Chiron DZ 25 P: Zerspanung von Strukturbauteilen auf höchstem Niveau

Bei geringer Stellfläche bietet das doppelspindelige Bearbeitungszentrum DZ 25 P besten Zugang sowie Einsehbarkeit durch große Türöffnungen – optimal auf die Bedürfnisse von GF Casting Solutions in Altenmarkt ausgelegt.

Automobilzulieferer stehen vor der Herausforderung, den immer weiter steigenden Anforderungen der OEMs gerecht zu werden. Komponenten müssen in großen Losen bei gleichbleibend hoher Qualität just in time geliefert werden. Leichtbau gewinnt immer mehr an Bedeutung und damit auch die Fertigung von immer größeren leichten Strukturbauteilen aus Aluminium bzw. Magnesium.

Zu den Premium-Zulieferern für derartige Teile zählt die GF Casting Solutions Altenmarkt GmbH & Co. KG. Das 1972 als Alucon in der Obersteiermark gegründete und später durch Mössner Druckguss betriebene Werk gehört seit 1999 zur GF Corporation. Seit über 20 Jahren liegt der Fokus auf der Herstellung von Komponenten für den Automobilbau. Die Kernkompetenz ist die Produkt- und Prozessentwicklung für Druckgussteile. „Wir sehen uns tagtäglich mit der Aufgabe konfrontiert, immer größere Komponenten zu fertigen. Bei möglichst niedrigen Stückgewichten entstehen so Druckgussteile mit geringen Wandstärken und damit verbunden besonderen Anforderungen an den Druckguss und deren Bearbeitung“, verrät Reinhold Brunnthaler, Senior Expert Mechanische Bearbeitung bei der GF Casting Solutions. Die steirischen Druckgussexperten haben für diese Aufgaben im Laufe der Jahre höchste Kompetenz für die erforderlichen Prozessschritte aufgebaut. Man ist in der Lage, die gesamte Wertschöpfungskette von der Simulation über den Druckguss bis zur mechanischen Bearbeitung inklusive Teilebeschichtung anzubieten, auf Wirtschaftlichkeit zu prüfen und lückenlos zu dokumentieren.

Die Spindelachsen der DZ 25 P sind unabhängig voneinander verfahrbar. Das ermöglicht sowohl Spiegelbearbeitung als auch eine Lagekompensation der zu bearbeitenden Teile.

Hohe Fertigungstiefe

„Unser Leistungsspektrum deckt alle Prozessschritte bis zum einbaufertigen Bauteil ab und wir verfügen daher über alle erforderlichen Bearbeitungsmethoden bei uns im Hause. Die Zerspanung spielt dabei eine wesentliche Rolle. Unser Maschinenpark umfasst deshalb nahezu 50 Bearbeitungszentren. Wir verarbeiten auf Druckgussmaschinen mit Schließkräften von bis zu 4.400 t nahezu 14.000 t Aluminium bzw. Magnesium im Jahr und jedes Teil benötigt irgendeine Form der zerspanenden Nachbearbeitung“, begründet Brunnthaler die hohen Kapazitätsanforderungen.

Hauptzeitparalleles Be- und Entladen mittels Palettenwechsler garantiert eine hohe Wirtschaftlichkeit.

Maßgeschneiderte Lösung

Die Entwicklungsgeschichte des im Februar 2020 in Betrieb genommenen doppelspindeligen Bearbeitungszentrum DZ 25 P der Marke Chiron passt genau in den Prozessentwicklungsanspruch des GF Casting Solutions-Standortes. Dirk Schmid, Leiter technischer Vertrieb DACH bei der Chiron Group SE, erinnert sich: „Die Zusammenarbeit mit Georg Fischer dauert mittlerweile schon über zehn Jahre an. Sowohl am Standort Herzogenburg als auch in Altenmarkt sind über 15 Maschinen der Chiron Group im Einsatz. Wir haben festgestellt, dass die Anforderungen hinsichtlich Stückzahlen und Teiledimensionen ständig zunehmen. Da wir Kunden wie GF dabei unterstützen möchten, noch wirtschaftlicher zu arbeiten, haben wir 2015 bei GF angefragt, ob Interesse besteht, an der Entwicklung des hochproduktiven Doppelspindel-Bearbeitungszentrums mitzuwirken.“

Ziel war es, ein Fertigungssystem zu entwickeln, das genau auf die Bedürfnisse eines Automobilzulieferers für die Bearbeitung von Strukturbauteilen zugeschnitten ist. „Wir haben daraufhin eine Feature-Liste zusammengestellt, mit einem genauen Anforderungsprofil für ein neues doppelspindeliges Maschinenkonzept. Basis waren klarerweise die erforderlichen Bearbeitungsschritte, aber auch der Maschinenaufbau wurde von Grund auf neu konzipiert. Ein Wechseltischkonzept für hauptzeitparalleles Rüsten sowie ein schneller Werkzeugwechsler für die Reduzierung der Nebenzeiten. Zudem mussten die hohen Sicherheitsanforderungen berücksichtigt werden“, geht Brunnthaler ins Detail.

GF Casting Solutions in Altenmarkt hat sich auf die Herstellung von Druckgussteilen aus Aluminium bzw. Magnesium für die Automobilindustrie spezialisiert. Diese werden je nach Anforderung in unterschiedlichsten Losgrößen produziert.

Reinhold Brunnthaler
Senior Expert Mechanische Bearbeitung bei der GF Casting Solutions in Altenmarkt

„In der Zusammenarbeit mit dem Entwicklungsteam der Chiron Group ist eine Maschine entstanden, die perfekt unserem Aufgabenprofil entspricht. Sie hat am Ende den Vorgabenkatalog weit übertroffen und lässt sogar hinsichtlich Präzision keine Wünsche offen.“

Stabilität und Ergonomie im Vordergrund

Das Hauptaugenmerk lag auf dem hochproduktiven Bearbeiten der komplexen Strukturbauteile. Das war unter anderem ein Grund dafür, dass die Chiron Group die Neuentwicklung entgegen der sonst angewandten Fahrständerbauweise nun in Portalbauweise realisierte. „Heraus kam ein erstaunlich stabiles und steifes Bearbeitungszentrum, das auch hinsichtlich Genauigkeit kaum Wünsche offenlässt. Wir haben genau eruiert, welche Faktoren taktzeitrelevant sind und darauf besonders viel Wert gelegt. Dabei haben sich Werkzeugwechsel und Werkstückpositionierung als kritische Aspekte herausgestellt“, weiß Schmid. Die beiden parallel auf der Brücke der A-Achse montierten Drehtische mit 800 mm Spindelabstand können am Beladeplatz gerüstet und eingeschwenkt werden. Die beiden HS-Motorspindeln laufen auf getrennt verfahrbaren Z-Führungen, was eine Spiegelbearbeitung und auch eine Kompensation eines eventuellen Bauteilverzugs ermöglicht.

Leistungsfähigkeit für hohe Produktivität

Aufgrund der enormen Steifigkeit der Maschine ist eine hohe Dynamik durch sehr hohe Achsbeschleunigungen und schnelle Eilgänge gewährleistet. Zwei getrennte Werkzeugmagazine mit je 60 Werkzeugplätzen bieten einen unabhängigen Werkzeugwechsel je Spindel für kurze Span-zu-Span-Zeiten von 3,5 s. Mit Verfahrwegen (X/Y/Z) von 800 x 1.100 x 800 mm ist die Bearbeitung großer Teile problemlos möglich und das Spindeldrehmoment von 200 Nm bei 20.000 U/min wird über eine HSK-A63 Schnittstelle sicher auf das Werkzeug übertragen. Die Bedienung erfolgt über das neue TouchLine-Bedienpanel auf der Basis einer Siemens 840 D sl.

„Durch die positiven Erfahrungen mit den Chiron-Fertigungszentren konnten wir GF Casting Solutions Altenmarkt als Entwicklungspartner für die neue Strukturbauteilmaschine gewinnen. Die bisherigen Maschinen sind großteils auch universell einsetzbar. Die DZ 25 P ist eine der neuesten Entwicklungen aus dem Hause Chiron, ideal für Strukturbauteile aus der Automobilindustrie. Ein richtiges Arbeitspferd, wenn es um Durchsatz, Produktivität und Zuverlässigkeit geht“, zeigt sich Dirk Schmid abschließend zufrieden und Reinhold Brunnthaler fügt bestätigend hinzu: „Die Zusammenarbeit mit der Chiron Group war wirklich sehr fruchtbar. Wir haben in regelmäßigen Abstimmungen mit den Entwicklern die Details für die Maschine so verfeinert, bis das Set-up genau gepasst hat. Schon während der einmonatigen Testphase haben wir Federbeine für Audi produziert und danach sofort auf einen Drei-Schicht-Betrieb umgestellt. Damit schaffen wir in der aktuellen Anwendung ca. 270 Teile pro Schicht, was eine enorme Leistungssteigerung gegenüber der alten Anlage darstellt.“

Auch für größere Strukturbauteile bietet die Chiron Group eine Lösung, denn die DZ 25 P gibt es seit Kurzem auch eine Nummer größer: Die neue Baureihe 28 mit 1.200 mm Spindelabstand rundet das Produktportfolio der Chiron Group perfekt ab. Basierend auf derselben Maschinenplattform sind die neuen Chiron-Baureihen exakt auf die jeweiligen Werkstückdimensionen ausgerichtet und decken die gesamte Bandbreite an größeren und komplexen Bauteilen für Automotive und Aerospace ab.

Infos zum Anwender

Die GF Casting Solutions Altenmarkt GmbH & Co. KG wurde 1972 als Alucon in der Obersteiermark gegründet und später durch Mössner Druckguss betrieben. 1999 übernahm Georg Fischer das Werk und fertigt seither am Standort Altenmarkt Druckgussteile aus Aluminium und Magnesium mit Schwerpunkt in der Automobilindustrie. Mit ca. 600 Mitarbeitern werden jährlich 14.000 t Aluminium und Magnesium auf 23 Druckgussmaschinen verarbeitet. 47 Bearbeitungszentren sowie zahlreiche Sondermaschinen, Wärmebehandlungsanlagen, Beschichtungsanlagen und Laser-, Schleif- und Entgratzellen ergänzen den Maschinenpark.