Es ist eine Investition in die Zukunft: Die Firma Metalex entschied sich für ein Droop+Rein Portalbearbeitungszentrum. Warum die Entscheidung auf diese Maschine fiel, zeigt dieser Bericht.

Die Metalex Manufacturing Inc aus Cincinnati (Ohio) entschied sich für ein Droop+Rein Portalbearbeitungszentrum von Starrag. Die Zukunftsinvestition ist gedacht für das neue «Center for Advanced Large Manufacturing».

Der 1971 gegründete Lohnfertiger hat sich auf die Herstellung hochwertiger komplexer Werkstücke für ein breites Spektrum von Marktführern in den Branchen Luft- und Raumfahrt, Energie, Marine und Konsumgüter spezialisiert. Der in Cincinnati ansässige Auftragsfertiger orderte nun bei Starrag seine bisher grösste Maschine. Damit verfügt Metalex über die entsprechend erweiterte, flexible Produktionskapazität, um alle künftigen Anforderungen seiner Auftraggeber bei der Herstellung von hochpräzisen Fräs- und Drehteilen in einer Aufspannung zu erfüllen.

Tatsächlich soll die 6-Achsen-Maschine aus der Droop+Rein T-Baureihe nicht nur laufende Projekte bearbeiten. Dank ihrer aussergewöhnlichen Masse – max. Tischlänge: 18‘000 mm; Breite zwischen den Ständern: 9‘500 mm – soll sie auch für neue XXL-Aufträge sorgen und so das zukünftige Geschäft von Metalex mit hochwertigen Auftragsproduktionen weiter sichern.

Zum hochflexiblen 6-Achs-Bearbeitungszentrum getunt

Die Fräs- und Drehmaschine in Portalbauweise wurde speziell für aktuelle und künftige Anforderungen konfiguriert: Sie bietet dazu einen sehr grossen Arbeitsraum von 19‘000 bzw. 9‘000 mm (X/Y-Achse). Unter der Spindel (maximale Durchfahrtshöhe: 7‘000 mm) sorgen der enorm grosse Schieberhub (Z-Achse: 3‘000 mm) und der kontinuierlich bewegbare Querbalken (W-Achse: 5‘500 mm) für hohe Freiheitsgrade – vor allem beim Bearbeiten von sehr grossen Werkstücken. Zum hochflexiblen 6-Achs-Bearbeitungszentrum wird die Zukunftsinvestition durch die im Frässchieber integrierte, stufenlos durchdrehende C-Achse und den Universal-Gabel-Fräskopf mit seiner um ± 95° schwenkbaren B-Achse.

Roboter-Magazin mit Platz für bis zu 400 Werkzeugen

Die 100 kW-Hauptspindel überträgt ein hohes Drehmoment von maximal 7‘500 Nm auf die vertikalen und horizontalen Fräskopfe. Hinzu kommen zwei für den 5-Achsen-Betrieb ausgelegte Gabelköpfe (davon einer mit einem Wechselsystem für Spindelkartuschen) und ein schlankes System zur Spindelverlängerung, die die standardmässige Ausstattung mit Fräsköpfen abrunden.

Für Starrag spricht, dass Droop+Rein in Bielefeld alle Fräsköpfe selbst entwickelt, baut und testet. Die Maschine ist darüber hinaus auf den Einsatz weiterer Fräsköpfe ausgelegt, damit Metalex auch völlig neue Aufträge bearbeiten kann. Das vielseitige Roboter-Magazin mit Platz für bis zu 400 Werkzeugen versorgt die Fräs- und Drehköpfe mit drei verschiedenen Werkzeugsystemen.

Zwei grosse, separat betriebene Tische

Eine Besonderheit ist die Tischkonstruktion. Sie trägt zwei grosse Tische (6‘000 mm x 8‘000 mm), die sich separat unter der Spindel betreiben lassen, während der jeweils andere ausserhalb des Arbeitsbereichs be- und entladen wird. Im gekoppelten Tandem-Betrieb lassen sich die Tische auf eine enorme Länge von 18.000 mm verlängern, um überlange Werkstücke zu bearbeiten. Ausserdem verfügt jeder Tisch über einen integrierten Drehtisch der Dörries Baureihe (Durchmesser: 6‘000 mm), der dank der beiden 111 kW-Hauptantriebe die Drehbearbeitung von Bauteilen bis zu einem Gewicht von 200 t ermöglicht.

Der Drehtisch lässt sich aber auch als C-Achse zum präzisen Positionieren bei Fräs- und Bohrarbeiten nutzen. Alles in allem ist das Droop+Rein Bearbeitungszentrum daher besonders geeignet zur Hochpräzisionsbearbeitung von besonders grossen Werkstücken mit komplexer Geometrie in einer Aufspannung, bei denen es auf das Einhalten von sehr engen Toleranzen ankommt.

Maschine soll alle Anforderungen der kommenden Jahre erfüllen

Damit entspricht Starrag den Wünschen des amerikanischen Kunden: Metalex wollte eine Maschine kaufen, die nicht nur die aktuellen Produktionsbedürfnisse befriedigt, sondern auch alle Anforderungen der kommenden Jahre erfüllt. Daher nahm das Unternehmen mit vielen Maschinenbauern Kontakt auf. Dazu zählte auch das Unternehmen Starrag, das ihnen früher bereits drei Werkzeugmaschinen (Dörries Vertikaldrehmaschine und zwei horizontale 5-Achs-Bearbeitungszentren Starrag STC) geliefert hatte.

Starrag erhielt schliesslich den Auftrag zum Bau einer Maschine, die – so der für den Produktbereich Droop+Rein zuständige Starrag-Vertriebsmanager Heiko Quack – «sehr flexibel, effizient und präzise Werkstücke aus unterschiedlichsten Materialien 5-achsig fertigt.»

Verschiedene Lösungen und Maschinentypen taxiert

Metalex und Starrag besprachen im Detail die Anforderungen. Hier kam der Starrag-Claim ins Spiel. «Wir gingen die Aufgabenstellung getreu unserer bewährten Philosophie ‹Engineering precisely what you value› an», erinnert sich Heiko Quack. «Unter diesem Blickwinkel nahmen wir verschiedene Lösungen und Maschinentypen aus dem Starrag-Portfolio ins Visier. Metalex entschied sich schliesslich für die Droop+Rein T-Baureihe.

Es handelt sich um eine Portalfräsmaschine mit hervorragender Steifigkeit und Dämpfung durch einen intelligenten Materialmix bei den Strukturbauteilen, die für die hochgenaue Bearbeitung unerlässlich sind.» Das Bearbeitungszentrum erhielt zusätzlich zwei Drehtische und Drehwerkzeughalter aus dem Produktbereich Dörries, die sich durch die 2014 gelieferte Contumat VCE1600 in Sachen Zuverlässigkeit und Produktivität bei Metalex bereits bewährt haben.

Modernste periphere Optionen

«Metalex wünschte sich eine Maschine für alle Eventualitäten», sagt Heiko Quack. «Starrag entsprach diesem Wunsch auch durch den Einsatz peripherer Optionen entsprechend dem neuesten Stand der Technik. Dazu zählen u.a. Balluff-Werkzeugidentifikation, Renishaw-Messtechnik, Blum-Laserwerkzeugvermessung, Videoüberwachung des Arbeitsbereichs mit vier Kameras, Werkzeug- und Prozessüberwachung und eine über die Siemens 840 D SL integrierte Brankamp-Kollisionsüberwachung. Durch Starrags Antwort auf die Anforderungen von Industrie 4.0 – Starrag Integrated Production System (IPS) – wird die Maschine in ein vorhandenes Produktions- und Werkzeugmanagementsystem eingebunden.»

Ein Unternehmen für die Zukunft bleiben

Kevin Kummerle, CEO von Metalex, fasst die Projektphase vor der Bestellung zusammen: «Damit sich Metalex kontinuierlich weiterentwickelt und ein Unternehmen der Zukunft bleibt, müssen aus dem Zusammenspiel von Kompetenz, Technologie und Mitarbeiter neue Innovationen entstehen, die uns von anderen Anbietern auf dem Markt abheben. Unsere Kunden möchten sicher gehen, dass ihre wichtigsten Lieferanten stets an der Spitze stehen und den besten Nutzen in Bezug auf Qualität, Technologie, Kosten und Service für heute und auf lange Sicht bieten.»