Zusammenarbeit von Chiron und Mapal in den USA: Turnkey mit 78 Werkzeugen

Zwei der insgesamt 78 präzisionsgefertigten Werkzeuge, die stellvertretend für die maßgeschneiderten Sonderlösungen von Mapal stehen. Sie sind exakt auf die Bearbeitungsanforderungen abgestimmt und tragen maßgeblich zur Effizienz und Qualität des Fertigungsprozesses bei.

Die Chiron Group ist seit 1993 in den USA aktiv. 2001 wurde in Charlotte (North Carolina) ein modernes Werk eröffnet, wo auf einer Fläche von rund 7.000 Quadratmetern insgesamt 100 Mitarbeiter tätig sind. Hier geht es vor allem darum, die Maschinen aus deutscher Produktion an die Bedürfnisse der amerikanischen Kunden anzupassen. Von der Feinabstimmung hydraulischer Systeme bis hin zur Entwicklung fortschrittlicher Automatisierungs- und Turnkey-Lösungen liegt der Fokus klar auf Präzision und Effizienz. Diese Maschinen sind für die wirtschaftliche Produktion konkreter Bauteile ausgelegt und werden daher schlüsselfertig mit Software, Spannvorrichtungen und Werkzeugen ausgeliefert.

Das doppelspindlige Bearbeitungszentrum DZ 25 P five axis wurde von der Chiron Group speziell für die hochproduktive Bearbeitung von Bauteilen in der Großserienfertigung entwickelt.

Präsenz vor Ort ist wichtig

Wie die Chiron Group ist auch Mapal in den USA vertreten und unterhält hier mit Port Huron (Michigan) und Fountain Inn (South Carolina) gleich zwei Werke. Der Werkzeughersteller und Technologiepartner mit Stammsitz in Aalen hat frühzeitig erkannt, dass Präsenz vor Ort erforderlich ist, um auf dem US-amerikanischen Markt zu bestehen. Bereits 1977 wurde daher die erste Tochtergesellschaft im Ausland gegründet. Gestartet wurde in New Jersey mit der Wiederaufbereitung von Werkzeugen. Mit der Expansion in den Automotive-Sektor wuchs das Geschäft rasant, sodass bald offensichtlich wurde, dass der kleine Betrieb nicht mehr ausreichte. Der nächste logische Schritt bestand darin, eine Fertigungsstätte in der Nähe der Automotive-Kunden aufzubauen. So eröffnete Mapal 1995 den Produktionsstandort Port Huron mit Fokus auf der Herstellung und Instandsetzung hochpräziser Werkzeuge, wie den Mapal-Reibahlen mit Führungsleistentechnologie. Die unmittelbare Nähe zu Detroit ermöglichte es, den Kunden schnellere Reaktionszeiten und eine bestmögliche technische Unterstützung zu bieten.

Durch die Bündelung von Fachwissen in den internationalen Kompetenzzentren baute Mapal Know-how und Kompetenzen im Fertigungsbereich aus. 2019 eröffnete der Werkzeughersteller im Süden des Landes ein zweites Werk. In Fountain Inn stehen heute nennenswerte Kapazitäten für Vertrieb, Service und Fertigung sowie ein hervorragend ausgestattetes Testzentrum für den Luft- und Raumfahrtbereich zur Verfügung. Mapal Inc. fertigt an beiden Standorten mit den Technologien und Prozessen der weltweit einheitlichen Standards der Mapal Gruppe VHM- und PKD-Werkzeuge, darunter Bohrer mit einem oder mehreren Durchmessern, Formfräser, Reibahlen und Werkzeuge für die Composite-Bearbeitung und bereitet diese wieder auf.

Auf der DZ 25 P five axis von der Chiron Group können zwei der 800 x 800 mm großen Bauteile gleichzeitig bearbeitet werden.

Erfolgreiche Partnerschaft

Die Zusammenarbeit zwischen der Chiron Group und Mapal in den USA währt nun fast schon so lange wie die Präsenz des Maschinenbauers auf dem amerikanischen Kontinent. Die Chiron Group beliefert Kunden in der Automobilindustrie, aber auch die Branchen Aerospace und Medizintechnik sowie deren jeweilige Zulieferer. Als Erstausstatter der Maschinen wurde immer wieder Mapal gewählt. „Um unseren Kunden die besten Lösungen zu bieten, brauchen wir zuverlässige Partner, und Mapal hat diese Anforderung wiederholt unter Beweis gestellt“, sagt dazu Jesus Flores, Lead Project Engineer bei der Chiron Group in Charlotte.

Auch im jüngsten Projekt, einer Turnkey-Maschine für einen Truck-Hersteller, kommen sämtliche eingesetzten Werkzeuge sowie die Prozessauslegung von Mapal. Bei dem zu produzierenden Bauteil handelt es sich um ein vorderes Getriebegehäuse für einen großen Lkw-Dieselmotor. Um einen reibungslosen Start zu gewährleisten, unterstützte Mapal den Kunden vor Ort bei der Anlaufphase und beschleunigte die Bereitstellung optimierter Werkzeuge, sodass das Projekt vom ersten Tag an nach Plan lief.

Anwendungstechnikerin Kaylee Loyst bestückt das Werkzeugmagazin der Maschine. Alle 78 Werkzeuge kommen von Mapal.

Infos zum Anwender

Seit 1993 ist die Chiron Group America ein führender Anbieter von schlüsselfertigen Hochgeschwindigkeits- und Großserienbearbeitungslösungen in ganz Nordamerika. Das hochmoderne, über 7.000 m² große Werk in Charlotte, North Carolina, hat seit 2001 über 2.500 Kundenprojekte realisiert.

Von fortschrittlicher 5-Achs-Bearbeitung über Ein- und Doppelspindellösungen bis hin zu einfacher und anspruchsvoller Automatisierung arbeitet man eng mit der Chiron Group Deutschland zusammen.

Anspruchsvolles Automotive-Bauteil

Das hochkomplexe Bauteil mit zahlreichen Bohrungen und komplizierten Formen wird aus Druckgussaluminium A380 gefertigt. Der Endkunde plant, davon 120.000 Stück pro Jahr zu fertigen. Bei einer voraussichtlichen Produktionslaufzeit von sechs bis acht Jahren könnte die Gesamtstückzahl an eine Million Teile herankommen, bevor eventuell eine Designmodifikation ansteht.

Die hohen Stückzahlen, in denen das Getriebegehäuse produziert werden soll, verlangen nach einer sehr effizienten Fertigung. Für diese Aufgabe wurde das doppelspindlige Bearbeitungszentrum DZ 25 P five axis gewählt, das die Chiron Group speziell für die hochproduktive Bearbeitung großvolumiger Bauteile entwickelt hat. Aufgrund der enormen Steifigkeit der Maschine sind hohe Dynamik und Präzision bei sehr hohen Achsbeschleunigungen und schnellen Eilgängen gewährleistet. Im geräumigen Arbeitsraum können zwei der 800 x 800 mm großen Bauteile gleichzeitig bearbeitet werden. In einem ersten Arbeitsschritt wird das Werkstück im angelieferten Zustand aufgespannt, um zunächst die Vorbearbeitung durchzuführen und so Spannungen aus dem Bauteil zu lösen. Dabei werden auch gleich Bearbeitungen mit mittlerer Toleranzgröße erledigt. Die exakte Bearbeitung von Passungsbohrungen und Flächen zum Referenzpunkt erfolgt in einer weiteren Aufspannung.

Zwei Drittel Sonderwerkzeuge

Ihren Anteil daran haben auch die von Mapal gelieferten Werkzeuge, insgesamt 78 an der Zahl. Zwei Drittel davon sind Sonderwerkzeuge, die mit speziellen Geometrien und Abmessungen exakt auf die jeweiligen Bearbeitungsschritte abgestimmt sind. In vielen Fällen ist die Komplexität der Werkzeuge durch das Design des Bauteils oder die gewählte Bearbeitungsstrategie getrieben. 33 der Tools sind PKD-Werkzeuge, die übrigen 45 arbeiten mit Hartmetallschneiden.

Nach Möglichkeit werden mehrere Bearbeitungsschritte in Kombinationswerkzeugen vereint, die beispielsweise Bearbeitungen mit verschiedenen Durchmessern in einem Arbeitsschritt ermöglichen. „Mit solchen Sonderwerkzeugen verkürzen wir die Taktzeit enorm“, begründet Jesus Flores den Einsatz der auf den Prozess abgestimmten Werkzeuge. „Damit sparen wir uns jeweils mehrere Werkzeugwechsel, was neben der Bearbeitungszeit auch der Genauigkeit zugutekommt.“ Denn bei dem Bauteil sind auch eine Präzision und Qualität gefragt, die selbst für die Standards der Automobilbranche außergewöhnlich sind. Bei der Positioniergenauigkeit ist eine Toleranz von 25 µm vorgegeben, für die Durchmesser 8,0 bis 10 µm. „Dieses Bauteil hat mit die höchsten Qualitätsanforderungen, die ich je gesehen habe. Für ein Werkstück dieser Größe ist das schon eine Herausforderung“, so Flores weiter. Die Kombination der fortschrittlichen Maschine und der Hochleistungsfähigkeit der verwendeten Mapal-Werkzeuge ließen das Projekt gelingen. Die Chiron Group hebt insbesondere die Qualität der PKD-Werkzeuge hervor, die sich mit ihrer extremen Widerstandsfähigkeit und Härte ideal für lange Produktionsläufe eignen.

Proaktiver Support

„Die Qualität der Werkzeuge ist hervorragend und die Leistung entspricht genau unseren Anforderungen“, heißt es seitens der Chiron Group. Einen entscheidenden Unterschied macht für den Maschinenhersteller auch der Support, den man in Charlotte seit Beginn der Zusammenarbeit von Mapal immer wieder erfahren habe. Das Werkzeug- und Prozessdesign sowie die Anwendungsunterstützung seien herausragend. Besonders steche der proaktive Ansatz bei der Zusammenarbeit hervor. Mapal gehe konsequent über die bloße Bereitstellung von Werkzeugen hinaus und biete maßgeschneiderte Lösungen und zeitnahe Unterstützung, wann immer sie benötigt wird.

Lob für das gute Teamwork kommt auch von Mapal. „Ich bin sehr stolz auf die Zusammenarbeit, die es ermöglicht hat, dieses große Werkzeugpaket innerhalb des engen Zeitrahmens fertigzustellen, den der Endkunde vorgegeben hat“, sagt Evan Osantoski, Vertriebs- und Anwendungsingenieur aus Michigan. Vom Projektstart bis zur Kundenfreigabe dauerte es gerade mal acht Monate.

Globale Zusammenarbeit für höchste Präzision

Die enge und erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen der Chiron Group und Mapal in den USA ist kein Einzelfall. Auch in anderen Märkten, insbesondere in Deutschland und Österreich, setzt Mapal auf eine partnerschaftliche Kooperation mit Werkzeugmaschinenherstellern, um maßgeschneiderte Fertigungslösungen für seine Kunden bereitzustellen. Mit einem umfassenden Know-how in der Prozess- und Werkzeugtechnologie ermöglicht das eine präzise, effiziente und wirtschaftliche Produktion in verschiedenen Branchen – von der Automobilindustrie über die Luft- und Raumfahrt bis hin zur Medizintechnik.