Zimmermann reizt Leistungsfähigkeit seiner Maschinen mit Werkzeugen von Mapal aus

Perfekte Kombi für Strukturbauteile

Das Horizontal-Bearbeitungszentrum, der 3-Achs-Fräskopf und der ISO-Eckfräser SPM-Rough erreichen im Zusammenspiel beste Ergebnisse. Bilder: Mapal
Zimmermann setzt von Mapal den ISO-Eckfräser SPM-Rough mit Wendeschneidplatten sowie die VHM-Fräser SPM-Rough mit Wellenprofil, OptiMill-SPM und SPM-Finish (von links) ein.
/

Die Kombination aus optimaler Bearbeitungsmaschine und optimalem Werkzeug sorgt für wirtschaftliche Prozesse und überzeugende Bearbeitungsergebnisse. Ein Beispiel dafür ist die Kooperation zwischen dem Maschinenhersteller Zimmermann und dem Hersteller von Präzisionswerkzeugen Mapal.

Speziell für die Bearbeitung von Strukturbauteilen in der Luftfahrtindustrie hat die F. Zimmermann GmbH ihr erstes Horizontal-Bearbeitungszentrum entwickelt. Die Strukturbauteile aus Aluminium, beispielsweise Flügelteile und Spante, werden meist aus dem Vollen gefräst – mit bis zu 95 Prozent Materialabtrag. Hierbei ist die fehlerfreie Bearbeitung in Bezug auf Masshaltigkeit und Oberflächenbeschaffenheit entscheidend. Zusätzlich stellt die Bauteilstruktur, die mit zunehmendem Materialabtrag empfindlicher wird, eine Herausforderung dar. Um den Fräsprozess auch in diesen Bereichen hocheffizient zu gestalten, bietet das neue Bearbeitungszentrum FZH maximale Steifigkeit. Denn die Kerntechnologie des neuen 5- beziehungsweise 6-Achs-Horizontal-Bearbeitungszentrums ist ein robuster, wassergekühlter Fahrständer. Wo gängige Maschinenkonzepte an hebelbedingten Abweichungen bei zunehmend ausgefahrenem Schlitten leiden, nimmt bei der neuen Zimmermann-Maschine der Führungswagenabstand bei zunehmender Eintauchtiefe in das Material zu. Dadurch wird die Steifigkeit sogar erhöht. Um maximale Effizienz zu erreichen, setzt Zimmermann den eigenen, patentierten 3-Achs-Fräskopf M3ABC im Bearbeitungszentrum ein. Insbesondere in den Taschenecken eines Werkstücks muss dieser Fräskopf nur geringe Schwenkbewegungen ausführen. Dadurch kann der Vorschub weitestgehend konstant gehalten und somit die Bearbeitungszeit signifikant verkürzt werden.

Grund für Versuchsreihen

Bei einem Open-House im Juni 2017 zeigte Zimmermann den Besuchern das neue Bearbeitungszentrum mit Werkzeugen von Mitbewerbern. Diese Werkzeuge blieben allerdings hinter der Erwartungshaltung zurück und konnten die Leistung der Maschine nicht ausreizen. «Warum nicht die Werkzeuge von Mapal auf ihre Leistungsfähigkeit testen?», dachten sich bei dieser Gelegenheit die Verantwortlichen bei Zimmermann, denn Mapal stellte seine Fräser für die Hochvolumenzerspanung bei der Veranstaltung vor. Gesagt, getan. Kurze Zeit später realisierten die Vertreter beider Unternehmen gemeinsam umfängliche Fräsversuche mit verschiedenen Werkzeugen.

«Unser Ziel war es, die optimalen Werkzeuge aus unserem Portfolio für die Bearbeitungen auf der Zimmermann-Maschine auszuwählen», erklärt Dietmar Maichel, Project Manager 3D-Milling bei Mapal. Das Portfolio des Werkzeugherstellers umfasst verschiedene Fräser für die Hochvolumenbearbeitung von Strukturbauteilen aus Aluminium, die genau für den Einsatz auf Hochleistungsmaschinen konzipiert sind. Die SPM-Fräser sind als VHM-Ausführung sowie mit PKD- und ISO-Schneiden verfügbar. Insgesamt vier Werkzeuge kommen heute für Schrupp- und Schlichtbearbeitungen bei Zimmermann zum Einsatz.

Fazit der Versuchsreihen

«Die Maschine, der 3-Achs-Fräskopf und die Werkzeuge von Mapal sorgen für einen echten Leistungsschub», freut sich Steffen Nüssle, Verkaufsleiter Export sowie Leiter Anwendungstechnik bei Zimmermann, direkt nach den ersten Tests. Mit dem ISO-Eckfräser SPM Rough beispielsweise wurden die besten Ergebnisse erreicht, die jemals mit einem Werkzeug mit Wendeschneidplatten erzielt wurden.

Die ISO-Werkzeuge mit polierten Wendeschneidplatten sind die neusten Produkte in der SPM-Reihe. Auch der SPM-Rough mit Wellenprofil übertraf die Anforderungen an den Materialabtrag bei exzellenter Laufruhe. «Die Komplettbearbeitung einer Tasche 190 x 190 x 40 mm ist nun umgerechnet in unter einer Minute möglich», erläutert Steffen Nüssle.

Die Praktiker bei der F. Zimmermann GmbH sind überzeugt von den Werkzeugen von Mapal. «Der Einsatz der SPM-Fräser hat uns bei der Aluminiumbearbeitung einen Quantensprung beschert. Und uns gezeigt, was die perfekte Kombination aus Werkzeug und Maschine hinsichtlich der Leistungsfähigkeit bedeutet», sagt Steffen Nüssle. Inzwischen sind die Werkzeuge deshalb das Mittel der Wahl, wenn es für Zimmermann an Maschinenabnahmen oder Vorführungen bei Kunden aus der Luftfahrtindustrie geht.

Die Maschinen von Zimmermann eignen sich aber nicht nur für die Bearbeitung von Metallen. «Viele unserer Kunden fertigen Bauteile aus Composite-Materialen», verrät Steffen Nüssle. Und auch in diesem Bereich möchte Zimmermann Versuchsbauteile mit Werkzeugen von Mapal fräsen. «Wir sind optimistisch, dass wir mit den Fräsern zur Composite-Bearbeitung genau wie im Aluminiumbereich eine neue Geheimwaffe finden, um die Leistungsfähigkeit unserer Maschinen noch besser ausschöpfen zu können», ist der Verkaufsleiter überzeugt. Die entsprechenden Planungen sind im vollen Gange.