Was geschieht, wenn man einen Werkzeughersteller, einen Maschinenbauer, einen Maschinenhändler, einen Roboterhersteller und einen Digitalisierungsspezialisten nach den Trends in der Mikrotechnik befragt und nach eigenen Produkten, welche unter diesem Einfluss des erwähnten Trends entwickelt wurden? Lesen Sie es selbst!
Autor: Eugen Albisser, Chefredaktor Online
DC Swiss und die Gewindewirbler
Welche Trends sehen Sie im Bereich der Mikrotechnik, in dem Ihre Firma unterwegs ist?
DC Swiss: Die Entwicklung von kleineren, leistungsfähigeren und kombinierten Einheiten wird weiter fortschreiten, was die Bedürfnisse und Bearbeitungsstrategien beeinflusst. Beispielsweise in der Medizintechnik ist bereits eine Vielzahl an mechatronischen Systemen etabliert; eine Folgegeneration wird meistens noch kompakter ausfallen.
Das Zusammenspiel von Mechanik, Elektronik und Informatik auf engstem Raum fordert kleinere physische Verbindungen und stellt somit Anforderungen an kleinste und präziseste Werkzeuge für die prozesssichere Gewindebearbeitung.
Aufgrund der hohen Produktanforderungen und der effizienteren Wirtschaftlichkeit im Herstellungsprozess entsteht das Bedürfnis, bestehende Folgeprozesse, wie beispielsweise das Entgraten des Gewindes, zu eliminieren.
Haben Sie ein Produkt im Portfolio, welches unter dem Einfluss dieses Trends entwickelt wurde?
DC Swiss: Die Familie der Gewindewirbler wurde mit der GWi5000-Serie ergänzt, die die Herstellung des perfekten Gewindes ermöglicht: gratfrei und mit feiner Oberfläche.
Basierend auf der Frästechnologie, schneiden die Gewindewirbler in einem Arbeitsgang sowohl das Gewindeprofil als auch den vorgebohrten Kerndurchmesser auf das entsprechende Sollmass. Die Werkzeuge aus Ultrafeinkorn-Vollhartmetall und mit VS-Verschleissschutzschicht zeichnen sich durch hervorragende Hitzebeständigkeit aus und sind daher ideal für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung mit Innenkühlung.
DC Swiss bietet für Abmessungen ab Ø M0.8 Lösungen für gratfreie Gewinde in gängigsten Werkstoffen, wie rostfreie Stähle, Titan und Buntmetalle, an.
Hat dieses Produkt gegenüber anderen Produkten ein Alleinstellungsmerkmal?
DC Swiss: Das Alleinstellungsmerkmal ist die Herstellung von gratfreien Innengewinden, durch gleichzeitiges Schneiden des Gewindeprofils und Kerndurchmessers, in einem Arbeitsgang. Dank patentierter Innenkühlung und Verschleissschutzschicht ist die Bearbeitung aller gängigen Materialien in der Zerspanung möglich.
Wo lagen die Herausforderungen bei der Umsetzung dieses Produkts?
DC Swiss: Das präzise Schleifen des Werkzeuges, die Geometrieabstimmung der unterschiedlichen Schneiden, da mindestens eine Schneide den Kerndurchmesser und mehrere Schneiden das Gewindeprofil realisiert, sowie die richtige Beschichtung und Kühlmittelzufuhr für den Einsatz in unterschiedlichen Werkstoffen.
Fanuc und die Robonano α-NMiA
Welche Trends sehen Sie im Bereich der Mikrotechnik, in dem Ihre Firma unterwegs ist?
Fanuc: Der Trend geht ganz eindeutig in Richtung Ultrapräzision für die Massenproduktion, welche sich für die Bearbeitung von komplexen Formkernen und Werkstücken eignen soll und darüber hinaus für eine ganze Reihe von Anwendungen, die Präzision im Nanobereich erfordern.
Haben Sie ein Produkt im Portfolio, welches unter dem Einfluss dieses Trends entwickelt wurde?
Fanuc: Die Robonano α-NMiA von Fanuc ist eine Fräsmaschine mit einer Befehlsauflösung im Sub-Nano-Bereich und setzt damit neue Massstäbe in Sachen Genauigkeit beim Fräsen.
Es werden damit gefräste Oberflächen mit einer Rauheit von wenigen Nanometern (nm) möglich, womit dieses Bearbeitungszentrum schlagartig in den Fokus der Uhren- und Medizintechnikbranche rückte.
Die Steuerung entspricht dem neusten CNC-Standard von Fanuc, dasselbe gilt für die Antriebe. Als Führung für alle Achsen kommt eine hydrostatisch versorgte Lagertasche zum Einsatz, weiter verfügt das Bearbeitungszentrum über ein aktives Dämpfungssystem.
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Technische Daten zur Robonano α-NMiA
Zu den Achsen: Die maximalen Verfahrwege betragen für die Achsen X, Y und Z 450 × 300 × 200 mm, die B- und C-Achse bieten 360° kontinuierliche Drehung auf ihrem jeweiligen Rundschalttisch mit Durchmesser 220 mm. Die Befehlsauslösung beträgt 0,1 nm auf den Achsen X, Y und Z sowie 0,000001° auf den Achsen B und C.
Kommen wir zu den Geschwindigkeiten: Die maximale Vorschubgeschwindigkeit beträgt in der X- und Z-Achse 1000 mm/min, in der Y-Achse 200 mm/min und in der C-Achse jeweils 3600 °/min. Die maximale Spindeldrehzahl liegt bei 50 000 min-1. Die Frässpindel ist an der C-Achse befestigt.
Hat dieses Produkt gegenüber anderen Produkten ein Alleinstellungsmerkmal?
Fanuc: In der Robonano α-NMiA wurde die Auflösung der Programmierbefehle auf 0,1 Nanometer verbessert, um eine reibungslose Bewegung der Achsen zu gewährleisten. Damit liegt sie im Moment in den Bestwerten im Markt.
Mit dieser Maschine ist es zudem möglich, die engen Form- und Oberflächentoleranzen von kleinen und grossen optischen Komponenten bis zum Format A4 einzuhalten, ohne Kompromisse bei Zuverlässigkeit, Wartungsfreundlichkeit und Benutzerfreundlichkeit einzugehen.
Damit ist das Bearbeitungszentrum die Lösung der Wahl für die Massenproduktion von Ultrapräzisionskomponenten.
Wo lagen die Herausforderungen bei der Umsetzung dieses Produkts?
Fanuc: Die Steuerung entspricht den neusten CNC-Standards von Fanuc, welche bekannt sind für ihre Präzision und Qualität, dasselbe gilt für die Antriebe. Die grössten Herausforderungen liegen jedoch in den Installationsanforderungen: Voraussetzung ist eine konstante Raumtemperatur von 23 °C, wobei eine maximale Abweichung im Bereich von ± 1 °C je nach angestrebter Bearbeitungsgenauigkeit zulässig ist; dies bei 50 % Feuchtigkeit, 0,7 ± 0,01 MPa und 1 m3/min Druckluft.
Fehlmann und die Die 5-Achs Versa-Baureihe
Welche Trends sehen Sie im Bereich der Mikrotechnik, in dem Ihre Firma unterwegs ist?
Fehlmann: 5-Achs Bearbeitung auch bei ganz feinen und sehr präzisen mechanischen Bauteilen und das möglichst automatisiert für eine Produktion rund um die Uhr.
Haben Sie ein Produkt im Portfolio, welches unter dem Einfluss dieses Trends entwickelt wurde?
Fehlmann: Die 5-Achs Versa-Baureihe und im Speziellen die Versa 645 linear ist für diese Anwendungsfälle ideal. Die Maschine kann optimal automatisiert werden und verliert aber das Handling beim Einfahren der Serienteile bzw. Herstellen von Einzelteilen nicht.
Die Anlage kann je nach Anwendungsfall ganz individuell konfiguriert werden und es stehen verschiedene Spindelvarianten und Werkzeugwechsler-Ausführungen zur Auswahl.
Hat dieses Produkt gegenüber anderen Produkten ein Alleinstellungsmerkmal?
Fehlmann: Die Fehlmann Versa-Baureihe ist äusserst universell in der Anwendung. Die Automation der Anlage ist von Beginn weg in das Maschinenkonzept integriert worden und bietet ein optimales Maschinen-Handling gepaart mit äusserster Produktivität. Maschine, Automation, Zellen-Manager MCM, alles kommt aus einem Haus.
Wo lagen die Herausforderungen bei der Umsetzung dieses Produkts?
Fehlmann: Höchste Genauigkeit und Produktivität der ganzen Anlage und das rund um die Uhr. Die Maschine verfügt über die nötigen Technologie-Features, sodass auch unbemannt höchste Genauigkeit am Werkstück erzielt wird.
Bei der Versa 645 linear war zusätzlich noch die Integration von Fräs- und Schleifprozessen in die Anlage zum Herstellen von hochpräzisen Teilen eine Herausforderung.
Helfina und die Absaugungen
Welche Trends sehen Sie im Bereich der Mikrotechnik, in dem Ihre Firma unterwegs ist?
Helfina: Die Trends bei uns sind vielseitig. Da sind einerseits eine fertigungsprozess- und medienspezifische Auswahl wichtig mit der Konfiguration und Justierung von Absauganlagen. Im Trend liegen auch einstellbare Unterdrucksteuerung für einen präzisen Absaug-Luftstrom, ein hoher Wirkungsgrad auch bei kleinsten Partikeln, eine ergonomische Bedienung sowie schlanke Form und ansprechendes Design. Und schlussendlich geht es auch immer mehr um einen geringen Platzbedarf und die flexible Aufstellung neben oder über der Maschine.
Haben Sie ein Produkt im Portfolio, welches unter dem Einfluss dieses Trends entwickelt wurde?
Helfina: Sämtliche Absaugungen unseres Absolent-Produktportfolios wurden unter Berücksichtigung der genannten neuen Anforderungen neu entwickelt beziehungsweise überarbeitet und gelten mittlerweile sogar als Trendsetter in der Branche. Hierbei ist man bereits mit der kompakten Serie A-Line bestens für nahezu alle Anforderungen gerüstet und kann sich durch unterschiedliche Leistungsstufen und flexible Filterstufen-Auswahl dem Einsatzbereich exakt anpassen. Durch zusätzliche individuelle Unterbaugestelle oder Montageschienen meistern wir auch bei engsten Platzverhältnissen fast jede Hürde.
Hat dieses Produkt gegenüber anderen Produkten ein Alleinstellungsmerkmal?
Helfina: Die Produktreihe besitzt die neuste Filtertechnologie, das TFS – Tilted Filter System. Diese Kassetten arbeiten mit der bewährten Catch-&-Release-Funktion und sind in einem bestimmten Winkel im Filtergerät angeordnet. Dies verstärkt die Drainage-Kapazität und verbessert die Langlebigkeit des Filtermaterials in den Kassetten, was die Servicekosten erheblich reduziert.
Wo lagen die Herausforderungen bei der Umsetzung dieses Produkts?
Helfina: Das breite Spektrum sowie die unterschiedlichen Anforderungen der möglichen Anwendungen erforderten eine Standardisierung der Varianten, um die Geräte dennoch kostengünstig anbieten zu können.
Siemens und der digitale Zwilling
Welche Trends sehen Sie im Bereich der Mikrotechnik, in dem Ihre Firma unterwegs ist?
Siemens: Der digitale Zwilling der Werkzeugmaschine – als Ausgangsbasis für hochpräzise Maschinen und Teile – nimmt einen immer höheren Stellenwert sowohl bei Maschinenbauern als auch bei Endkunden ein. Ein digitaler Zwilling ermöglicht eine weitere Optimierung der Qualität und höchste Auslastung der Maschinen.
Haben Sie ein Produkt im Portfolio, welches unter dem Einfluss dieses Trends entwickelt wurde?
Siemens: Die neue Siemens-Steuerung Sinumerik One wurde als digital Native CNC entwickelt. Wir haben hierbei konsequent unseren eigenen Ansatz des digitalen Zwillings verfolgt: Die Steuerung wurde zuerst virtuell entwickelt und getestet, bevor die Software mit der Hardware verbunden wurde. Dieses neue Entwicklungsverfahren geben wir nun direkt an unsere Kunden weiter und ermutigen jeden, zuerst den digitalen Zwilling seiner Maschine zu erstellen und zu optimieren.
Wo lagen die Herausforderungen bei der Umsetzung dieses Produkts?
Siemens: Die grösste Herausforderung ist das konsequente Denken und Realisieren des digitalen Zwillings und das aktive Erkennen von neuen Geschäftsmodellen, welche sich damit ergeben. Um das volle Potenzial der Sinumerik One nutzen zu können, muss ein Wandel sowohl in den Entwicklungsprozessen wie auch im Sales, Marketing und auf Geschäftsleitungsebene stattfinden. Siemens Schweiz steht Ihnen mit einem kompetenten Team jederzeit helfend zur Seite. Gemeinsam packen wir den digitalen Wandel an.
Suvema und das präzise Power-Duo
Welche Trends sehen Sie im Bereich der Mikrotechnik, in dem Ihre Firma unterwegs ist?
Suvema: Die Miniaturisierung in den diversen Medtech-Bereichen – und auch in der Uhrenindustrie oder in der e-Mobilität – verlangt immer kleinere Werkstücke in höchster Präzision mit Glanz-Oberflächengüte. Gefragt sind kleinste Hochpräzisions-Drehmaschinen und 3- und 5-Achsen-Bearbeitungszentren mit grosser Dynamik und extremer Stabilität auf kleinster Aufstellfläche.
Haben Sie ein Produkt im Portfolio, welches unter dem Einfluss dieses Trends entwickelt wurde?
Suvema: Sowohl die Kleinst-Langdrehmaschine Citizen Cincom R504 wie auch die ultrakompakten 3- und 5-Achsen-Bearbeitungszentren Hasegawa PM150 und PM250-5X wurden genau unter diesen Vorgaben entwickelt. Dank der Suvema-eigenen Entwicklungsabteilung für Mechanik, Elektronik und Software werden die Maschinen «customized», das heisst mit kundenspezifischen Automatisationen ausgerüstet.
Hat dieses Produkt gegenüber anderen Produkten ein Alleinstellungsmerkmal?
Suvema: Die 3- und 5-Achsen-Bearbeitungszenter von Hasegawa sind Portal-Fräsmaschinen mit Verfahrwegen von 150 x 150 mm. Diese spezifisch für die Mikromechanik entwickelten Maschinen gehören zu den kleinsten und leistungsstärksten Fräsmaschinen. Dank der Stabilität des grossen Gussständers und der Portal-Ausführung werden die Maschinen mit direktangetriebenen Hochleistungs-Schnellspindeln ausgerüstet. Das Maschinenkonzept erlaubt eine perfekte Roboter-Integration.
Wo lagen die Herausforderungen bei der Umsetzung dieses Produkts?
Suvema: Die rationelle, automatisierte Fertigung kleinster Werkstücke in höchster Genauigkeit und mit perfekter Oberflächengüte.
