die nicht nur die aktuellen Produktionsbedürfnisse befriedigt, sondern auch alle Anforderungen der kommenden Jahre erfüllt. Daher nahm das Unternehmen mit vielen Maschinenbauern Kontakt auf.

Dazu zählte auch das Unternehmen Starrag, das ihnen früher bereits drei Werkzeugmaschinen (eine Dörries-Vertikaldrehmaschine und zwei horizontale 5-Achs-Bearbeitungszentren Starrag STC) geliefert hatte.

Maschine für flexible 5-achsige Fertigung

Starrag erhielt schließlich den Auftrag zum Bau einer Maschine, die – so der für den Produktbereich Droop+Rein zuständige Starrag-Vertriebsmanager Heiko Quack – „sehr flexibel, effizient und präzise Werkstücke aus unterschiedlichsten Materialien 5-achsig fertigt“. Metalex und Starrag besprachen im Detail die Anforderungen. Hier kam der Starrag-Claim ins Spiel. „Wir gingen die Aufgabenstellung getreu unserer bewährten Philosophie ‚Engineering precisely what you value’ an“, erinnert sich Quack. „Unter diesem Blickwinkel nahmen wir verschiedene Lösungen und Maschinentypen aus dem Starrag-Portfolio ins Visier. Metalex entschied sich schließlich für die T-Baureihe von Droop+Rein. Es handelt sich um eine Portalfräsmaschine mit hervorragender Steifigkeit und Dämpfung durch einen intelligenten Materialmix bei den Strukturbauteilen, die für die hochgenaue Bearbeitung unerlässlich sind.“ Das Bearbeitungszentrum erhielt zusätzlich zwei Drehtische und Drehwerkzeughalter aus dem Produktbereich Dörries, die sich durch die 2014 gelieferte Contumat VCE1600 in Sachen Zuverlässigkeit und Produktivität bei Metalex bereits bewährt haben.

Eine Maschine für alle Eventualitäten

„Metalex wünschte sich eine Maschine für alle Eventualitäten“, sagt Quack. „Starrag entsprach diesem Wunsch auch durch den Einsatz peripherer Optionen entsprechend dem neuesten Stand der Technik. Dazu zählen unter anderem Balluff-Werkzeugidentifikation, Renishaw-Messtechnik, Blum-Laserwerkzeugvermessung, Videoüberwachung des Arbeitsbereichs mit vier Kameras, Werkzeug- und Prozessüberwachung und eine über die Siemens
840D sl integrierte Brankamp-Kollisionsüberwachung. Durch Starrags Antwort auf die Anforderungen von Industrie 4.0 – Starrag Integrated Production System (IPS) – wird die Maschine in ein vorhandenes Produktions- und Werkzeugmanagementsystem eingebunden.“

Kevin Kummerle, CEO von Metalex, fasst die Projektphase vor der Bestellung zusammen: „Damit sich Metalex kontinuierlich weiterentwickelt und ein Unternehmen der Zukunft bleibt, müssen aus dem Zusammenspiel von Kompetenz, Technologie und Mitarbeiter neue Innovationen entstehen, die uns von anderen Anbietern auf dem Markt abheben. Unsere Kunden möchten sichergehen, dass ihre wichtigsten Lieferanten stets an der Spitze stehen und den besten Nutzen in Bezug auf Qualität, Technologie, Kosten und Service für heute und auf lange Sicht bieten.“

Komplette Technologielösung für alle Anwendungen

Metalex hat diese Überlegungen in den Entscheidungsprozess aufgenommen und nach einem Partner gesucht, der durch eine hochflexible und genaue Maschinenkonfiguration eine komplette Technologielösung für alle Anwendungen bereitstellt, in die die neuesten Entwicklungen integriert sind und die von einer Serviceorganisation unterstützt wird, die in der Lage ist, auftretende Herausforderungen schnell zu lösen. Alle diese Faktoren haben dazu geführt, dass Metalex Starrag als Partner für dieses wichtige Projekt ausgewählt hat.

* Dipl.-Ing. Nikolaus Fecht ist Fachjournalist aus 45879 Gelsenkirchen. Weitere Informationen: Starrag Group Holding AG in 9404 Rorschacherberg (Schweiz), Tel. (00 41-71) 8 58 81 11, info@starrag.com

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