extra - maschine + werkzeug

Sägen
Im Eurocopter Logistik­Zentrum
sind Sägen von Behringer und
Behringer Eisele im Einsatz. 66
Oberflächen
Rösler bietet zahlreiche Lösungen
für reproduzierbare Prozesse
in der Luftfahrtindustrie. 70
Werzeuge
Das Werkzeugprogramm der
Walter AG für Aerospace­Anwendungen
wächst ständig. 72
extra
luft­ und raumfahrt
iscar nutzt high­speed­aquaplaning zum schnelleren
zerspanen von turbinenscheiben. seite 64

extra Luft- und RaumfahRt
turbinenscheib
hochdruck
werkzeuge – für die fertigung von triebwerksbauteilen
hat iscar spezielle werkzeuge zur bearbeitung
mit kühlmittel­hochdruck entwickelt.
Die Fertigung von Triebwerksbauteilen
gehört zu den anspruchsvollsten
Bearbeitungen in der
Luft­ und Raumfahrt. Dieses ist
einerseits auf die sehr hohen Sicherheitsanforderungen
an die Bauteile zurückzuführen, andererseits
gehören die dort verwendeten Materialien
zu den am schwierigsten zu bearbeitenden
Werkstückstoffen. Im Zuge der nach wie
vor steigenden Fluggastbeförderungen werden
mehr Flugzeuge und somit auch mehr Triebwerke
benötigt. Hinzu kommt noch, dass die
Effizienz der Triebwerke von Generation zu Generation
deutlich zunimmt.
Die Steigerung der Effizienz wird durch neues
Design und durch neue, schwieriger zu be­
1
arbeitende Werkstückstoffe erreicht. Diese, in
Kombination mit steigenden Stückzahlen, stellen
die Triebwerkshersteller und deren Zulieferer
vor eine neue Aufgabe: eine deutliche Steigerung
der Produktivität und somit Produktionskapazität.
höhere bearbeitungsparameter
Iscar als nach eigenen Angaben weltweit zweitgrößterWerkzeugherstellerundTechnologieführer
im Bereich der Triebwerksherstellung hat vor
einigen Jahren ein System in den Markt eingeführt,
um die Bauteile deutlich effizienter zu
bearbeiten. Es wurden Werkzeuge für die Bearbeitung
mit Kühlmittel­Hochdruck entwickelt.
Hierbei wird der Kühlschmierstoff mit bis zu
2

en mit
zerspanen
600 bar Druck direkt in die Schnittzone geleitet.
Der Einsatz dieser Werkzeuge bringt gleich
zwei entscheidende Vorteile mit sich: Spanbruch
und höhere Bearbeitungsparameter.
Die im Triebwerksbau eingesetzten Werkstückstoffe
(hauptsächlich Titan­ und Nickelbasislegierungen)
sind alle sehr langspanend. Ein
Spanbruch findet kaum statt. Durch den Druck,
den der Kühlschmierstoff auf den Span ausübt,
wird dieser direkt an der Schneide noch in kleine
Stücke gebrochen. So lassen sich die Späne
aus dem Zerspanungsprozess leicht entfernen.
Eine Beschädigung der Schneide durch lange
unkontrollierbare Späne kann vermieden und
Bauteile prozesssicher gefertigt werden.
Der Spanbruch ist dabei abhängig sowohl
von der Bearbeitung (Einstechen mit verschiedenen
Breiten, Längs­ oder Plandrehen) als
auch von dem Kühlmitteldruck und ­volumen.
Hier können schon mit 80 bar Kühlmitteldruck
hervorragende Ergebnisse erzielt werden.
Aufgrund der unkontrollierbaren Späne eignen
sich die sehr verschleißfesten CBN­
Schneidstoffe (die in der Regel keine Spanformer
aufweisen) lediglich für die Schlichtbearbeitung.
Durch den Einsatz von Werkzeugen mit
Hochdruck­Kühlung können die Späne gebrochen
und somit CBN­Schneidstoffe auch für die
Schruppbearbeitung eingesetzt werden. Das
bedeutet bis zu dreifach höhere Schnittparame­
Schnittparame­
3
ter beim Einstechen. Der zweite entscheidende
Vorteil beim Einsatz von Werkzeugen mit Kühlmittel­Hochdruck
sind die deutlich höheren Bearbeitungsparameter.
Der Kühlschmierstoff wird
mit hohem Druck in einem sehr flachen Winkel
zwischen Span und Schneide gedrückt. Dadurch
schwimmt der Span teilweise auf dem
Kühlschmierstoff (High­Speed­Aquaplaning).
Die hohen Temperaturen, die beim Bearbeiten
der Titan­ und Nickelbasislegierungen entstehen,
werden durch den gezielten Einsatz des
Kühlschmierstoffes nahe der Schnittzone absorbiert.
flüssiger schutzfilm
Der Kühlschmierstoff führt nicht nur die Temperatur
aus der Schnittzone deutlich besser
ab, sondern wirkt wie ein flüssiger Schutzfilm
zwischen Span und Schneide. Dadurch wird
ein frühzeitiger Kolkverschleiß auf der Spanfläche
vermieden und die Bearbeitungsparameter
können, je nach Bearbeitung und Kühlmitteldruck,
sogar verdreifacht werden. Um die dadurch
steigenden Schnittkräfte abfangen zu
können, setzt Iscar verstärkt auf den Einsatz
von tangentialen Schneideinsätzen. So vereint
zum Beispiel das Heliturn­System eine positive
Schneidengeometrie mit einer stabilen tangentialen
Klemmung und einer optimalen Kühlmittelzufuhr
nahe der Schnittzone.
4 5
Der Einsatz dieser neuen Technologie kann
schrittweise erfolgen. Im ersten Schritt können
die Prozesse (und die dafür erforderlichen
Werkzeuge) für Maschinen mit 70 bis 80 bar
Druck ausgelegt werden. Maschinen mit diesem
Kühlmitteldruck sind bereits vielfach auf
dem Markt verfügbar und teilweise auch schon
in der Triebwerksfertigung integriert.
Der größte Vorteil, der durch die Umstellung
des Prozesses auf Werkzeuge für interne Hochdruckkühlung
entsteht, ist die Spankontrolle
und die daraus resultierende Prozesssicherheit.
Eine leichte Erhöhung der Bearbeitungsparameter
ist ebenfalls möglich. Die dafür erforderlichen
Werkzeuge verfügen über spezielle
Kühlmittelkanäle, die eine Verwirbelung des
Kühlschmierstoffes vermeiden.
Durch den Einsatz von Werkzeugen für Ultra­Hochdruck
(in der Regel reichen 300 bar)
kann die Spanbildung beliebig kontrolliert werden.
Hierbei können die Bearbeitungsparameter
auf bis zu dreifache Werte angehoben werden.
Die hierbei eingesetzten Maschinen werden
speziell für diesen Einsatz ausgelegt und
verfügen über zwei verschiedene Kühlmittelkreisläufe
(normale und Ultra­Hochdruckkühlung).
Die Kühlmittelübergabe an das Werkzeug
erfolgt über spezielle Schnittstellen, die
für den hohen Druck ausgelegt werden.
www.iscar.de
1 Turbinenscheibe für Flugzeugtriebwerke
bestehen meistens aus
langspanenden Materialien.
2 Tangentiales Werkzeugsystem
Heliturn für die Bearbeitung mit
Kühlmittel-Hochdruck.
3 Stechwerkzeug bei der Bearbeitung
mit Kühlmittel-Hochdruck
4 Späne bei interner Kühlung mit
80 bar Kühlmitteldruck.
5 Späne bei interner Kühlung mit
300 bar Kühlmitteldruck.
maschine+werkzeug Juni 2010
65

extra Luft- und RaumfahRt
sägeanlagen
für Materialmix
sägen – Der hubschrauberhersteller eurocopter in Donauwörth hat sein wichtigstes
logistik­zentrum mit einem flexiblem Maschinenpark der sägenspezialisten behringer
und behringer eisele ausgerüstet.
im offiziellen Fliegerjargon heißt »Aircraft
on Ground« (AOG) soviel wie Notfall. Muss
ein Hubschrauber aufgrund eines technischen
Defekts landen, ist Eile geboten. Sämtliche
Fertigungsprozesse werden sofort unterbrochen,
um das geforderte Ersatzteil innerhalb
allerkürzester Zeit zur Verfügung zu stellen.
Eine logistische Herausforderung für
Menschen und Maschinen. In Donauwörth,
dem größten Logistikzentrum der EADS­Tochtergesellschaft
Eurocopter, ist man auf Szenarien
wie diese vorbereitet und entsprechend
ausgerüstet. Seit 2008 sichern vier Kreis­ und
zwei Bandsägeanlagen von Behringer Eisele
(Weilheim/Teck) und Behringer (Kirchardt) sowie
Schlagscheren den Teilenachschub für den
Bau von Zivil­ und Militärhubschraubern.
Ein Blick auf die Bandbreite der installierten
Sägemaschinen lässt darauf schließen,
dass hier einerseits mit 100­Prozent­Auslastung
nach einem festen Lieferzeitenmodell
produziert wird, man aber andererseits, im
AOG­Fall, hochflexibel und voll leistungsfähig
ist, wenn es darauf ankommt. »Innerhalb von
drei Stunden müssen wir ein Ersatzteil bereitstellen
können«, erläutert Robert Nisseler, Leiter
der Technischen Planung der Fiege­Gruppe,
einem Spezialisten für Industrielogistik und
Betreiber des Donauwörther Zentrums. Damit
eine Unterbrechung der regulären Auftragsarbeiten
keine Folgeverzögerungen für die laufende
Hubschrauberproduktion im benachbarten
Eurocopter­Werk mit sich bringt, ist perfekte
Planung notwendig. »Wir müssen uns
strikt an die Arbeitsfolgen halten und die Fertigungstermine
punktgenau einhalten«, so Nisseler
weiter. Und diese Planung beginnt unter
anderem mit der Auswahl geeigneter Fertigungsmaschinen.
Die 25Metallfacharbeiter der Firma Fiege
bedienen sowohl manuelle Werkstattkreissägen
als auch komplexe Sägezentren, mit
66
maschine+werkzeug Juni 2010
denen sie ein enormes Spektrum unterschiedlicher,
sehr spezieller Materialien bearbeiten.
Robert Nisseler erklärt: »Bei Teilen für den
Flugzeugbau haben wir es mit ganz besonderen
Materialzusammensetzungen zu tun, die
beispielsweise säureresistent, hochfest oder
hitzebeständig sind. Um die Qualität der Rohteile
genau zu prüfen, schneiden wir von allen
eingehenden MaterialienProben. Dafürist uns
die kleine manuelle Werkstattkreissäge VMS
370 sehr nützlich.« Sie ist ausgerüstet mit
einem elektronischen Längenmesssystem bis
zwei Meter und einer Rollenbahn, falls auch
einmal ein längeres Teil auf Maß gesägt wer­
1
2
3
den muss. Direkt daneben sind zwei Unterflurkreissägen
des Modells PSU 450 in halbsowie
in vollautomatischer Ausführung angeordnet.
kleine und mittlere losgrößen
»Beide können Vollmaterialien und Rohre sowie
Profile bis 150 Millimeter Durchmesser
trennen und sind mit je einer Zu­ und Abfuhrrollenbahn
inklusive sicherheitstechnischer
Abdeckungen ausgestattet«, beschreibt Manfred
Grüninger, Vertriebsleiter des Kreissägenherstellers
Behringer Eisele in Weilheim, die
Konfiguration.

»Mit dem Halbautomaten ergänzen wir einerseits
die VMS beim Probensägen. Andererseits
brauchen wir sie für kleine und mittlere
Losgrößen«, erklärt Nisseler. Der Kreissägeautomat
PSU 450 A hat zufuhrseitig ein großes,
kettengetriebenes Flachmagazin. Wie die beiden
anderen Kreissägen auch, steht er unmittelbar
an dem vollautomatisierten Hochregal­
Kassettenlager angebunden. »Sobald die Rohteile
im Wareneingangsbereich kommissioniert
und computergesteuert ins Lager eingeordnet
sind, können sie über Terminals abgerufen und
per Hallenkran der jeweiligen Sägeanlage zugeführt
werden«, erklärt Walter Bechowsky,
Zuschnittmeister in der Sägerei, den Durchlauf
des Materials. Und ergänzt: »Der Automat
trennt Lose zwischen 10 und 300 Stück im
Bereich 10 bis 200 Millimeter rund, flach beziehungsweise
Profilstahl.«
Wirtschaftlich betrachtet leistet die PSU
450A ein enormes Pensum. Mussten die Mitarbeiter
zuvor während des Sägevorgangs anwesend
sein, den Prozess überwachen, Material
nachlegen und Fertigteile entnehmen, erledigt
die Automatikfunktion der Anlage dies
vollkommen selbsttätig und dank des Zufuhrmagazins
bestückt sie sich sozusagen allein.
Der Automatikzyklus spart Zeit und die Produktivität
steigt – nicht zuletzt auch durch den
durchdachten Materialfluss im Eurocopter­Logistikzentrum.
Es ergibt sich eine äußerst effiziente
Prozesskette: Vom Wareneingang über
den Bearbeitungsvorgang, den Abtransport zur
Verladestation im innerbetrieblichen Bahnhof
bis zur Anlieferung beim Kunden. Auch an ausreichend
Platz für große Sattelzüge wurde
beim Bau der Logistikhalle gedacht, sodass
alles Material reibungslos sein Ziel erreicht.
sonderfall aluminium
Grundsätzlich trennen die Sägeanlagen die unterschiedlichsten
Eisen­ und NE­Metalle in
größtenteils gut gehüteten Legierungen – außer
Aluminium. Dieser Werkstoff ist jedoch
gerade in der Luftfahrtindustrie unentbehrlich.
»Weil es hier auf ein geringes spezifisches Gewicht
ankommt, hat die Zerspanung von Alu
bei uns einen hohen Stellenwert und wird in
großen Mengen verarbeitet«, so Robert Nisseler.
In Sachen wirtschaftlicher Zerspanung des
als schwierig geltenden Materials habe es allerdings
in den letzten Jahren einen Quantensprung
gegeben, blickt er zurück. Gründe genug,
in der Sägerei auf eine Spezialmaschine
zu setzen, die dank perfekter Ausrichtung auf
den Werkstoff optimale Ergebnisse liefert. Die
Aluminium­Kreissäge VA­L 560NC­HY hat einen
enormen Schnittbereich und hartmetallbestückte
Kreissägeblätter von bis zu 560 Millimeter
Durchmesser.
»Ein NC­gesteuerter Stangennachschub
mit Verfahrgeschwindigkeiten bis 800 Millimeter
pro Sekunde sowie Antriebsleistungen
bis 24 kW und Drehzahlen bis 3500 Umdrehungen
pro Minute sorgen für Tempo und
Kraft während des Sägeprozesses«, so Manfred
Grüninger von Behringer Eisele. Für die
Entsorgung der reichlich anfallenden Späne
beim Zerspanen von Aluminium sorgen bis zu
drei an unterschiedlichen Stellen positionierte
Absaugkanäle. In Verbindung mit einer leistungsstarken
Absauganlage werden die Späne
abgeführt und mittels einer Zellenradschleuse
in einen Containergeblasen. Die VA­L­Sägeanlage
ist vor Ort mit einer Zufuhrrollenbahn und
mit einem Transportband ausgerüstet, das die
gesägten Teile aus der Maschine entsorgt und
sortiert.
»Da wir immer wieder mit Material konfrontiert
werden, an dessen Zerspanung wir uns
selbst erst herantasten müssen, haben wir mit
den Behringer­Maschinen jetzt eine ideale
Auswahl zur Verfügung«, fasst Robert Nisseler
zusammen.
www.eisele.behringer.net
1 Ein Mitarbeiter der Firma Fiege Logistik an der
kleinen Werkstattkreissäge VMS.
2 Die Hochleistungsaluminiumkreissäge VA-L von
Behringer Eisele vor dem Hochregallager bei Fiege.
3 Der Sägemaschinenpark sichert den Ersatzteilnachschub
für Zivil- und Militärhubschrauber.
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extra Luft- und RaumfahRt
zukunftsmarkt
luftfahrtteile
Maschinen – bauteile für die luft­ und raumfahrtindustrie sind ein zukunftsmarkt
mit viel Potenzial vor allem für zulieferbetriebe. Die huron fräsmaschinen gmbh hat
sich mit Marktstudien darauf vorbereitet.
Moderne Flugzeuge werden längst
nicht mehr nur aus Aluminium und
seinen Legierungen gebaut, sondern
bestehen aus einem Konglomerat von Teilen
unterschiedlichster Werkstoffe. Die Palette
reicht von rostfreien Stählen über Inconel, Aluminiumlegierungen,
Titan und Titanlegierungen
bis hin zu Verbundwerkstoffen und sogenannten
Sandwiches verschiedenster Zusammensetzungen.
Die Varianten der exotischen
Werkstoffe nehmen ständig zu, und meist ist
ihnen gemein, dass sie leicht, hochfest und
schwierig zu bearbeiten sind.
Dementsprechend stehen Zulieferbetriebe
täglich vor neuen Herausforderungen in der
Fertigung. Sie müssen ihre Bearbeitungsmittel
auf alle möglichen Anforderungen ausrichten
und permanent Frässtrategien und Fertigungsabläufe
anpassen und optimieren. Um die Maschinen
auszulasten und das Risiko für den
einzelnen Zulieferer zu minimieren, ist er bestrebt,
mehrere Kunden zu beliefern, was die
Teilevielfalt und damit in der Regel auch die
Werkstoffvielfalt erhöht. In Marktanalysen bei
Kunden dieser Branche hat die Huron Fräsma­
68
maschine+werkzeug Juni 2010
1 2
schinen GmbH einen Anforderungskatalog erstellt,
der seit Jahren Entwicklungsmaxime für
ihre Bearbeitungszentren ist.
Weil die Werkstückgrößen sehr stark variieren,
werden die Maschinen in dieser Branche
eher größer gekauft, um alle eventuellen Werkstücke
der Endabnehmer abdecken zu können.
Aus dem Huron­Programm finden sich bei Zulieferern
für die Luftfahrtindustrie am häufigsten
die Maschinentypen KX100 und KX200.
Bei Herstellern von Komponenten der Antriebstechnik
haben sich wegen der meist kleineren
Teile die Maschinen der Reihe K2X8five und
K2X10five einen festen Marktanteil erobert.
effektive bearbeitung
Die Huron KX100 und KX200 bieten mit 2300
x 2300 x 1000 Millimeter bzw. 3300 x 2300
x 1000 Millimeter einen Arbeitsbereich, der
für die Mehrzahl der Werkstücke ausreichend
ist und bei schlanken Teilen sogar Mehrfachspannungen
zulässt. Für größere Werkstücke
gibt es die Huron KXG, die wahlweise mit
Arbeitsräumen von 4,5 Metern, sechs Metern
oder acht Metern aufwartet. Sie ist in der X­
Achse mit Linearmotoren versehen, um höchste
Dynamik für eine effektive HSC­Bearbeitung
zu gewährleisten. Bei den Typen KX100,
KX200 und der kleineren KX50 befindet sich
die X­Achse im Maschinentisch, während er
bei den kleineren Typen X­, Y­ und B­Achse
beinhaltet. Breit abgestützt auf ein stark verripptes
Gussbett wird der Tisch von einer zentral
angeordneten Kugelrollspindel bewegt, die
an beiden Enden einen starken Elektroantrieb
hat. Das verhilft zu schnellen Beschleunigungen
ohne Torsion der Kugelrollspindel, was zusammen
mit Direktmesssytemen trotz seiner
Größe für höchste Positioniergenauigkeiten
und kurze Beschleunigungsrampen sorgt.
Der Zuspruch der Zulieferer der Luftfahrtindustrie
für die Huron­Maschinen begründet
sich zum größten Teil in ihrer breiten Einsatzflexibilität
für die verschiedensten Bearbeitungsschritte
und für die vielen Werkstoffe.
Schon in der Standardversion der KX100 und
KX200 stehen 18 000 Upm als maximale
Drehzahl, gleichzeitig aber im unteren Drehzahlbereich
ein Drehmoment von wahlweise
160 Nm oder 240 Nm zur Verfügung. Damit

lassen sich sowohl zähe Stahle und Guss als
auch HSC­Bearbeitungen mit feinsten Oberflächengüten
effektiv und wirtschaftlich bewältigen.
Um Zeit zu sparen und Genauigkeit zu
gewinnen, wird mehr und mehr in einer Aufspannung
komplett bearbeitet. Gegebenenfalls
kann sogar das Messen auf der Maschine mit
CBN, PKD, Cermets und Hartmetalle von
SUMITOMO sind bekannt für außergewöhnliche
Schneidleistungen und für hohe Zuverlässigkeit.
Die Sortenvielfalt von SUMITOMO bietet optimale
Schnittbedingungen für alle zu bearbeitenden Ma-
terialien beim Drehen, Bohren und Fräsen. Neue
Hartmetalle zusammen mit innovativen Beschich-
tungen ermöglichen höhere Schnittgeschwindig-
keiten und bislang unerreichte Standzeiten. Das
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3
1 Effektive Volumenzerspanung in allen Winkellagen.
2 Rippen, Schrägen und Rundungen bis in die Tiefe
vereint in einem Werkstück aus der Luftfahrt.
3 Die Huron KX100 mit schwingungsarmem
Gussbett und Kugelrollspindel mit Doppelantrieb.
entsprechenden Messtastern und spezieller
Software in wenigen Minuten vonstatten gehen.
Das gibt dem Bediener wieder die Verantwortung
für seine Arbeit und versetzt ihn in die
Lage, jederzeit zu messen und zu dokumentieren.
Eine Technik, die enge Toleranzen bei Teilen
mit geringen Wandstärken und ungewöhnlichen
Winkellagen oft erst möglich macht.
Vielseitig ist der Gabelkopf der Huron­Maschinen
mit zwei integrierten Achsen und seinen
großen Freiheitsgraden. Aufgehängt an der
Portaltraverse, die Y­ und Z­Achse trägt, kann
er das Werkstück allseitig bearbeiten ohne den
Arbeitsraum einzuschränken, auch an Hinterschneidungen
oder an schräg im Raum liegen­
den Geometrien. Gerade bei allseitiger Bearbeitung
sind die Steifigkeit der Maschinenkonstruktion
und vor allem die Schwingungsarmut
von Bedeutung, um dünne Stege mit hoher Genauigkeit
und beste Oberflächengüten zu ermöglichen.
Nach Aussage vieler Kunden sei
das auch an deutlich längeren Standzeiten der
Werkzeuge als an anderen Maschinen spürbar.
Die Zukunft der zerspanenden Teilefertigung
für die Luft­ und Raumfahrt liegt eindeutig
bei Zulieferbetrieben. Diese müssen ihr
Fertigungs­Know­how ständig fortentwickeln.
Gleichzeitig benötigen sie die Flexibilität, nicht
nur ständig neue Geometrien zu fertigen, sondern
auch die exotischsten Werkstoffe zu bearbeiten.
Dies sollte möglichst in einer Aufspannung
komplett geschehen, um Zeit zu sparen,
Genauigkeit zu gewinnen und gleichzeitig kostengünstig
zu sein. Huron hat seine KX­Maschinen
bereits darauf ausgerichtet und betreibt
derzeit ein Forschungsprojekt zur Optimierung
der zerspanenden Bearbeitung neuer
Werkstoffe.
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extra Luft- und RaumfahRt
gestrahlte
schaufeln
Oberflächentechnik – Mit systemen wie hochdruckwasserstrahlen
und shotpeening bietet rösler Oberflächentechnik lösungen
für reproduzierbare und effiziente Prozesse in der luftfahrtindustrie.
verringerung des Gewichts
und damit des Kraftstoffverbrauches
sowie
die Reduzierung von Lärmemissionen
zählen zu den Innovationstreibern
in der Luftfahrtindustrie.
Der Weg dorthin führt über neue
Werkstoffe und Technologien, die
beispielsweise den thermodynamischen
Prozess von Triebwerken
verbessern. In der Wartung und
Instandhaltung geht es unter anderem
darum, Material­ und Bau­
70
maschine+werkzeug Juni 2010
teileigenschaften sicherzustellen
sowie Standzeiten zu verkürzen.
Sowohl in Herstellungs­ als
auch in MRO­Prozessen spielen
Bearbeitungsverfahren wie etwa
das Kugel­, Entschichtungs­ und
Reinigungsstrahlen eine entscheidende
Rolle für Sicherheit, Wirtschaftlichkeit
und Umweltfreundlichkeit.
Rösler Oberflächentechnik
bietet dafür bedarfsgerecht
ausgelegte Strahlsysteme – vom
Shotpeening über das Hochdruck­
wasserstrahlen bis zum Trockenund
Nassstrahlen –, die sich durch
einen hohen Automatisierungsgrad,
reproduzierbare Ergebnisse
durch die kontinuierliche Überwachung
aller relevanten Strahlparameter
sowie eine erstklassige Verarbeitungsqualität
auszeichnen.
Diese Anlagen und Verfahren
sind bei führenden Flugzeugbauern,
Triebwerksherstellern und
Instandhaltungsdienstleistern im
Einsatz. Seine Spitzenstellung
Das Nass-Strahlsystem ist ausgelegt
für das Shotpeening von 14
unterschiedlichen Turbinenschaufeln
mit einer Länge bis 1150 Millimeter.
verdankt Rösler nicht zuletzt der
Integration der auf Lösungen für
die Luftfahrtindustrie spezialisierten
Unternehmen Baiker und Vapor
Blast in die Firmengruppe.
shotpeening
Um den extremen Belastungen
Stand zu halten, denen Triebwerkskomponenten
ausgesetzt
sind, werden sie vorwiegend aus
hochwarmfesten Stählen, Titanund
Nickelbasis­Legierungen gefertigt.
Shotpeening (Verfestigungs­
bzw. Kugelstrahlen) erhöht
die Druckeigenspannung in der
Oberflächen­Randzone der Teile.
Erzielt werden dadurch erhöhte
Schwing­ und Dauerfestigkeit sowie
verbesserte Verschleißfestigkeit
und Korrosionsbeständigkeit.
Diese Oberflächenbehandlung erfolgt
sowohl nach dem Herstellungsprozess
als auch bei der
Wartung der Triebwerke. Letzteres
ist der Einsatzbereich eines maßgeschneidertenNass­Kugelstrahlsystems,
das Rösler für eine der
weltweit führenden Luftfahrtgesellschaften
konzipierte. Durch
die Ausstattung mit zwei hochverschleißfest
ausgeführten Edelstahl­Strahlkabinen
erfüllt die Anlage
die Forderung nach hohem
Durchsatz.
Ausgelegt ist das System für
die Oberflächenbehandlung von
vierzehn unterschiedlichen Turbinenschaufeln
mit einer maximalen
Länge bis zirka 1150 Millimeter.
Um das jeweilige Bearbeitungsprogramm
zu starten, werden die
Turbinenschaufeln mit einem Barcodeleser
erfasst. Nach dem Einlesen
zeigt das Visualisierungssystem
den jeweiligen Schaufeltyp in
der teilespezifischen Werkstückhalterung
an. Positioniert ist die
Werkstückhaltung, die den Schaufelfuß
komplett abdeckt, auf 360­
Grad­drehbaren Satelliten. Die
Bewegung der jeweils zwölf Strahldüsen
erfolgt über eine CNC­

Mehrachs­Verfahreinheit mit einer
Positioniergenauigkeit von 0,1
Millimetern. Das Zusammenspiel
von Satellitendrehung und Achsbewegung
gewährleistet, dass das
Strahlmittel, ein mit Druckluft beschleunigtes
Gemisch aus Wasser
und Keramikperlen, immer im optimalen
Winkel auf die dreidimensional
gekrümmten Turbinenschaufeln
auftrifft.
Ein ausgeklügeltes Spülsystem,
das den kompletten Innenraum
der Kabine durchzieht, sorgt bei
einem Typenwechsel oder nach
dem Strahlprozesses dafür, dass
das Strahlmittel zum Arbeitsbehälter
zurückgefördert wird und
nicht in der Kabine hängen bleibt.
Der Austrag nicht mehr verwendbaren
Strahlmittels erfolgt durch
einen Hydrozyklon: Im Prozesswasser
enthaltene Partikel werden
über einen Bandfilter zuverlässig
abgeschieden. Unter dem Arbeitsbehälter
transportiert ein Schneckenfördersystem
das Strahlmittel
kontinuierlich in die Mischkammer,
gleichzeitig dosiert eine
hochverschleißfeste Pumpe Wasser
in definierter Menge zu. Dies
stellt sicher, dass Keramikperlen
und Wasser in optimaler Konzentration
für den Strahlprozess zur
Verfügung stehen.
Prozesssicherheit
Vorgabe der Luftfahrgesellschaft
war, in einer Taktzeit von maximal
zehn Minuten einen Almenwert im
Bereich von N 0,370 bis N 0,450
zu erreichen, wobei bei mindestens
fünfzehn aufeinanderfolgenden
Messungen die Werte höchstens
um 0,02 Millimeter voneinander
abweichen dürfen. Um die
Einhaltung dieser Anforderung zu
gewährleisten, werden alle für
Prozesssicherheit, Reproduzierbarkeit
und Dokumentation relevanten
Strahlparameter wie beispielsweiseStrahlmittelkonzentration
und Strahldruck permanent
überwacht und dokumentiert.
Investiert hat das Unternehmen
auch in eine Reinigungsstrahlanlage
von Rösler für Fahrwerkkomponenten
bis 3,5 Meter
Höhe und knapp einer Tonne Gewicht.
Die Beschickung erfolgt
durch eine kabinenhohe Flügeltür,
die auch das Dach partiell öffnet.
Dies ermöglicht, die Komponenten
mit einem Kran in die Strahlkammer
zu transportieren, wo sie
auf einem als zusätzliche Roboterachse
ausgeführten Drehtisch befestigt
werden. Nach der Wahl des
teilespezifischen Programms wird
das Bauteil exakt vor dem Bearbeitungsroboter
positioniert und
die Strahlkammer hermetisch verschlossen.
robotereinsatz
Durch die Ausstattung mit einem
Werkzeugwechselsystem greift
sich der Roboter automatisch die
für den jeweiligen Bearbeitungsschritt
passende Strahldüse beziehungsweise
einen Rotationskopf
mit Strahllanze für Bohrungen
und Aussparungen. Während
der Roboter die Komponenten außen
mit Aluminiumoxid bearbeitet,
wird mittels einer Innenstrahllanze,
die sich aus dem Drehtischboden
nach oben bewegt, gleichzeitig
innen entschichtet. Dies
gewährleistet einen sehr effizienten
Prozess innerhalb der vorgegebenen
kurzen Taktzeiten.
Integriert in die Strahlkabine
wurde auf Kundenwusch für eventuelles
Nacharbeiten die Möglichkeit,
manuell mit Schutzanzug zu
strahlen. Sollte dieser Fall eintreten,
verhindern sicherheitstechnische
Vorkehrungen ein Bewegen
des Roboters. Außerdem verfügt
dieses Strahlsystem über eine außen
platzierte Handstrahlkabine
für die Bearbeitung kleiner Teile.
Hier kann parallel zum Roboter
gearbeitet werden. Alle relevanten
Parameter des Strahlprozesses
werden automatisch überwacht
und protokolliert.
Für einen bedeutenden Hersteller
von Flugzeugantrieben realisierte
Rösler eine Shotpeening­
Anlage für die Behandlung von
maximal 1200 Millimeter breiten
und 1000 Millimeter hohen Triebwerkskomponenten
mit zwei Beladestationen.
Dadurch kann der
Drehtisch be­ und entladen werden
während in der Strahlkammer
oberflächenverdichtet wird. Die
Anlage verfügt auch über zwei
Strahlsysteme.
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Wirtschaftswunder.
In allen Dimensionen.
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zeugsysteme von Wohlhaupter stehen für mehr Produktivität
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extra Luft- und RaumfahRt
1 2
werkzeuge auf
höhenflug
werkzeuge – für den werkzeughersteller walter ag ist die luft­ und raumfahrttechnik
ein wichtiger impulsgeber für neuentwicklungen. seit Jahren
erfährt das standardprogramm für aerospace­anwendungen erweiterungen.
in der Luft­ und Raumfahrttechnik ist vieles
anders als in anderen Sparten der Zerspanungstechnik.
Die Bauteile sind sehr
komplex und schwierig zu bearbeiten. Die
Werkstoffe sind extrem unterschiedlich, die
Entwicklung neuer Materialien erfolgt in raschem
Tempo. Lange Zeit war Aluminium der
Standardwerkstoff, doch das hat sich inzwischen
geändert.
Der Aluminiumanteil der jüngsten Flugzeuggeneration
(Boeing Dreamliner, Airbus A350
XWB etc.) liegt nur noch bei rund 20 Prozent.
Moderne Jets bestehen zur Hälfte aus Composite­Materialien
(GFK, CFK). Daneben nimmt
die Bedeutung von Titanwerkstoffen zu. Eine
72
maschine+werkzeug Juni 2010
weitere Werkstoffgruppe sind die Hochtemperatur­Materialien,
die hauptsächlich im Triebwerksbereich
zum Einsatz kommen: hochlegierte
Stähle, Kobalt­ und Nickelbasislegierungen
usw. Tendenziell werden diese Problemwerkstoffe
immer schwieriger zu bearbeiten,
da laufend neue, noch festere Legierungen
entwickelt werden.
nicht selten sonderlösungen
Überdies gibt es weitere Besonderheiten bedingt
durch Sicherheitsbestimmungen. Viele
Herstellprozesse unterliegen strengen Fertigungsvorschriften.
Oft sind die Schnittwerte
oder die Beschichtungen der Werkzeuge vorge­
geben. Labors kontrollieren mit großem Aufwand
den Zustand der Bauteile, ob es zum
Beispiel unter dem Druck der Werkzeugschneide
zu unerwünschten Gefügeveränderungen
gekommen ist. Folglich steht für den Zerspaner
die Prozesssicherheit ganz oben. Denn bei
Ausschuss wird es angesichts der exotischen
Werkstoffe und aufwendigen Bearbeitungen
gleich sehr teuer.
Angesichts dieser Randbedingungen kann
an den Produktivitätsschrauben nur mit Fingerspitzengefühl
gedreht werden. Auf der anderen
Seite sind Produktivitätssteigerungen
dringend notwendig, bedenkt man die Kapazitätssituation
innerhalb der Branche: Der Be­

1 Der Walter-Prototyp Skytec mit Innenkühlung
(liegend links) für die Aluminiumbearbeitung im
Bereich Luft- und Raumfahrt. Für die Bearbeitung
von Composite-Materialien wurden die neuen
Walter-Titex-PKD-Spiralbohrer entwickelt.
2 Drehen eines Laufrades aus Inconel 713LC.
darf an neuen Flugzeugen ist sehr hoch. Die
verfügbaren Fertigungskapaziäten reichen
kaum aus. Um frei werdende Maschinenkapazitäten
wird daher intensiv gekämpft.
Markus Heuwinkel, Projektverantwortlicher
im Bereich Aerospace beim Tübinger Werkzeughersteller
Walter, ist Spezialist für die
Gratwanderungen zwischen Produktivität und
Fertigungsvorschriften. Er betont: »In vielen
Fällen geht es nicht ohne Sonderlösungen. Das
gilt vor allem für den Triebwerksbereich.« Ein
Trend, so Heuwinkel weiter, sei die Ausarbeitung
kompletter Bearbeitungslösungen. Die
Hersteller von Flugzeugteilen setzen verstärkt
auf Werkzeuglösungen aus einer Hand.
Ein Beispiel für eine Sonderlösung: Zum
Werkzeugsatz zur Bearbeitung eines Laufrades
aus Ti6Al4V gehört auch ein Vollhartmetallfräser
mit 16 Millimeter Durchmesser und relativ
hoher Zähnezahl fünf. Walter produzierte den
Fräser aus einem speziellen Hartmetall – und
zwar ohne Beschichtung. Eine Beschichtung
war bei dieser Bearbeitung nicht zulässig.
Aufgrund der Vorschriften werden die Herstellprozesse
häufig über Jahre eingefroren.
Daher kommt es bei Ratioprojekten oft zur Ablösung
älterer HSS­Werkzeuge durch moderne
Hartmetallnachfolger. Ein HSS­Fräser (D=30
mm, Z=5) wurde beispielsweise für das Taschenfräsen
an einem Triebwerksteil für den
A320 aus Inconel 718 eingesetzt. Walter löste
das Werkzeug durch einen Sonder­Wendeplattenfräser
F3038 (D=32 mm, Z=3) ab. Der
Schneidstoff der Wendeplatten war ebenfalls
eine Sonderanfertigung. Die Produktivitätssteigerung
durch den Umstieg von HSS auf
Hartmetall ist enorm: im beschriebenen Fall
wurde eine Steigerung der Vorschubgeschwindigkeit
von 80 Prozent erreicht.
Produktneuheiten
Speziell für das Bohren von Composite­Materialien
(GFK, CFK) liefert Walter ab sofort unter
der Kompetenzmarke Walter Titex einen neuen
PKD­Spiralbohrer. Der Durchmesserbereich
beträgt zwei Millimeter bis 6,4 Millimeter. Die
Herstellung der ebenfalls spiralisierten PKD­
Schneide erfolgte mittels Sintertechnologie.
Dies verleiht dem Werkzeug eine hohe Prozesssicherheit.
Ausfälle aufgrund von Lotversagen
gibt es nicht. Die optimierte Schneiden­
geometrie verhindert Delaminationen (Faserrückstände)
am Bohrungsaustritt. Versuche
bestätigten bereits, auch nach über 600 Bohrungen
treten keine nennenswerten Delaminationen
auf. Doch nicht nur die Standzeit ist
überdurchschnittlich hoch, auch die Gesamtlebensdauer.
Der Bohrer kann mehrfach nachgeschliffen
werden.
Der Walter­Prototyp Skytec ist der neue
Aluminiumspezialist unter den Schaftfräsern.
In ersten Feldversuchen schaffte er doppelte
so hohe Zerspanungsraten als herkömmliche
Fräser. Verantwortlich dafür ist das Zusammenspiel
einer Reihe von Features: Spiralwinkel
mit 25 Grad oder 30 Grad, polierte Spannuten
für eine geringe Aufbauschneidenbildung
und sicheren Spantransport auch aus tiefen
Taschen, CRN­Beschichtung der Schneiden
(optional), spezielles Rapax­Schruppprofil (bei
Schruppvarianten), interne Kühlkanäle mit sowohl
axialen wie auch radialen Austrittsbohrungen
für optimale Zuführung des Kühlschmiermediums,
behandelte Schaftoberfläche
für festen Grip bzw. sichere Übertragung
hoher Drehmomente. Wichtiges Merkmal ist
überdies die Eignung für die Minimalmengenschmierung.
schraubbare schnittstelle
Für mehr Flexibilität beim Fräsen entwickelte
Walter das modulare Fräsersystem Conefit, bestehend
aus Vollhartmetall­Fräsköpfen und
Haltern aus Stahl. Der Name Conefit steht für
eine neue schraubbare Schnittstelle mit hoher
Stabilität. Das Herzstück des Systems ist ein
zum Patent angemeldetes, selbst zentrierendes
Präzisions­Aufnahmegewinde, eine Art Mischung
aus Säge­ und Trapezgewinde. Ein geschliffener
Konus sorgt für genauen Rundlauf.
Eine axiale Plananlage garantiert eine hohe
Steifigkeit und damit Prozesssicherheit.
Das System wurde nicht allein für Aerospace­Anwendungen
entwickelt, eignet sich
aufgrund seiner Vielseitigkeit aber sehr gut für
diesen Bereich. Das Sortiment verfügbarer
Fräsköpfe besteht aus Schrupp­ und Schlichtausführungen
sowie Konturen­ und Profilfräsern
in unterschiedlichster Form. Die Halter
sind in langen oder kurzen Ausführungen, mit
größerem oder kleinerem Durchmesser lieferbar,
sodass sich zahlreiche Anpassungsmöglichkeiten
ergeben. Da weniger Komplettwerkzeuge
angeschafft werden müssen, verringern
sich unter dem Strich die Werkzeugkosten. Für
hohe Standzeiten beim Bearbeiten sämtlicher
ISO­Werkstoffgruppen wurden die Schneiden
mit einer TAX­Beschichtung versehen (Titan­
Aluminiumnitrid­Beschichtung). Der Durchmesserbereich
der Werkzeuge reicht von zehn
bis 20 Millimeter.
www.walter­tools.com
IHR BERATER IN SACHEN FUNKENEROSION
APos 600 P mit Elektrodenwechsler Bohrgeschwindigkeiten
bis zu 200 mm/min
mit Elektrodendurchmesser
von 0,1 bis 6,0 mm
Einsetzbar für Miniaturbohrungen
und Funktionsbohrungen
in der Serien- und Einzelfertigung
im Werkzeug- und Formenbau
in der Luft- und Raumfahrt
und in der Medizintechnik
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Telefon: +49 6188-910 510
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maschine+werkzeug Juni 2010
73

extra Luft- und RaumfahRt
Präzisionsschub
mit zeitgewinn
Messen – bei ruag im schweizerischen emmen werden große, dünnwandige
bläserringe für Jet­triebwerke auf DMc 200 fD­Maschinen mithilfe von Messtastern
und software von m&h gefertigt und gemessen.
Die Firma Ruag ist ein international
tätiger Technologiekonzern, der an
mehreren Standorten komplexe Teile
vor allem für die Luft­ und Raumfahrtindustrie,
für die Rüstung, für Automobile und für den
Maschinenbau fertigt. Dabei hat jedes Werk
seine spezifischen Fertigkeiten, konzentriert
auf ebenso spezifische Materialien entwickelt.
Im Werk Emmen, in der Zentralschweiz, haben
sich etwa 1.000 Mitarbeiter auf die Fertigung
von komplexen Teilen aus Aluminium und Alulegierungen
spezialisiert, die vor allem in der
Luft­ und Raumfahrt sowie in Verteidigungsgeräten
zum Einsatz kommen.
»Die Strategie der Firma Ruag ist, kritische
Teile hoher Komplexität mit möglichst hoher
Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit zu
fertigen«, schildert Markus Graber, Teamleader
Machining bei Ruag. Ruag Emmen fertigt das
Bläsergehäuse des Jet­Triebwerks CF34­10E
von General Electric, das beispielsweise an der
74
maschine+werkzeug Juni 2010
1 2
1 Der Messkopf des Messtasters 25.41 von m&h kann mit den verschiedensten Taststiften bestückt werden. 2 Jet­Triebwerk CF34­10E von General Electric.
neuen Flugzeuggeneration Embraer 190/195
eingesetzt wird. Die ungefähr zylindrischen
Triebwerksgehäuseteile weisen einen Durchmesser
von etwa 1500 Millimetern und eine
Höhe von circa 600 Millimetern auf. Im Ruag­
Werk kein außergewöhnliches Teil, spricht man
hier doch bei Werkstücken bis zu drei Meter
Länge immer noch von eher kleinen Teilen.
Fertigungstechnisch wartet dieses Werkstück
mit erheblichen Problemen durch seine
dünnen Wandstärken auf, was Verzug und
Labilität des Werkstücks bedeutet. Eine große
Herausforderung für Spannung und Fixierung
der Werkstücke, aber auch für die wirtschaftliche
Zerspanung ohne Verdrücken, Verzug und
Vibrationen. Schließlich sind Form­ und Lagetoleranzen
im unteren Hundertstelbereich
gefordert. Aber eben auch eine schier unlösbare
Aufgabe, solche Teile auf einer Messmaschine
zu fixieren und korrekt zu vermessen.
Das einmal aus seiner Spannung gelöste, dünn­
wandige Teil wieder so zu fixieren, dass es auch
wirklich wieder rund ist, erwies sich als äußerst
schwierig. »Das größte Problem stellt der
Rundlauf dar. Anfangs konnten wir die Teile gar
nicht auf der Messmaschine messen. Da war
das Messen auf der Maschine mit 3D­Form­
Inspect von m&h der einzig gangbare Weg«,
sagt Markus Graber. Das ersparte die Anschaffung
einer zusätzlichen Messmaschine.
Zerspant werden die Bläsergehäuse auf
zwei DMC 200 FD­Bearbeitungszentren mit
Palettenwechslern. Sie stehen als Fertigungszelle
einander gegenüber und können von
einem Bediener betrieben werden. Auf den
DMG­Maschinen wird sowohl gefräst als auch
gedreht. Dabei bleibt das Werkstück in der
gleichen Aufspannung. Die mit Siemens 840D­
Steuerung ausgerüsteten Maschinen verfügen
über Messtaster von m&h mit Infrarot­Empfänger
unmittelbar im Spindelkopf. Die 3D­Form­
Inspect­Software von m&h hat auf Anhieb mit

diesen Dreh­Fräszentren von DMG harmoniert.
Da es sich um ein neues Gerät der Luftfahrtindustrie
handelt, muss zunächst an allen
gefertigten Teilen hundertprozentige Kontrolle
ausgeführt werden. Nach Zertifizierung wird
dann die Kontrolle schrittweise auf sogenannte
Schlüsselmaße reduziert, die als Indikator für
die Richtigkeit weiterer Maße dienen können.
Neben der hohen Genauigkeitsanforderung
der Luftfahrtteile wartet das Bläsergehäuse
noch mit komplexen Geometrien und Feinheiten
wie zweifach gekrümmten, nach innen fallenden
Flächen, rückwärtigen Einstichen und
vielen Konturen und Bohrungen am Umfang
auf, an denen später Aggregate und Ausrüstungen
befestigt werden. Bei der 100­Prozent­
Kontrolle werden mehr als 1 000 einzelne
Positionen geprüft. Um alle zu messenden
Geometrien überhaupt erreichen zu können,
bedarf es vier verschiedener Messtaster in
unterschiedlichen Längen und mit verschiedensten
Taststiften und Kugeldurchmessern.
Eine besondere Problemstellung ist das Antasten
tief in den Werkstücken, wo der Fünf­Achs­
(@7>("32:% "1(7 "1(75@M>(@7>("32:% (7 5@M>(@7>("32:% 079(@7>("32:% I97"H9:3@M>(@7>("32:%
Kopf der Maschine nicht eintauchen kann. Das
kann aber der modulare Messtaster 25.41 von
m&h. Er trägt sein Messwerk, das einen Durchmesser
von lediglich 25 Millimeter aufweist, in
»Das Messen auf
der Maschine mit
3D­form­inspect von
m&h war der einzig
gangbare weg.«
Markus Graber, Teamleader Machining bei Ruag
einem Modul, das auf bis zu 200 Millimeter
lange Verlängerungen aufgesetzt wird.
Die Verlängerungen aus rostfreiem Stahl
gibt es mit Längen von 30, 50 100 und 200
Millimeter, die beliebig kombiniert werden
können. Sie werden einfach aufeinander
geschraubt und liegen an Plananlagen aneinander
an. Sie bilden so eine äußerst steife und
stabile Auskragung. Damit rückt das Messwerk
so nahe wie möglich an die Messstelle heran,
was einen großen
Genauigkeitsgewinn
bedeutet. Auf diese
Weise wird bei Ruag
ein Taster mit 500
Millimeter langem
Taststab eingesetzt.
Der Messkopf selbst
kann mit den verschiedenstenTaststiften
bestückt werden,
nicht nur um
rückwärtige Konturen
anzutasten, sondern
auch um auch feine Nuten und kleine Durchmesser
zu messen. Bei Ruag wird auf die lange
Auskragung von 500 Millimetern sogar noch
ein Tastkreuz mit drei verschiedenen Stiften
aufgesetzt.
www.mh­inprocess.de
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extra Luft- und RaumfahRt
kompakte
variante
bearbeitungszentren – Mit dem hbz compactcell erweitert
handtmann sein Produktportfolio für bauteile bis zwei mal ein Meter.
Die idee, die Maschine zu entwickeln, kam aus der luftfahrtindustrie.
geringe Stückkosten und
hochgenaue Teile sind in
der Metallbearbeitung
enorm wichtig, um erfolgreich am
Markt agieren zu können. Sind dabei
hohe Zerspanraten und hohe
Leistungen gefordert, ist ein Horizontalbearbeitungszentrum
die
optimale Lösung. Der Vorteil besteht
darin, dass die Späne und
das Kühlmittel sofort nach unten
fallen und der Abtransport effizient
aus dem Bearbeitungsraum
erfolgt.
Handtmann hat diese Idee bereits
vor Jahren aufgefasst und
das Horizontalbearbeitungszentrum
HBZ Aerocell erfolgreich für
Bauteile ab vier mal zwei Meter
entwickelt.
Um zukünftig auch den Markt
für kleinere Bauteile bedienen zu
können, bietet Handtmann nun
76
maschine+werkzeug Juni 2010
das neuartige Fünf­Achs­HorizontalbearbeitungszentrumHBZCompactcell
an. Die Maschine ist ausgelegt
für die horizontale Bearbeitung
zerspanungsintensiver Bauteile
bis zwei mal ein Meter.
Die erforderlichen hohen Zerspanraten
werden dank des Einsatzes
leistungsfähiger Hochfrequenzspindeln
mit bis zu 75 Kilowatt
und Drehzahlen bis 30000
U/min sowie hohen Verfahrgeschwindigkeiten
und Beschleunigungen
erreicht. Somit steht die
Maschine in den Punkten Leistung
und Dynamik in ihrer Klasse dem
großen HBZ Aerocell in nichts
nach.
Vorteile ergeben sich bei dem
HBZ Compactcell vor allem durch
den kompakten Maschinenaufbau
und der kleinen benötigten Aufstellfläche.
So sind alle Seiten
rund um die Maschine für den Bediener
gut zugänglich und ergonomisch
angepasst, was in den Bereichen
der Paletten und der
Werkstückspannvorrichtung unabdingbar
ist. Eine einfache Be­ und
Entladung der Palette in der horizontalen
Position direkt vor der
Maschine ist problemlos und einfach
möglich.
Trotz der kompakten Bauweise
muss der Anwender aber nicht auf
einen großen und übersichtlichen
Arbeitsraum in der Maschine verzichtet.
Das HBZ Compactcell ist
an dieser Stelle sehr großzügig gebaut.
So ermöglicht eine große
Glastür direkt neben dem Bedienpult
eine sichere Beobachtung des
Prozesses für den Bediener sowie
einen problemlosen Eintritt direkt
in den Bearbeitungsraum. Die Minimierung
teurer Nebenzeiten, in
der die Maschine nicht produktiv
arbeitet,ist einwichtiger Punktfür
eine wirtschaftliche Fertigung. Das
HBZ Compactcell bietet hier vielfältige
Möglichkeiten, den gesamten
Rüstprozess hauptzeitparallel
durchzuführen und den Be­ und
Entladeprozess zu automatisieren.
Handtmann stattet das Zentrum
je nach Kundenwunsch mit
einem Palettenwechselsystemaus,
das entweder per Kran, Schienensystem
oder per Palettenregal mit
Handlingportal bedient wird. Das
komplette System kann optimalerweise
entweder bei nur einer einzelnen
oder auch bei mehreren
Maschinen als verkettete Lösung
eingesetzt werden.
Im Standard ist das Horizontalbearbeitungszentrum
mit einer
Palette ausgerüstet, die direkt vor
der Maschine positioniert ist und
in horizontaler Position per Hallenkran
be­ und entladen wird.
Das System ist darüber hinaus jederzeit
flexibel erweiterbar und
der Kunde entscheidet individuell,
ob er sich sofort bei der Erstinvestition
für das Gesamtpaket entscheidet,
oder später nachrüstet.
Handtmann spricht mit seinem
neuen Horizontalbearbeitungszentrum
den allgemeinen Maschinenbau,
die Automobilindustrie, die
Luftfahrtindustrie, den Modellund
Formenbau sowie die Solarindustrie
an. Das neue HBZ Compactcell
ist sowohl für Fünf­ als
auch für Drei­Achs Anforderungen
geeignet.
www.handtmann.de
Das neue kompakte
Horizontalbearbeitungszentrum
HBZ Comactcell
von Handtmann eignet
sich für eine horizontale
Bearbeitung zerspanungsintensiver
Bauteile
bis zwei mal ein Meter in
der Luft- und Raumfahrtindustrie,
aus der auch
der Anstoß für die
Entwicklung der
Maschine kam.

frau Schnabel, die Vorbereitungen für
die fünfte airtec laufen auf hochtouren.
Wie wird sie sich 2010 präsentieren?
Wir befinden uns auf starkem Wachstumskurs.
Für die diesjährige Airtec erwarten wir Aussteller
aus 25 Nationen. Die Verdopplung der Ausstellerzahl
und Vervierfachung der Ausstellungsfläche
im Vergleich zum Vorjahr zeigt eine
sehr erfolgreiche Entwicklung. Auch der Bereich
Aerospace Manufacturing and Tooling wird auf
der Airtec so stark wie nie zuvor vertreten sein.
Hier sind bereits namhafte Unternehmen wie
DMG, Dörries Scharmann, Breton, Lerinc, Haas
Schleifmaschinen und Prima Industrie angemeldet.
Das zeigt, dass im Bereich Produktion
ein besonderer Bedarf für eine spezialisierte
Kompetenz­ und Kontaktplattform, wie sie die
Airtec 2010 bietet, besteht.
Die airtec hat sich als Kombination aus
fachausstellung, fachkonferenzen und
b2b-Meetings etabliert. Wie ist die resonanz
auf dieses fokussierte Konzept?
Durch die Präsenz internationaler Top Supply
Chain Manager von OEMs und Systemlieferanten
aus den Bereichen Luftfahrt, Triebwerke
und Raumfahrt ist die Airtec sehr stark in den
B2B­Meetings. Außerdem: Nicht nur der optimale
B2B­Service überzeugt Aussteller und Besucher.
Die Airtec bietet auch ein vielfältiges
internationales Konferenzprogramm mit den
Konferenzen zu den Themen Heli, UAV, Space
und ›Supply on the wings‹. Diese Konferenzen
sind hochkarätig besetzt – so hat auch Boeing
eine noch höhere Präsenz mit wichtigen Persönlichkeiten
als Technologieträger in den Fachkonferenzen
und an der Gesamtveranstaltung
bestätigt. Besonders Experten aus dem Bereich
Produktion sind Teilnehmer der Konferenz und
damit auch Besucher der Airtec 2010.
Wie entwickeln sich die b2b-Meetings?
Mit der Teilnahme des Supply Chain Managements
von OEMs wie Embraer und Bombardier
an den B2B­Meetings als auch der Teilnahme
dieser Unternehmen mit dem Procurement als
Aussteller hat die Airtec einen weiteren Meilenstein
für 2010 erreicht. Vom brasilianischen
Flugzeugbauer Embraer werden beispielsweise
der Vice President of Supply Chain Management
und sein Team alle drei Tage für Aussteller zur
Verfügung stehen. Weitere OEMs und Systemlieferanten
haben ihre Präsenz auf der Airtec
2010 bereits angekündigt.
Davon können sicherlich auch die aussteller
stark profitieren …
Ja, gerade ihnen bieten die B2B­Meetings einen
enormen Mehrwert. Hier haben Aussteller die
einmalige Gelegenheit, mit Supply Chain Managern
direkt B2B­Fachgespräche zu führen – beispielsweise
mit dem Triebswerkshersteller
extra Luft- und RaumfahRt
»doppelte
ausstellerzahl
und vierfache
fläche«
interview – Messeleiterin Diana schnabel ist
schon jetzt überzeugt, dass die airtec 2010 vom 2. bis
4. november in frankfurt ein großer erfolg für
aussteller und besucher wird.
Snecma. Die OEMs nutzen diese fokussierte
Plattform, um die Kontakte zu den Zulieferern
der 3. und 4. Ebene aufzubauen und zu vertiefen.
Die steigende Präsenz von Supply Chain
Managern und Program Managern aus der gesamten
Welt belegt die erfolgreiche Entwicklung
der B2B­Meetings auf der Airtec eindrucksvoll.
Welche weiteren neuigkeiten wird die
airtec in diesem Jahr präsentieren?
Erstmalig werden wir den zukunftsweisenden
Themenpark ›Space World‹ präsentieren, der
von namhaften Persönlichkeiten aus der Raumfahrt
unterstützt wird.
Mit der hohen Präsenz von OEMs und Systemlieferanten
ist die Airtec eine Kommunikationsund
Kompetenzplattform, auf der wichtige neue
Projekte, unter anderem Fertigungsverfahren
im Metall­ und Composite­Bereich, initiiert und
bestehende vertieft werden.
Darüber hinaus sind auf der Airtec Marktführer
aus verschiedenen Bereichen der Zulieferkette
als Aussteller vertreten – von Design und Engineering
über Software, Simulation, Composites,
Metallen (Aluminium, Stahl, Titan) bis hin zu
Elektronik, Testing, Produktion, Komponenten
und Systemen sowie Life­Cycle Support.
Zum fünften Jubiläum der Airtec wird es wieder
den ›Airtec Award‹ geben, der außergewöhnliche
Leistungen der Aussteller prämiert.
www.airtec.aero
maschine+werkzeug Juni 2010
77

extra Luft- und RaumfahRt
hightech­erodierbohrmaschine
Als Hersteller von Hochgeschwindigkeitserodierbohrmaschinen
bietet heun seinen Kunden
kleinste Bohrungen und neueste
Technologie. Mit den Maschinen
der Serie APos können Bohrgeschwindigkeiten
bis zu 200 mm/
min erreicht werden. Elektrodendurchmesser
von 0,1 bis 6,0 Millimeter
sind verwendbar. Heun ist
es gelungen, die Probleme zu lösen,
die beim Einbringen von
Kühlluftbohrungen in extrem steilen
Ein­ und Austrittswinkeln in
Turbinenschaufeln vorlagen. Die
Aufgabe bestand darin, bei nicht
bekannter und wechselnder Materialstärke
die Durchgängigkeit der
Bohrungen, ohne Beschädigung
der nahe dahinter liegenden Rückwand,
zu garantieren. Die Durchbrucherkennung
besteht aus
Hardware­Komponenten und ei­
synthetische schneidflüssigkeit
78
maschine+werkzeug Juni 2010
ner entsprechenden intelligenten
Softwarelösung. Nach automatischer
Erkennung des Durchbruches
werden Prozessänderungen
eingeleitet, die sogar vom Kunden
mit entsprechenden Vorgaben beeinflusst
werden können. Bereits
seit mehreren Jahren wird in einem
Institut für Luft­ und Raumfahrt
in Shanghai mit einer Maschine
Typ APos 600 CNC P gearbeitet.
Aufgrund immer höherer
Anforderungen an die Tragkraft
und die Verfahrwege der Maschinen
wurde der Maschinentyp
APos Solid entwickelt. Auch die
hohen Genauigkeitsanforderungen
haben Heun dazu bewogen,
ein Maschinengestell aus Mineralbeton
zu konstruieren. Durch das
neue Konzept ergibt sich eine optimale
thermische Stabilität, extrem
hohe mechanische Steifig­
Der Geschäftsbereich Industrial Lubricants & Services der bP europa Se präsentiert mit
Castrol Syntilo 9913 eine wassermischbare, synthetische Metallbearbeitungsflüssigkeit mit besonderen
Eigenschaften. Castrol Syntilo 9913 erlaubt es, ein wesentlich breiteres Spektrum an
hochwertigen Aluminium­, Luft­ und Raumfahrtlegierungen zu bearbeiten als bisher. Dieser
leistungsstarke Kühlschmierstoff ist pH­neutral und minimiert somit die Fleckenbildung auf
Aluminium. Zudem enthält Castrol Syntilo 9913 als Leistungskomponente einen Polymer, der
die Bearbeitung von Aluminium­, Nickel­ und Titanlegierungen sowie einer breiten Palette
hochwertiger Materialien eröffnet. Weitere Vorteile sind die geringe Schaumbildung, selbst bei
hohem Förderdruck, die erhöhte Werkzeuglebensdauer sowie die verbesserte Werkstückqualität.
Castrol Syntilo 9913 ist frei von Chlor, Phenol und Nitrit. Außerdem ist der wassermischbare
Kühlschmierstoff äußerst resistent gegen Bakterien und Pilzbefall.
www.bp­industrie.de
Jeden Freitag aktuellinformiert
mitdem E-Mail-Newsletter
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Kostenlosabonnierenunter
www.maschinewerkzeug.de.
keit, größere Tragkraft sowie geringere
Empfindlichkeit gegen
Schwingungen. Kürzlich wurde
bei einem weiteren Unternehmen
aus dem Bereich der Luft­ und
Raumfahrtindustrie eine Hochgeschwindigkeitserodierbohrma
enorme spannkraft
schine Typ APos 1200 CNC P in
Betrieb genommen. Eine zweite
Maschine wurde wenig später
ausgeliefert. Auf diesen Maschinen
werden Gas­ und Flugzeugturbinen
bearbeitet.
www.heun­gmbh.de
Das neue CTS­Hochleistungskraftspannfutter von nt tool europe
überträgt extrem hohe Haltekräfte, kombiniert mit sehr guten
Rundlaufeigenschaften. Das Unternehmen verspricht deshalb
höchste Zerspanleistungen auch in schwierigen Materialien. Durch
das zweistufige Spannsystem ist die Schlicht­ und Schruppzerspanung
ohne Umspannen in einer Aufnahme möglich. Mittels Reduzierhülsen
lassen sich zudem verschiedene
Durchmesser in einer
Aufnahme spannen. Die Werkzeugspannung
erfolgt einfach,
sicher und schnell mit einem
Hakenschlüssel. Zudem sind die
Kraftspannfutter mit einem speziellen
Korrosionsschutz versehen
www.nttooleurope.com

schützt, schmiert und isoliert
Risse und Beschädigungen bei Turbinenschaufeln sind der Albtraum
jedes Herstellers, die Folgen können katastrophal sein. Um hohe Ausschüsse
bei der Produktion zu vermeiden, kommen zunehmend innovative
Schmierstoffe zum Einsatz, die für verlässliche und einwandfreie
Ergebnisse sorgen. Eine der aktuellen Entwicklungen auf diesem Gebiet
ist Air­Forge der Stuttgarter
Oelheld GmbH. Ausgestattet
mit modernster Labortechnik
forscht das richtungweisende
Unternehmen beständig an
Schmierstofflösungen für noch
bessere und wirtschaftlichere
Ergebnisse in der industriellen
Produktion. Um wirtschaftlich
höchste Oberflächenqualitäten
und geringste Fertigungstoleranzen
zu erreichen, setzen
nach Herstellerangaben namhafte
Anwender bereits Air­
Forge ein. Denn sein Schmierfilm hat Vorteile: Er erreicht nicht nur
beste Gleiteigenschaften, sondern dient durch seine äußerst geringe
Durchlässigkeit für Gase auch als Schutz der Metalloberflächen gegen
Oxidation bei den hohen Umformtemperaturen. Die bisher notwendigen
Schutzgase sind dank Air­Forge überflüssig.
www.oelheld.de
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ZULIEFERKETTE ZULIEFERKETTE LUFT-RAUMFAHRT LUFT-RAUMFAHRT TEIL TEIL
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schwere stücke schleifen
In einem Markt, der nach immer
höherer Präzision und Vielseitigkeit
verlangt, bietet der
Werkzeugmaschinenhersteller
Danobat mit seiner Vertikalschleifmaschine
VG eine geeignete
Lösung zur Schleifbearbeitung
von Innen­, Außen­ und
Stirnflächen an großen und
schweren Werkstücken wie Getriebe
oder Statoren in Flugzeugtriebwerken.
Die Maschine
verfügt über zwei voneinander
unabhängige Schlitten. Auf den
Längsschlitten wurde der Rundschalttisch
mit der C­Achse
montiert, während die B­Achse
mit der Schleifspindel auf dem
vertikalen Schlitten sitzt. Neu
an dieser Maschine ist unter anderem
die Kraftübertragung am
Rundschalttisch und am vertikalen
Schlitten, die über eine
doppelte Kugelrollspindel mit
Portal­Gleichlauf erfolgt. Dies
gewährleistet eine absolute
Symmetrie und eine homogene
Verfahrbewegung von Tisch und
vertikaler Achse. Zusätzlich
bietet das Antriebskonzept die
Möglichkeit, den Rundschalttisch
und den Revolverkopf in
den optimalen Abmessungen zu
fertigen und somit den Zugang
zu den Kabeln und Schlauchleitungen
durch das Zentrum des
Rundschalttisches zu ermöglichen.
www.danobat.com
FACHAUSSTELLUNG |B2B-MEETINGS |KONFERENZEN
2. –4.November – 4. November 2010
Messegelände
Frankfurt/Main, Germany
www.airtec.aero

extra Luft- und RaumfahRt
nachbearbeitung
überflüssig
werkzeuge – Mit den fräsern der baureihe wax, speziell zur bearbeitung von
nicht­eisen­Metallen, hat sumitomo sein angebot für die luftfahrtindustrie und
andere einsatzgebiete deutlich erweitert.
als Weiterentwicklung der Wavemill­
Fräser hat Sumitomo eine Wax genannte,
neue Fräser­Generation entwickelt.
Ziel war es, mit besonders weichem
Schnitt insbesondere Aluminium, Alulegierungen,
Titan und andere Nichteisenmetalle zu
bearbeiten. Besonderer Wert wurde von Beginn
der Entwicklung an auf gute Oberflächenqualitäten,
hohe Winkeltreue und lange Standzeiten
gelegt.
Die auffällig geformten Wendeschneidplatten
sind in vieler Hinsicht besonders. Ihre
Formgebung erlaubt Schnitttiefen bis zu zehn
Millimeter Länge. Das vermindert ungeliebte
Absätze an den Werkstückflanken und lässt
sehr wirtschaftliche Bearbeitungen zu. Im Zusammenspiel
mit den Fräskörpern ermöglichen
die Platten exakte 90­Grad­Schultern, was
sonst übliche Nachbearbeitungen überflüssig
macht. Verantwortlich dafür sind nicht nur die
80
maschine+werkzeug Juni 2010
rundum geschliffenen Schneidkanten, sondern
auch eine zusätzliche Kontur im Plattenboden,
die ihr Gegenstück im Plattensitz des Halters
findet, wo sie formschlüssig eingepasst ist. Dadurch
werden die Schnittkräfte unmittelbar in
den Fräserkörper abgeleitet und die Klemmschraube
wird nicht mehr mit Scherkräften
und radialen Zentrifugalkräften belastet. Dies
trägt zu einem besonders ruhigen Lauf bei und
erhöht die Standzeiten.
Besonders in der Bearbeitung von Aluminium
und dessen Legierungen steht die Neigung
zu Aufbauschneiden und die Anhaftung von
Spänen auf den Wendeschneidplatten meist
langen Standzeiten entgegen. Um das zu vermeiden
weisen die Wax­Schneidplatten von
Sumitomo drei weitere Besonderheiten auf.
Zum einen führt die hoch positive Geometrie
auch zu einer Spanformung und zu einer sehr
schnellen Spanabfuhr. Das vermindert die Auf­
Die Wax-Schneidplatten ermöglichen einen besonders weichen Schnitt, um Nicht-Eisen-Metalle zu bearbeiten.
heizung der Schneidplatte und setzt die Verklebungsneigung
herab, weil die Hitze mit dem
Span abgeführt wird.
Zudem ist die Oberfläche der Schneidplatte
poliert, wodurch dem Spanfluss kein Reibwiderstand
geboten wird. Auch dadurch fließt der
Span schneller ab und kann sich nicht an eventuell
vorhandenen Oberflächenrauigkeiten der
Platten anhaften, wie dies bei anderen Wendeschneidplatten
oft der Fall ist.
Diamantähnlich und blau
Als dritte Besonderheit bietet Sumitomo diese
Platten unter der Bezeichnung Aurora DLC
auch mit einer diamantähnlichen Beschichtung
an. Diese Aurora DLC(Diamond Like
Carbon)­Beschichtung, die an der blau glänzenden
Oberfläche zu erkennen ist, erhöht die
materialabweisende Funktion der Platte und
verleiht ihr eine extrem lange Standzeit.
Bei Kundenanwendungen konnte mit Sumitomo
Wax die fünffache Standzeit gegenüber
dem nächstbesseren Wettbewerbsprodukt erzielt
werden, teilt der Werkzeughersteller mit.
Das spart nicht nur Werkzeugkosten, sondern
sorgt für einen wesentlich harmonischeren
Fertigungsablauf, ohne häufige Unterbrechungen
für Werkzeugwechsel. Die blaue Färbung
der Beschichtung macht Verschleißmarken optisch
augenfälliger und warnt frühzeitig, damit
rechtzeitig vor dem Ende der Lebensdauer die
Platte gewechselt werden kann. Dadurch werden
ungeplante Stillstände vermieden.
Als Summe aller Eigenschaften haben die
weich schneidenden Wax­Platten von Sumitomo
noch den zusätzlichen Effekt, dass für die
Zerspanung wesentlich weniger Spindelleistung
benötigt wird als bei ähnlichen Produkten
des Wettbewerbs. Das ermöglicht wiederum
deutlich höhere Schnitttiefen und höhere
Spanvolumina sowie kürzere Prozesszeiten.
www.sumitomotool.com

extra Luft- und RaumfahRt
schaufelfüße
präzise fräsen
werkzeuge – ceratizit hat mit Maximill 274 einen neuen fräser speziell für die
bearbeitung von turbinenschaufeln entwickelt. Die wendeplatten des fräsers haben
acht schneidkanten, die sich besonders für hochfeste werkstoffe eignen.
Mit Maximill 274 hat Ceratizit einen
Fräser für die Bearbeitung von
Schaufelfüßen entwickelt.
turbinen gehören zu den
beeindruckendsten Maschinen
überhaupt. Ihre
mechanisch nutzbare Leistung
kann bis zu 1600 Megawatt betragen.
Die Turbinenschaufeln
sind dabei beträchtlichen Belastungen
ausgesetzt. Kritisch ist vor
allem die hohe Betriebstemperatur
in Kombination mit dem Kontakt
zu aggressiven Medien, etwa
heißem Dampf. Für die Turbinenschaufeln
sind daher Werkstoffe
notwendig, die eine hohe Beständigkeit
gegen solche aggressiven
Medien aufweisen, zum Beispiel
rostfreie Chromstähle.
Diese Werkstoffe sind nach wie
vor teuer; ihre Bearbeitung ist be­
sonders aufwendig. Denn schon
kleinste Oberflächenfehler auf den
Turbinenschaufeln reduzieren bereits
die Leistung, erhöhen die
Wartungskosten und verkürzen die
Lebensdauer der Turbine. Wegen
der hohen Materialkosten und des
hohen Zeitaufwandes bei der Bearbeitung
können sich die Hersteller
Ausschuss nicht leisten. Prozesssicherheit
ist daher bei der
Herstellung von Turbinenschaufeln
die kritische Prozessgröße.
Da bei diesen Vorgängen Präzision
extrem wichtig ist, hat Ceratizit
mit Maximill 274 einen Fräser
speziell für die prozesssichere und
exakte Bearbeitung der Schaufelfüße
entwickelt. Die Wendeplatten
für Maximill 274 haben acht
Schneidkanten, die sich besonders
für hochfeste Werkstoffe eignen.
Geringste Schnittkräfte sorgen
für saubere Bauteiloberflächen
und die Einhaltung von engen
Toleranzen.
»Wir geben den Herstellern mit
Maximill 274 ein Werkzeug für die
spezifischen Herausforderungen
von Turbinenschaufeln an die
Hand. Die Einhaltung enger Toleranzen
und die Erzielung besonders
sauberer Oberflächen, selbst
bei schwer zerspanbaren Materialien,
stellt nun kein Problem mehr
dar«, so Markus Krabichler, Produktmanager
im Segment Maschinenbau
& Transport.
Bei geringem Leistungsbedarf
hat der neue Fräser von Ceratizit
eine ausgesprochen hohe Laufruhe.
Der Freiwinkel der Wende­
schneidplattevon 25 Grad erlaubt
eine günstige Einbaulage der
Schneidplatte im Werkzeug. Aus
dem leichten Handling und der
guten Zugänglichkeit mit dem
Schraubendreher ergeben sich
geringe Rüstzeiten. Eine ausreichende
Kühlung gewährleisten
die Kühlmittelbohrungen und ermöglichen
dadurch maximale Vorschübe.
www.ceratizit.com