CNC-Schneiden : Moderne Schneidsysteme bieten Vorteile für die Metallbearbeitung

Trotz großer Dynamik und vieler Entwicklungen, die Kennzahlen zur Beurteilung der Produktion bleiben im Wesentlichen gleich: es geht um Geschwindigkeit, Qualität und natürlich um die Produktionskosten. Das ist in der metallverarbeitenden Industrie nicht anders als in anderen produzierenden Branchen. 

Da das Schneiden in den meisten Unternehmen am Anfang der Produktionskette steht, bietet ein guter Start hier große Chancen für Verbesserungen. Diese Chancen nutzen Entscheider zunehmend, indem sie den wachsenden Herausforderungen mit multifunktionalen Schneidzentren begegnen: Auf diese Weise können Technologien zum Schneiden von präzisen Löchern und Konturen, zur Schweißnahtvorbereitung sowie zum Bohren, Senken, Gewindeschneiden, Markieren, Körnen oder Scannen kombiniert werden – für Bleche, aber auch für Rohre, Profile oder Behälterböden.

Für die unterschiedlichen Anwendungsfälle gibt es reine Spezialisten – zum Beispiel eine Rohr- oder Träger-Schneidanlage – sowie Allrounder, die mehrere Funktionen in einer Maschine vereinen. Auch unterschiedliche Schneidverfahren können auf einer Anlage kombiniert werden: so sind weltweit vielfach 2D- oder 3D-Schneidsysteme zur Bearbeitung mittels Plasma-, Autogen-, Laser- oder Wasserstrahltechnologie in unterschiedlichen Variationen im Einsatz. 

Die sollen nicht nur die nötige Flexibilität schaffen, sondern den Anwendern auch dabei helfen, Produktionszeit und damit Produktionskosten einzusparen. Denn wer auf einer Anlage Bohrungen und Gewinde einbringt, Konturen und/oder Fasen ins Blech schneidet, kann Logistik in der Produktion oder mehrfaches Einrichten von Bauteilen sparen. 

Die Herausforderung dabei ist es, diese unterschiedlichen Technologien an verschiedenen Werkstücken prozesssicher abzubilden. MicroStep hat Technologien entwickelt, die weltweit im Einsatz sind. Sie sollen dabei helfen, dass CNC-Schneidsysteme dauerhaft stabil und präzise ihre flexiblen Stärken ausspielen können – beispielsweise die patentierte, automatische Kalibriereinheit "ACTG". Diese wird in kleinen und mittelständischen Metallbaubetrieben verwendet sowie in großen Unternehmen wie Bosch, Doppelmayr, Lürssen, Stürmsfs, Kasag Swiss, Marti Technik oder GEA.

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Die STF Maschinen- und Anlagenbau GmbH aus Niederbayern setzt seit längerem auf ein Bearbeitungszentrum mit sehr hoher Fertigungstiefe. Das Unternehmen stellt Kunststoffrecyclinganlagen her und fertigt verschiedene Schwermaschinen. Die Produkte sind fast ausschließlich Sonderanfertigungen und wiegen zwischen 5 und 40 Tonnen. Entsprechend hoch sind die Anforderungen an den Zuschnitt. Das eingesetzte Schneidzentrum ermöglicht die Bearbeitung von Blechen, Rohren und Trägern auch in größeren Dimensionen; in getrennten Arbeitszonen mittels 120° schwenkbarem Plasmarotator sowie zwei Autogenbrennern. Dank spezieller Scansysteme können auch nachträglich Fasen an bereits geschnittenen Teilen angebracht werden – zudem wird große Genauigkeit beim Schneiden von Rohren, Profilen und Trägern erreicht. 

STF verarbeitet Bleche von 3 bis 180 mm, Träger von HEB 200 bis HEB 1000 und Rohre von 50 mm bis 700 mm Durchmesser mit Wandstärken von 3 bis 50 mm. Wo früher Rohre und Träger manuell zugeschnitten und ausgeklinkt wurden, arbeitet STF heute um ein Vielfaches schneller und genauer. Das Ergebnis: allein bei der Rohrbearbeitung ist man fünfmal schneller. „Weil wir jetzt ganz am Anfang viel automatisiert machen können, sparen wir uns sehr viel Zeit und haben anschließend mehr Manpower für den Zusammenbau, das Schweißen und weitere Nacharbeiten. Zudem haben wir eine deutlich höhere Bauteilgenauigkeit. Das sind lauter positive Effekte, die sich durch die ganze Firma ziehen“, erklärt Christian Kühberger, zuständig für die Arbeitsvorbereitung bei STF. 

Einen ähnlichen Effekt konnte auch die Kammerer Tankbau GmbH feststellen. Das Unternehmen mit Sitz in Kiens im Pustertal produziert vor allem Behälter aus Stahl und Edelstahl für die Lagerung verschiedener Medien wie Benzin, Öl oder Wasser. Ein Fassungsvermögen von bis zu 260.000 Liter, ein Durchmesser von bis zu 4 Meter und eine Länge von bis zu 30 Meter sind bei den Tanks keine Seltenheit. Für die 3D-Bearbeitung von Behälterböden, Blechen und Rohren kommt ein Schneidzentrum auf Basis einer Portalschneidanlage zum Einsatz – Plasmarotator und integriertes Bohraggregat sorgen für flexible Möglichkeiten. 

„Die Anschaffung der Anlage hat sich für uns gelohnt, da wir jetzt viel schneller, effizienter und flexibler arbeiten können. Allein bei der Fertigung eines Behälterbodens haben wir eine Zeitersparnis von einem Tag im Vergleich zum früheren händischen Zuschnitt“, betont Produktions- und Werksleiter Hannes Engl. Die Schneidanlage ist für die 3D-Bearbeitung von Blechen mit einer Arbeitsfläche von 12.000 x 3.000 mm konfiguriert. Darüber hinaus können Behälterböden mit einem Durchmesser von 500 bis 3.600 mm und mit einer zusätzlichen Vorrichtung Rohre mit einem Durchmesser von 30 bis 500 mm und einer Länge von 12.000 mm bearbeitet werden.

Wie tragen vielseitige Bearbeitungszentren im Bereich Zuschnitt zur Steigerung der Effizienz und Produktivität bei?

Multifunktionsanlagen reduzieren erheblich die Logistik in einer Produktion. Bauteile müssen nicht mehrmals in die Hand genommen oder vielleicht sogar zwischengelagert werden, sondern werden dann just-in-time gebohrt, geschnitten, etc. Im Ergebnis führt das zu einer enormen Zeitersparnis. Eine Maschine bedeutet zudem, dass auch nur einmal Wartung, einmal Schulung und einmal Stellplatz benötigt werden.

Was sind für Hersteller dabei die Herausforderungen?

Um dauerhaft präzise und reproduzierbare Ergebnisse erzielen zu können, müssen bei einer Kombination verschiedener Bearbeitungstechnologien mehrere Systeme mitspielen. Wie werden Verstellungen korrigiert, wie wird der Offset zwischen Werkzeug und Bauteil gehandhabt, wie schafft man es an unterschiedlichen Halbzeugen mit einem Tool exakt zu bohren und zu schneiden oder auch zu markieren und zu scannen? Auf diese Fragen haben wir bei MicroStep patentierte Antworten, das ist ein Zusammenspiel aus Maschinentechnik, Steuerung und Software.

Gibt es dabei Auswirkungen auf Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit?

Weniger Logistik, weniger Bauteilhandling, weniger Nacharbeit durch höhere Bauteilgenauigkeit und weniger Platzbedarf leisten natürlich auch einen relevanten Beitrag zur Nachhaltigkeit und Umweltverträglichkeit. Darüber hinaus haben wir viele Lösungen im Bereich der Maschinen, aber auch im Bereich der Digitalisierung, die die Produktion noch energieeffizienter machen.