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maschine+werkzeug 05/2019

CAM für harte Werkstoffe

CAD/CAM

In der Industrie verwendete Bauteile müssen den unterschiedlichsten Anforderungen genügen. In einigen Branchen wird deshalb auf anspruchsvolle Werkstoffe zurückgegriffen. So auch beim US-Unternehmen Winsert.

Paul Dickinson, zuständig für die Sonderanfertigungen bei Winsert (links), und Jeff Kubash, Techniker bei Winsert, erstellen mit Esprit eine kundenspezifische Spannvorrichtung zur Unterstützung der Fünf-Achs-Bearbeitung. Bild: DP Technology

Paul Dickinson, zuständig für die Sonderanfertigungen bei Winsert (links), und Jeff Kubash, Techniker bei Winsert, erstellen mit Esprit eine kundenspezifische Spannvorrichtung zur Unterstützung der Fünf-Achs-Bearbeitung. Bild: DP Technology

Das in Marinette im US-amerikanischen Bundesstaat Wisconsin ansässige Unternehmen Winsert entwickelt, gießt und bearbeitet zahlreiche Bauteile aus verschleißfesten, hitze- und korrosionsbeständigen Legierungen. Die fertigen Produkte widerstehen zuverlässig starken Druckbelastungen, korrosiven Kraftstoffen und hohen Temperaturen.
Beispiele sind Ventilsitzringe, Abgasrückführungssysteme oder Verschleißteile für Turbolader. Außerdem gehören Ventile und Schaufelblätter für Motoren etwa für die Forstwirtschaft zum Produktangebot des Unternehmens.

Die Herstellung der Legierungen auf Kobalt-, Nickel- und Eisenbasis erfolgt bei Winsert auf der Grundlage von schmelz- oder pulvermetallurgischen Verfahren. Bis zu 385 Kilogramm können auf einmal vergossen werden. Dabei reicht das Gewicht der Gussteile von wenigen Gramm bis zehn Kilogramm. Um die Legierungen zu prüfen, kommen bei Winsert Spektrometer, verschiedene Wärmebehandlungen und zerstörungsfreie Prüfungen zum Einsatz. Extern werden auch Röntgenuntersuchungen vorgenommen. Die meisten Bauteile werden vor Ort geschliffen, gedreht und gefräst und anschließend zu Baugruppen zusammengesetzt. In einem neu gebauten Forschungs- und Entwicklungszentrum werden Lösungen getestet und neue Werkstoffe entwickelt. Die Kunden wissen es zu schätzen, dass Winsert die gängigen Fertigungsverfahren bietet und dass Teile in drei bis sieben Tagen produziert werden können.

Start mit Prototyp

Bei fast 40 Prozent der Produkte beginnt der Produktionsprozess mit der Prototypenfertigung. Hier werden die einzelnen Teile aus den von Winsert entwickelten Legierungen hergestellt. Da das Material verschleißfest, hitze- und korrosionsbeständig ist, kommt es bei der Bearbeitung zu starkem Verschleiß. Und da alle Produkte nach kundenspezifischen Anforderungen gefertigt werden, kann nicht auf Standardkonfigurationen zurückgegriffen werden. Doch bei den Werkstoffen will Winsert keine Kompromisse eingehen. Paul Dickinson, zuständig für die Sonderanfertigungen bei Winsert, erklärt: »Wir müssen mit Gusslegierungen arbeiten, die es mit Werkstoffen auf Kobalt- und Nickelbasis aufnehmen können.«

Da die bei Winsert gefertigten Teile oft sehr komplex sind, müssen die für die Erstellung der Gussformen benötigten Werkzeugwege immer wieder neu generiert werden. Nur so können Oberflächen mit der erforderlichen Güte erzeugt werden, ohne dass Zeit durch überflüssige Luftschnitte verschwendet würde. Die Maschinenbediener müssen sich darauf verlassen können, dass der generierte G-Code und die Vorabsimulation die gewünschten Ergebnisse erbringen, da die Programme häufig lange dauern und oft nur ein einziges Teil auf der Grundlage eines G-Codes oder einer Simulation gefertigt wird. Zudem erwarten die Kunden häufig, dass Winsert die bestellten Gussteile in kürzester Zeit liefert.

Daher müssen auch die eingesetzten Maschinen den hohen Anforderungen genügen. Denn nur so kann sichergestellt werden, dass Winsert schnell auf Kundenwünsche reagieren und Produkte fertigen kann, die funktional und hochwertig sind. In der Fertigung stehen deshalb rund 70 selbst konstruierte CNC-Zwei-Achs-Drehmaschinen, drei Sechs-Achs-Drehmaschinen, eine Drei-Achs-Fräsmaschine und ein Bearbeitungszentrum.

Bereits Ende der 90er-Jahre, als Winsert noch eine einfache Dreherei war, wurde im Unternehmen die CAM-Software ›Esprit‹ eingesetzt. Das System überzeugte durch seine vielen Funktionen und seine Anpassungsfähigkeit. Auch als das Unternehmen 2009 in die Fräsbearbeitung einstieg, setzte sich Esprit nach einem Vergleich mit ähnlichen Softwareprodukten durch. »Esprit war allen anderen Systemen überlegen«, erklärt Dickinson. »Wenn wir eine bessere Software gefunden hätten, hätten wir bestimmt gewechselt, denn Produktivität ist das A und O.« Dank Esprit konnte das Unternehmen so manchen Bearbeitungsschritt einsparen und bessere Werkzeugwege erzeugen. Für die 3D-Bearbeitung bot die Software zahlreiche zusätzliche Funktionen und die Erstellung eines sauberen, genauen G-Codes war ohne Weiteres möglich.


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Unternehmensinformation

DP Technology Germany GmbH

Kirschäckerstr. 23
DE 96052 Bamberg
Tel.: +49 - 951 - 299526 0
Fax: -29952629

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