Krüger Aviation benötigte dringend eine Maschine zur Kunststoffnachbearbeitung. Dann fanden die Norddeutschen das 5-Achs-CNC-Portalfrässystem von HG Grimme SysTech.

Die Luftfahrtindustrie ist einer der anspruchsvollsten Kunden der Komponentenhersteller. Daher arbeiten für sie nur zuverlässige, zertifizierte Lieferanten, die bei der Wahl ihrer Produktionsmittel verständlicherweise sehr wählerisch sind.

Als das Traditionsunternehmen Krüger Aviation deshalb kurzfristig eine Maschine zur Kunststoffnachbearbeitung benötigte, war die Herausforderung besonders groß, um den hohen Anforderungen gerecht zu werden. Denn nicht ohne Grund verfügt die Krüger Aviation GmbH aus Barsbüttel bei Hamburg über eine Referenzliste, die sich wie das Who is Who der Luftfahrtbranche liest: Das hanseatische Traditionsunternehmen beliefert mehr als 300 Unternehmen der Branche – von Airbus, Lufthansa Technik, Safran bis zum ZIM Flugsitz. Solche Kunden setzen auf jeden Fall auf die besten Maschinen und Verfahren ihrer Lieferanten – auch in der Kunststoffnachbearbeitung.

Bei der Krüger Aviation GmbH sorgen natürlich nicht nur die Maschinen für höchste Qualität, sondern auch die 40 Mitarbeiter, die mittels Thermoformen, CNC-Bearbeitung und 3D-Druck Halbzeuge sowie komplexe Fertigteile und Baugruppen aus Kunststoff herstellen. „Wir helfen unseren Kunden auch bei der Konstruktion und Zertifizierung von Bauteilen oder beim Wechsel von einem Fertigungsprozess in einen anderen“, erklärt Florian Ehinger, Leiter Kundenservice. „Aber immer mehr Kunden kommen mit einem Aluminiumbauteil und fragen: Können Sie uns einen Kunststoff vorschlagen, den wir vielleicht statt Aluminium verwenden könnten?“

Zu den besonderen Spezialitäten zählen hochwertige Spiegel aus Spezialkunststoff, für die die Norddeutschen zu den weltweit führenden Anbietern zählen und für die sie mehrere Auszeichnungen wie den „Crystal Cabin Award“ erhalten haben. Darüber hinaus werden in Barsbüttel im Kunststofftiefziehen Licht- und Sitzarmaturenabdeckungen sowie weitere Komponenten für den Kabinen- und Toilettenbereich unter anderem aus Polycarbonat (PC), Polyamid (PA 66) oder Polyphenylsulfon (PPSU) hergestellt.

Aber alle Bauteile haben einen gemeinsamen Nenner: Sie sind sogenannte Sichtteile ohne tragende Funktion. Ehinger: „Die optische Qualität spielt bei allen unseren Komponenten eine wichtige Rolle. Deshalb haben wir uns viel Mühe gegeben. "

Just-in-time-Lieferung ist eine weitere Anforderung: Die Luftfahrtindustrie setzt auf extrem kurze Lieferzeiten, auch für Bauteile, die meist in Kleinserien und Maßanfertigungen gefertigt werden. Deshalb optimiert Krüger Aviation alle Prozesse von der Entwicklung über die Produktion bis hin zur Abwicklung.

Zu den besonderen Spezialitäten zählen hochwertige Spiegel aus Spezialkunststoff, für die die Norddeutschen zu den weltweit führenden Anbietern zählen und für die sie mehrere Auszeichnungen wie den „Crystal Cabin Award“ erhalten haben. Darüber hinaus werden in Barsbüttel im Kunststofftiefziehen Licht- und Sitzarmaturenabdeckungen sowie weitere Komponenten für den Kabinen- und Toilettenbereich unter anderem aus Polycarbonat (PC), Polyamid (PA 66) oder Polyphenylsulfon (PPSU) hergestellt.

Aber alle Bauteile haben einen gemeinsamen Nenner: Sie sind sogenannte Sichtteile ohne tragende Funktion. Ehinger: „Die optische Qualität spielt bei allen unseren Komponenten eine wichtige Rolle. Deshalb haben wir uns viel Mühe gegeben. "

Just-in-time-Lieferung ist eine weitere Anforderung: Die Luftfahrtindustrie setzt auf extrem kurze Lieferzeiten, auch für Bauteile, die meist in Kleinserien und Maßanfertigungen gefertigt werden. Deshalb optimiert Krüger Aviation alle Prozesse von der Entwicklung über die Produktion bis hin zur Abwicklung.

Doch zurück zur Ausgangsfrage: Wie geht ein Traditionsunternehmen in vierter Generation mit über 100-jähriger Firmengeschichte vor, wenn es eine hochpräzise und extrem schnelle Fräsmaschine für die Nachbearbeitung von tiefgezogenen Kunststoffteilen benötigt, die so -Trimmen genannt, kurzfristig?

Die Norddeutschen schauten sich zunächst die Maschinen namhafter Unternehmen genau an, stießen dann aber auf die HG Grimme SysTech GmbH aus Wiedergeltingen im Unterallgäu. Für HG Grimme spricht, dass es sich wie Krüger Aviation um ein familiengeführtes, mittelständisches Unternehmen handelt. Zudem hat sie sich auf eine Hightech-Nische in der Kunststoffverarbeitung spezialisiert. Dort werden seit den 1980er Jahren CNC-Bearbeitungszentren für die Nachbearbeitung von Tiefziehteilen gebaut, damals noch eine Seltenheit in Deutschland. Seit 2010 bauen die Bayern auch CNC-Portalbearbeitungszentren.

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Aber nicht nur die Kompetenz in der Kunststoffverarbeitung und die Betreuung auf Augenhöhe beeindrucken die Norddeutschen. „Das Leistungspotenzial von HG Grimmes für unsere Form der Kunststoffnachbearbeitung ist für uns ideal“, sagt Ingo Horster, Chief Technical Officer (CTO) bei Krüger Aviation. „Und dann gab es noch ein 5-Achs-CNC-Portalfrässystem, das genau die richtige Größe und Leistung hatte. HG Grimme hat an der Vorführmaschine nur geringfügige Anpassungen vorgenommen. Und schon nach kurzer Zeit konnten wir mit dem Besäumen von Tiefziehteilen beginnen. "

Der Begriff „kleine Anpassungen“ ist wohl hanseatischem Understatement geschuldet, denn Krüger Aviation hatte einen besonderen Wunsch: Die Norddeutschen haben als Werkstückträger einen Vakuumspanntisch entwickelt, der zusammen mit Halbzeugen sogar komplex geformte Bauteile aufnehmen kann zuverlässig und vibrationsfrei bei hohen Fräsgeschwindigkeiten. Bisher wurde der selbst entwickelte Vakuumspanntisch aus Holz oder Uriol gefertigt. HG Grimme soll nun eine massive Vollaluminium-Variante produzieren. Der Wunsch nach einem noch robusteren Aufspanntisch ist verständlich, da die neuen Portalmaschinen in der X/Y-Achse mit einer Geschwindigkeit von bis zu 80 Metern pro Minute arbeiten.

„Wir können jetzt Bauteile mit drei und fünf Achsen auf einer Maschine bearbeiten“, freut sich der CTO. „Jetzt sind wir sogar in der Lage, verschiedenste Artikel gleichzeitig links und rechts zu fräsen.“ Eine herausnehmbare Trennwand aus Makrolon ermöglicht das Aufstellen einer Tischseite, während die andere Seite gefräst wird. Auch hier hat sich bewährt, dass sich der Balken mit dem Fräskopf nicht von vorne nach hinten, sondern von links nach rechts bewegt. So kann der Bediener während des Fräsvorgangs völlig ungestört auf der zweiten Seite des Tisches arbeiten. Horster lobt die nun dynamischere und gleichzeitig stabilere Bearbeitung. Zudem arbeitet die Portal-CNC-Anlage trotz der hohen Fräsgeschwindigkeit im µm-Bereich so präzise, ​​dass ein nachträgliches Polieren oft überflüssig ist.

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Ein ungewöhnlicher Anblick für Experten in der Metallbearbeitung ist der sehr kompakte Fräskopf, der sich maximal 540° drehen und bis zu 365° schwenken lässt. „Da hier keine hohen Kräfte wie in der Metallbearbeitung auftreten, können wir mit einem einseitig montierten Fräskopf arbeiten“, erklärt Horster. „Damit fräsen wir auch die typisch filigranen Werkstücke sehr dynamisch, weil wir den Kopf jetzt sehr weit nach unten schwenken können, ohne dass der Fräskopf mit dem Tisch oder den Vorrichtungen kollidiert.“ Die Kollisionsgefahr ist jetzt deutlich geringer als bei der Vorgängermaschine.

Die Erfahrungen mit den ersten Frästeilen waren gut. Krüger Aviation startete zunächst mit tiefgezogenen Halbzeugen aus dem Kunststoff Uriol und testet nun auch Bauteile aus anderen Kunststoffen für die Luftfahrtindustrie, für die die „Erstbemusterung“ beim Kunden ansteht. „Bislang hat alles perfekt funktioniert“, berichtet Horster. „Beim Fräsen sind wir nicht mit der Stoppuhr dabei: Aber es ist definitiv so, dass sich die Durchlaufzeit pro Werkstück um die Hälfte reduziert hat.“

Maschinentyp: Fräsanlage auf Portalbasis zur Bearbeitung von Kunststoffen und Verbundwerkstoffen wie CFK oder GFK

Tischfläche: 2.400 mm x 1.200 mm (Ebenheit: ± 0,05 mm/m)

Tischgestell: von 3 Seiten zugänglich, 6 Auflageflächen mit Aluminiumleisten, 6 elektronisch überwachte Vakuumverteiler

Verfahrwege: 3.100 mm x 1.600 mm x 850 mm

max. Bearbeitungsmaße (5-Achsen): 2'500 mm x 1'000 mm x 600 mm

Antriebe: Zahnstangenantrieb und Linearachsen mit gehärteten Präzisions-Linearführungen mit Abstreifern und Edelstahlriemen

max. Beschleunigung: 4.000 mm / s2

max. Geschwindigkeit: 80.000 mm/min (X/Y) oder 30.000 mm/min (Z)

Autor: Dipl.-Ing. Nikolaus Fecht, Technikjournalist aus Gelsenkirchen, im Auftrag der Firma HG Grimme

Veröffentlicht von Technologie und Wissen

HG Grimme SysTech GmbH hg-grimme.de