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maschine+werkzeug 07/2012

Effizient in Form gebracht

Technik - Maschinen

Portalfräsen - Die zu bearbeitenden Teile der Modell- und Formenbauer werden immer komplexer und größer, die Bandbreite der Materialien nimmt ständig zu. Tetzlaff setzt deshalb jetzt auf die Portalfräsmaschine FZ 33 von Zimmermann. Diese ist so stabil und leistungsstark, dass sie selbst zähe Materialien von fünf Seiten mit einer Präzision von wenigen Hundertstel Millimetern bearbeiten kann.

Die Firma Tetzlaff Modellbau fertigt vorwiegend Vakuumtiefziehwerkzeuge mit eingefrästen oder eingegossenen Kühlkanälen, zum Beispiel für die Automobilindustrie, für Caravans oder den Bootsbau. Das Unternehmen stellt komplexe Konturen, Modellplatten, Kernkästen und Angusssysteme in hoher Qualität her. Inhaber Jörg Tetzlaff hat das erfolgreiche Unternehmen 1985 gegründet und beschäftigt sieben Mitarbeiter. »Früher haben wir noch viel mit Holz gearbeitet. Heute kommen zum Großteil Aluminium in Form von Guss oder Halbzeugen sowie Kunststoffblockmaterialien und sogar Faserverbundwerkstoffe zum Einsatz«, beschreibt er.

Nicht nur die Vielfalt der Materialien hat sich gewandelt, auch die Anforderungen, die Kunden an die Oberflächen der Modelle und Formen stellen. »Heute legen wir nur noch ganz selten Hand an unsere Modelle an«, schildert Jörg Tetzlaff. »Mit der Feile nachbearbeiten? – Das wäre unwirtschaftlich. Mit alten Maschinen ist das aber nicht zu verhindern.« Um wettbewerbsfähig zu bleiben, suchte der Geschäftsführer nach einer Portalfräsmaschine, mit der er nicht nur eine hohe Oberflächengüte ohne Nacharbeit erzielt, sondern auch unterschiedliche Materialien und Werkstücke in beliebiger Größe flexibel bearbeiten kann. »Wir dachten zuerst an eine gebrauchte Anlage.

Denn die Anschaffungskosten wären deutlich niedriger«, sagt der Geschäftsführer. Doch die Suche nach einer guten Gebrauchten gestaltet sich schwierig, denn solche Maschinen sind lange im Einsatz. Dazu kommt: Eine zehn Jahre alte Anlage hat auch eine zehn Jahre alte Technik. »Setze ich eine neue Steuerung ein, passen eventuell die Antriebe nicht mehr, oder ich benötige eine komplett neue Elektronik. Die Kosten, die für Modernisierung oder Überholung und laufend für Wartung und Reparaturen entstehen, sind am Ende so hoch, dass eine neue Fräsmaschine die deutlich wirtschaftlichere Variante ist.«

Tetzlaff Modellbau hat schon seit der Firmengründung den kompletten Maschinenpark für den Modellbau der F. Zimmermann GmbH im Einsatz. Zimmermann bietet aber mehr – zum Beispiel Portalfräsmaschinen zur fünf- und sechsachsigen Bearbeitung. Das Portal dieser Maschinen ist gewichtsoptimiert konstruiert und weist trotzdem eine hohe Torsions- und Biegesteifigkeit auf. Nach intensiven Gesprächen mit den Zimmermann-Experten entschied sich der Inhaber für die neue kompakte Portalfräsmaschine FZ 33. »Sie ist modular aufgebaut. Damit konnten wir die Maschine optimal auf die Anforderungen der Firma Tetzlaff Modellbau zuschneiden«, sagt Christian Zierhut, Leiter Vertrieb und Marketing bei F. Zimmermann.

Diese überzeugte Jörg Tetzlaff nicht nur durch ihren attraktiven Preis, sondern auch durch ihren großen Arbeitsraum. »Uns stehen mit dieser Anlage fünf Meter in der X-, drei Meter in der Y- und 1,5 Meter in der Z-Achse zur Verfügung«, freut er sich und schaut dabei auf die neue FZ 33, auf der gerade ein Negativwerkzeug für ein Fassadenteil aus Aluminium gefräst wird. Es hat eine Länge von 1800 mm, eine Breite von 900 mm und eine Höhe von 180 mm. »In nur zwei Arbeitstagen haben wir aus dem Aluminiumblock eine sehr komplexe Form mit Kanälen für die Wasserkühlung und mehreren Bohrungen auf der Rückseite hergestellt«, erklärt er. »Wir können das Werkstück in einer Aufspannung von fünf Seiten bearbeiten.«

Flexible Bearbeitung

Zum Einsatz kommt dazu der neue Zimmermann-Fräskopf VH 20. Der Antrieb erfolgt in der A-Achse über elektronisch verspannte, spielfreie Torque-Doppelmotoren. Die C-Achse verfügt über einen Torque-Direktantrieb. In Verbindung mit einem hochauflösenden Messsystem ermöglicht das ein schnelles und hochpräzises Positionieren, denn der Fräskopf verbindet hohe Drehmomente mit hohen Rotationsgeschwindigkeiten in der A- und C-Achse bis 360 Grad/Sekunde. »Durch den symmetrischen Aufbau und die nach unten verjüngte kompakte Bauform des Fräskopfs besitzt dieser außerdem eine geringe Störkontur«, erklärt Christian Zierhut.

Mit der FZ 33 ist der schwäbische Modellbauer jetzt wesentlich flexibler in der Annahme seiner Aufträge. »Wir bearbeiten heute auf einer Maschine zum Beispiel Modelle für die Automobilindustrie aus Verbundwerkstoffen und Leichtmetallen mit unterschiedlichen Größen und Konturen. Zudem Musterformen und Kleinserienwerkzeuge aus Blockmaterialien.« Zu den Modellen gehörte zum Beispiel der komplette Kofferraumboden für einen süddeutschen Automobilhersteller.

Tetzlaff Modellbau hat auf der neuen FZ 33 außerdem bereits Strukturteile aus Aluminium für die Automobilindustrie, Verkleidungsteile für Caravans oder Teile für den Bootsbau hergestellt. »Bei diesen Teilen hätte ich mit unserer alten Maschine eines anderen Anbieters Bauchweh bekommen, denn die Bearbeitung wäre wesentlich umständlicher und die Qualität schlechter. Unsere Mitarbeiter hätten dazu noch erhebliche Handarbeit leisten müssen – und das wäre teuer geworden«, sagt Jörg Tetzlaff. Die Maschine stoppt, und der Fräskopf fährt zur Werkzeugwechselstation. Die Klappe öffnet sich, und alle Fräser und Bohrer, die für diese Bearbeitung benötigt werden, kommen zum Vorschein.

»Wir haben hier ein Pick-up-Werkzeugwechselsystem integriert«, sagt Zierhut. Eine Laser-Werkzeugvermessung und ein Funkmesstaster runden das Paket ab. »Durch die genau auf unseren Bedarf angepasste Maschine verkürzen sich die Durchlaufzeiten der Aufträge signifikant« freut sich Jörg Tetzlaff. Der in die Portalfräsmaschine integrierte Funkmesstaster ermöglicht ein schnelles Einmessen des Bauteils auf der Maschine. Nach der Bearbeitung kann die Vermessung ebenfalls direkt auf der Maschine erfolgen, das Bauteil muss nicht abgespannt werden.

»Zimmermann hat auf unseren Wunsch auch eine Absaugung integriert, die Stäube, die bei der Bearbeitung entstehen, aufnimmt. Für die Wertstofftrennung gelangen nur Metallspäne in den Späneförderer. Diese Konstellation ist besonders für uns Modellbauer wichtig, weil wir im ständigen Wechsel mit verschiedenen Materialien arbeiten müssen«, sagt Jörg Tetzlaff. Weiter meint Tetzlaff: »Der Späneförderer kann für die Trockenbearbeitung mit eingebauten Klappen verschlossen werden, was einen sehr schnellen Wechsel zwischen Nass- und Trockenbearbeitung ermöglicht.« Die FZ 33 ist damit in kurzer Zeit für einen neuen Auftrag umgerüstet.

Neue Halle errichtet

Für die neue Portalfräsmaschine hat Tetzlaff Modellbau eine Halle errichtet, die exakt auf die Höhe der FZ 33 angepasst ist. Es ist ruhig im Vergleich zur Produktionshalle nebenan, selbst wenn die Maschine läuft. »Oben sind noch drei Zentimeter Platz«, schmunzelt Jörg Tetzlaff. Die neue Portalfräsmaschine hätte nicht in die bestehende Produktionshalle gepasst. »Aber nicht nur wegen der Größe haben wir die Halle errichtet, auch das Fundament wollten wir entsprechend anpassen, um jegliche Schwingungen in der Maschine zu vermeiden. Wir haben hier als Boden eine Fundamentplatte mit Stahlarmierungen.«

Darauf ist auch der Maschinentisch angebracht. Dieser ist damit nicht mit der Maschine verbunden. »Dadurch wirkt sich das Bauteilgewicht nicht auf Genauigkeit und Dynamik aus«, erklärt Jörg Tetzlaff. Die Halle ist innen mit Thermowänden versehen. »Das ist hier ausgestattet wie in einem Kühlhaus«, sagt er. »Und wenn in den Mittagsstunden die Sonne hereinstrahlt, lassen wir die Jalousien runter. Weiterhin haben wir das Dach mit einer 20 Zentimeter dicken Schicht isoliert. Damit schließen wir aus, dass Maschine und Werkstück durch Erwärmung ihre Maße verändern.«

Die Firma F. Zimmermann GmbH hat ihr gesamtes Know-how in die Entwicklung der FZ 33 eingebracht. Tetzlaff Modellbau profitiert nun von einer hochdynamischen und wirtschaftlichen Anlage bei gesteigerten Eigenschaften wie Oberflächenqualität und Genauigkeit. »Denkendorf ist auch quasi gleich nebenan. Brauchen wir Hilfe oder ein Ersatzteil, ist dieses schnell besorgt«, freut sich Jörg Tetzlaff. Auch die Schulung der Mitarbeiter war schnell und effizient.

»Durch die Portalfräsmaschine haben wir einen klaren Wettbewerbsvorteil. Wir liefern jetzt schneller an unsere Kunden und fertigen komplexere Formen noch präziser.« Die FZ 33 ist eine optimale Ergänzung zum bestehenden Maschinenpark. »Wir konnten mit ihr außerdem neue Kunden gewinnen«, sagt der Modellbauer. Die bearbeitete Fläche des Schlichtfräsers auf der Aluminiumform ist klar zu erkennen. Der Inhaber ist zufrieden: »Die Oberfläche ist perfekt. Nach dem Schlichtvorgang kann die Form genau so zum Kunden.«

www.f-zimmermann.com

  • Bild 1: Effizient in Form gebracht

    Bild 1: Effizient in Form gebracht

  • Bild 2: Effizient in Form gebracht

    Bild 2: Effizient in Form gebracht

  • Die komplexe Form und eine hohe Oberflächengüte sind für die FZ 33 kein Problem.

    Die komplexe Form und eine hohe Oberflächengüte sind für die FZ 33 kein Problem.

  • Der große Arbeitsraum, kann wegen der Modularbauweise beliebig variieren.

    Der große Arbeitsraum, kann wegen der Modularbauweise beliebig variieren.

  • Der Fräskopf fährt zur Wechselstation, um automatisch den Fräser zu wechseln.

    Der Fräskopf fährt zur Wechselstation, um automatisch den Fräser zu wechseln.

  • »Durch die Portalfräsmaschine haben wir einen klaren Wettbewerbsvorteil.«  Jörg Tetzlaff, Inhaber

    »Durch die Portalfräsmaschine haben wir einen klaren Wettbewerbsvorteil.« Jörg Tetzlaff, Inhaber

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Unternehmensinformation

F. Zimmermann GmbH Maschinen für den Modell-, Formen- und Werkzeugbau

Bernhäuser Str. 35
DE 73765 Neuhausen a d Fildern
Tel.: 07158-948955-0
Fax: -300

Tetzlaff Modelbau

Johannesstraße 17
DE 72138 Kirchentellinsfurt
Tel.: 07121-68122
Fax: -600716

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