Auf einer Wellenlänge

Michael Greidenweis ist begeisterter Tennisspieler, fährt Mountainbike und liebt moderne Kunst. Thomas Marquardt, joggt, fährt leidenschaftlich gern Ski, singt im Verein und engagiert sich in der Lokalpolitik. Absolut einig sind sich der Geschäftsführer der Greidenweis GmbH und der Leiter Automation der CHIRON Group, was die Integration von Greidenweis in die Gruppe angeht: Mit kombinierter Kompetenz können neue und größere Projekte realisiert werden, kann die CHIRON Group hoch individualisierte Lösungen für die mehr und mehr nachgefragte Automation von Gesamtprozessen bieten.

Wo die Schwerpunkte in Spaichingen und Tuttlingen jeweils liegen, wie sich jetzt noch leistungsfähigere Zerspanungs-, Montage- und Fertigungsprozesse gestalten lassen und welche Projekte in der Pipeline sind? Darüber sprechen Michael Greidenweis und Thomas Marquardt im Video, vertiefende Infos gibt’s im Interview.

Herr Greidenweis, Herr Marquardt: Wie profitieren Kunden der CHIRON Group durch die neue Marke GREIDENWEIS? Und welche Vorteile bieten sich umgekehrt den Kunden von Greidenweis, das jetzt Tochterunternehmen der Gruppe ist?

Michael Greidenweis: Unser gemeinsames Ziel sind hoch produktive, individualisierte Komplettlösungen. Nach Veröffentlichung der Übernahme war das Interesse direkt groß. Wir haben aus der Agrar- und Holzindustrie und aus dem Sektor Automotive Projektanfragen erhalten. Bei denen – neu für uns – das Fertigungszentrum im Mittelpunkt steht und nach der Bearbeitung weitere Schritte integriert werden sollen. Zum Beispiel das Be- und Entladen der Fertigungszentren, Waschen, Prüfen, Schrauben, Kleben, Montieren. Hier ist unsere Kompetenz gefragt. Positiv auch: Durch unsere Zugehörigkeit zur CHIRON Group erhalten wir deutlich mehr Anfragen und können mit Zugriff auf die Kompetenz in Tuttlingen gemeinsam neue, spannende Projekte angehen, zum Beispiel aus den Bereichen Medizintechnik, Antriebstechnik, E-Motoren, Brennstoffzellen.

Thomas Marquardt: Zusammen stärken wir unser Kompetenzfeld Automation, erweitern sukzessive unseren »Baukasten«, können größere Projekte angehen und optimal betreuen. Unsere Automationslösungen haben sich bisher schwerpunktmäßig auf das Be- und Entladen von Werkstücken nach dem Bearbeitungsprozess erstreckt. Bei Automotive ist die Verkettung nach dem Zerspanen schon länger Thema, dieses Wissen transferieren wir mithilfe von Greidenweis auf andere Branchen und können jetzt Zerspanungs-, Montage- und Fertigungsprozesse durch innovative Automationslösungen noch leistungsfähiger gestalten. Das gilt für die Prozessautomation großvolumiger Bauteile auf einem Bearbeitungszentrum ebenso wie für komplexe Fertigungslinien – angefangen mit dem Bereitstellen des Rohlings über das Zerspanen und angegliederte Prozesse bis zum End-of-Line-Test.

Wie haben sich die Anforderungen der Kunden und die Nachfrage beim Thema Automation mit den Jahren geändert, wo liegt heute der Fokus?

Michael Greidenweis: Auch heute geht es natürlich um die Hardware, immer wichtiger wird jedoch die Integration der Automatisierungsmodule in übergeordnete Systeme. Stichworte Software, Steuerungstechnik, vernetztes Fertigen, Industrie 4.0. Als ich angefangen habe, musste man richtig tief in die Konstruktion einsteigen und alles selbst entwickeln. Heute funktioniert das eher wie Lego – es geht darum, vorhandene Komponenten projektspezifisch anzupassen und zu einer funktionierenden Einheit zusammenzufügen.

Thomas Marquardt: Angefangen hat es bei uns 1996 mit der Flexline, mit dem automatischen Tausch von Vorrichtungen. Die 2008 eingeführte VarioCell Uno war das erste Automationssystem für den Tausch von Werkstücken. Automation heute macht aus einem Bearbeitungszentrum eine autonome, hoch produktive und flexible Fertigungseinheit. Hochautomatisierte Prozesse sind zunehmend gefragt, um durchgängig, auch in mannlosen Schichten, beste Qualität zu erzielen. Natürlich spielen, gerade am Standort Deutschland, steigende Lohnkosten und Fachkräftemangel auch eine Rolle, das befördert ebenfalls die Nachfrage. Wir realisieren Turnkey-Lösungen mit allem, was dazugehört: CNC-Maschine, Werkzeuge, Bearbeitungsprozess, Spannvorrichtungen und Automation. Die Zahlen sprechen für sich: Vor vier Jahren lag der Anteil von Automationen bei Projektmaschinen bei 50 Prozent, dieses Jahr sind wir bei über 80 Prozent. Mitgewachsen ist auch die Manpower, mit der wir Projekte angehen. 2008 waren wir drei Leute, jetzt sind 32 Mitarbeitende im Engineering beschäftigt. Plus weitere sechs bis acht in der Applikationsmontage.

Wie sieht die Zusammenarbeit zwischen Spaichingen und Tuttlingen konkret aus, welche gemeinsamen Projekte gibt es?

Thomas Marquardt: Die Zusammenarbeit läuft auf zwei Ebenen – einmal operativ, einmal strategisch. Auf operativer Ebene begleitet die Produktplanung den Prozess der Integration, wir vom Automationsteam in Tuttlingen kommen dabei auf technischer Seite ins Spiel, also bei Projektinhalten, technischen Absprachen, Projektkoordination. Zum Beispiel für die Entwicklung eines Stangenladers, an der die Spezialisten aus Spaichingen beteiligt sind. Zudem haben wir weitere Projekte am Laufen, wo wir uns gegenseitig unterstützen. Greidenweis ist aktuell unsere verlängerte Werkbank bei der Montage von Speichermodulen sowie bei Projektierung, Konstruktion und Montage von Sonderbaugruppen.

Michael Greidenweis: Zweite Ebene ist die Geschäftsführung. Hier treffen wir uns einmal im Monat, um Ziele und Strategien festzulegen. Das läuft sehr gut. Alle übergeordneten Integrationsprozesse von IT bis Buchhaltung laufen problemlos, manche sind schon abgeschlossen. Sehr positiv ist auch die Akzeptanz seitens der Mitarbeitenden in der Automation, das läuft prima und auf einer Wellenlänge.

Herr Greidenweis, eine letzte Frage: Welche Argumente haben in Ihrem Auswahlprozess für die Unternehmensnachfolge den Ausschlag für die CHIRON Group gegeben?

Michael Greidenweis: Gleich mehrere. Die CHIRON Group war von den Produkten, von der Zielsetzung der Zusammenarbeit her – Automatisierung nach dem Zerspanen – besonders interessant für uns. Die räumliche Nähe ist ebenfalls ein Plus. Automatisierung ist komplex, wir müssen uns häufig abstimmen, das geht bei 15 Kilometern Entfernung schnell und unkompliziert. Was mir, auch für die Mitarbeitenden hier in Spaichingen, besonders wichtig war: Ich wollte unser Familienunternehmen nicht an einen anonymen Investor irgendwo im Ausland verkaufen, der nur auf die Zahlen schaut. Auch nicht an einen Großkonzern, wo unsere Kompetenz »verschluckt« wird. Die CHIRON Group ist ein Verbund starker Marken, die alle ihren eigenen Markenkern haben und dennoch ins große Ganze eingebunden sind. Zudem steht die CHIRON Group durch ihre langjährige Zugehörigkeit zur Holding Hoberg & Driesch ebenfalls für die Werte eines Familienunternehmens, wir fühlen uns hier bestens aufgehoben.

Mehr zu »Automation in neuer Dimension« erfahren Sie bei einem Vortrag im Rahmen der CHIRON Group OPEN HOUSE am Mittwoch, 10. Mai. Hier geht’s zum kompletten Programm.  

Informationen zu GREIDENWEIS als »Brand of the CHIRON Group« finden Sie auf der Corporate Website, mehr zu den weiteren Kompetenzfelder Umbugen, Fügen, Kleben und Kaschieren auf der Markenwebsite:

www.greidenweis-sondermaschinen.de

Bearbeiten von E‑Motorengehäusen: produktiv, flexibel und am besten vertikal

Aktuell werden weltweit bereits eine Million E-Autos pro Monat zugelassen, parallel wächst die Typenvielfalt vom kleinen »Stromer« für die Stadt bis zum Plug-in-Hybrid für große Reichweiten. Hohe Stückzahlen von E-Motorengehäusen müssen daher so produktiv wie möglich bearbeitet werden. Gleichzeitig ist Flexibilität gefragt, um Bauteilvarianten und Kleinserien zu fertigen. Ein Widerspruch? Keineswegs – sondern ideale Aufgabenstellung für die Baureihe 22. Für die ein- oder doppelspindligen Fräszentren und die neue DZ 22 S mill turn system 8 für kombiniertes Fräs-Drehen.

Vertikales Fräsen und Fräs-Drehen sind Kernkompetenzen der CHIRON Group. Doch wie kommen die Vorteile vertikaler Bearbeitung, insbesondere beim Fertigen von Stator- und Motorengehäusen für E-Mobility, zum Tragen? Warum ist die CHIRON Group mit der Baureihe 22 hier Benchmark und setzt im Hinblick auf beste Oberflächen, höchste geometrische Genauigkeit und kurze Durchlaufzeiten den Maßstab?

Bearbeiten mit der Schwerkraft
Alles beginnt mit Physik. Genauer: mit der Schwerkraft. Die macht sich die vertikale Bearbeitung beim Aufspannen der Werkstücke zunutze – sowohl beim manuellen Be- und Entladen als auch beim automatisierten Zu- und Abführen. Zudem unterstützt die Physik den Zerspanungsprozess, zum Beispiel bei Bohrungen mit großem Durchmesser. Die Schneiden des Werkzeugs werden von der Schwerkraft nicht negativ beeinflusst und rotieren gleichmäßig in der angestrebten Kreisform. Auch dann, wenn wie beim Bearbeiten von E-Motorengehäusen schwere und lange Werkzeuge zum Einsatz kommen. Das Resultat: konstant beste Oberflächenqualität und höchste geometrische Genauigkeit.

»Vertikale Bearbeitungszentren können im Vergleich zu horizontalen Lösungen die Kräfte der Physik besser nutzen. Das ermöglicht konstant beste Oberflächengüte und höchste geometrische Genauigkeit.«
Michael Rothenburger
Leiter Kernwerkstücke Automotive

Bei horizontaler Bearbeitung hingegen benötigen diese Werkzeuge meist Führungsleisten, um nicht in Richtung Oval »abzukippen« – mit entsprechend negativen Auswirkungen auf die Qualität des Werkstücks.

Weiterer zentraler Vorteil für beste Oberflächenqualität, Genauigkeit sowie einen störungsfreien Prozess: Die Späne fallen nach unten, weg vom Werkstück und werden kontrolliert abgeführt.

Vorteile beim vertikalen Bearbeiten mit der Baureihe 22

  • Beste Oberflächengüte und Genauigkeit

  • Optimaler Kraftfluss in die hochstabile Maschinenkonstruktion

  • Kein Kippmoment durch Eigengewicht des Werkzeugs

  • Werkzeuge bis 25 kg, 450 mm Länge und 300 mm Durchmesser

  • Alle Werkzeugkonzepte möglich, auch ohne Führungsleisten

  • Optimale Spannsituation, Platzieren des Werkstücks bereits durch Eigengewicht

  • Einfache Spannkonzepte realisierbar

  • Reduzierter Rüst- und Wartungsaufwand

Doch Schwerkraft allein sorgt nicht für die geforderte Produktivität. Diese Aufgaben übernimmt die Baureihe 22.

Prädestiniert für große Stückzahlen: die DZ 22 W, hier mit aufgespanntem E-Motorengehäuse
Prädestiniert für große Stückzahlen: die DZ 22 W, hier mit aufgespanntem E-Motorengehäuse

Gehäuse für E-Mobility fertigen – alle Möglichkeiten mit der Baureihe 22
Ob Stator-, Rotor- oder E-Motorengehäuse für die diversen Hybrid-Varianten oder für vollelektrische Fahrzeuge: Mit der Baureihe 22 bietet die CHIRON Group seit 2020 die passende Fertigungstechnologie für Bauteile mit Durchmesser bis 600 mm. Und eine Vielzahl an Möglichkeiten für dynamisches, präzises Bearbeiten zu reduzierten Stückkosten: 4- oder 5-achsig. Ein- oder doppelspindlig. Für schweres Zerspanen mit hohem Drehmoment. Zum manuellen Beladen oder automatisiert mit Roboter bzw. Gantry.

Jede Menge Optionen also. Die sich aber, so Michael Rothenburger, Leiter Kernwerkstücke Automotive, »niemand merken muss. Entscheidend ist, dass wir anhand dieser Optionen und mit unserem Know-how in Automotive den Fertigungsprozess exakt entlang der Anforderungen auslegen.«

E-Motorengehäuse: ein Werkstück, verschiedene Varianten

»Zu Beginn, als sich die E-Mobilität erst etablieren musste und die Variantenvielfalt der Bauteile entsprechend hoch war, empfahl sich als Fertigungskonzept das Fräs-Drehen, genauer die STAMA MT-Technologie. Heute eignen sich für diese Bearbeitung Fertigungszentren der Nachfolgegeneration DZ 22 S mill turn system 8. Wohingegen beim Bearbeiten von Großserien idealerweise die doppelspindligen Maschinentypen DZ 22 in Kombination mit Sonderwerkzeugen zum Einsatz kommen«, so Gerhard Ulmer, Vertriebsbereichsleiter Branchen. Die Maschinen der Baureihe 22 bieten deshalb aus seiner Sicht »einen Riesenvorteil: Die Prozesse aus der MT-Technologie lassen sich eins zu eins auf die Serienfertigung übertragen. Das Bedienpersonal kennt sich bereits aus. Die Komponenten sind innerhalb der Baureihe 22 dieselben – Stichwort Ersatzteile – und die Automation lässt sich entsprechend skalieren. All das erhöht die Maschinenverfügbarkeit und senkt die Gesamtbetriebskosten.«

Komplett simulierte Prozesse vor dem ersten Span
Zur Projektierung einer Fertigungslösung mit der Baureihe 22 gehört auch eine Stückzeitberechnung in 3D sowie auf VNCK-basierter Simulation. Damit lässt sich ein realitätsnaher Prozess bereits zu einem frühen Zeitpunkt in der Theorie detailliert abbilden. Das Ergebnis: ein kollisionssicheres NC-Programm für schnellere Inbetriebnahme und hohe Prozesssicherheit ab Tag eins.

Prozessvorteile der Baureihe 22

  • 4- oder 5-achsiges Bearbeiten

  • Automatisiertes, hauptzeitparalleles Be- und Entladen mit Werkstückwechselzeit 3,5 s

  • HSK-A 63 mit 12.500 bis 20.000 min-1, bis max. 200 Nm,  2 x 77 Werkzeuge

  • HSK-A 100 bis 10.000 min-1, bis max. 408 Nm, 2 x 52 Werkzeuge, für schwer zerspanbare Werkstoffe

  • Hoch dynamisch 75 – 75 – 75 m/min

  • Span-zu-Span-Zeit 2,2 s mit HSK-A 63 / 2,9 s mit HSK-A 100

  • Auch als komplett verkettete Anlagen, Portal oder Roboter

Dobrodošli u obitelj, HSTEC!

Willkommen in der Familie, HSTEC! Seit 1. August 2022 hat die CHIRON Group nicht nur über 100 neue Mitarbeitende, davon 25 im Engineering, sondern auch eine neue Marke im Verbund. Einen Systempartner für innovative Spindelantriebstechnik für die Bearbeitungszentren der Gruppe sowie für Werkstück-Spannvorrichtungen und Spindelservices.

Mit der Akquisition von 90 Prozent des kroatischen Unternehmens produzierte die CHIRON Group, wie schon mit der Integration von GREIDENWEIS im Januar, im Sommer 2022 erneut positive Schlagzeilen in den Branchenmedien. In beiden Fällen ging es um Wachstum, klar. Aber auch um die Fragen: Wie wollen wir wachsen? Wie komplettieren wir unsere Kompetenzen im Sinn unserer Kunden und sind dadurch als Partner noch attraktiver, können neue Geschäftsfelder und Märkte erschließen?

Für Dr. Jens König, als Leiter Mechatronik verantwortlich für die technische Integration der Spindeltechnologie von HSTEC, liegen die Vorteile auf der Hand: »Mit dem Insourcing der Schlüsselkomponente Motorspindeln stärken wir gleich drei Kompetenzfelder: Wir verantworten den gesamten Prozess inhouse – Entwicklung, Fertigung und Montage. Turnkey-Projekte, zum Beispiel für Automotive, können wir mit den Vorrichtungen zur Werkstückspannung noch besser entlang kundenspezifischer Vorgaben auslegen. Und wir ergänzen unsere Services weltweit und herstellerunabhängig um den Part Reparatur, Überholen und Optimieren von Motorspindeln in Bestandsmaschinen der CHIRON Group.«

Auch für Mladen Šarlija, bisheriger CEO und jetzt Geschäftsführer des neuen Tochterunternehmens CHIRON Croatia, hat die Übernahme viel Positives: »Damit gewinnen wir in erheblichem Maß an Engineering-Kompetenz und globaler Präsenz. Dafür geben wir nur zu gern den bisherigen Zusatz in unserem Namen ›High Speed Technique‹ auf und freuen uns, jetzt ›HSTEC – Brand of the CHIRON Group‹ zu sein.«

Die Teams aus Tuttlingen und Zadar haben sich seit August intensiv ausgetauscht und ihre jeweilige Expertise – hier die Entwicklung von Motorspindeln, dort die Produktion für Maschinen der CHIRON Group – zusammengeführt. Die ersten Spindeln sind Anfang 2023 in Tuttlingen eingetroffen und werden seither intensiv in verschiedenen Bearbeitungsszenarien geprüft. Zum Beispiel in einer Testmaschine in F & E, in der Montage und, im Dauereinsatz, in der eigenen Fertigung.  Die Spindeln, so Dr. König, »wurden kostenseitig sowie technisch, basierend auf unseren Felderfahrungen bei Kunden und der jahrzehntelangen Entwicklungskompetenz von HSTEC, gemeinsam optimiert und halten dem Vergleich mit Wettbewerbsspindeln mehr als stand. Insbesondere höchste Stabilität beim Leistungsfräsen sowie höchste elektrische Leistungsdichte sind beeindruckend.«

Die Markteinführung ist für Juni geplant, die ersten Bearbeitungszentren mit den neuen Hochgeschwindigkeits-Motorspindeln »designed and made by the CHIRON Group« werden im Lauf des Jahres ausgeliefert. In Aktion zu sehen ist eine Spindel bereits im Mai auf der OPEN HOUSE an einem Bearbeitungszentrum der Baureihe 16.

Von links: Dr. Jens König, Leiter Mechatronik CHIRON Group und Mladen Šarlija, Geschäftsführer CHIRON Croatia
Von links: Dr. Jens König, Leiter Mechatronik CHIRON Group und Mladen Šarlija, Geschäftsführer CHIRON Croatia

Mehr über HSTEC als »Brand of the CHIRON Group« gibt‘s auf der Corporate Website, mehr zum neuen Tochterunternehmen CHIRON Croatia im Newsticker »Neues aus der CHIRON Group«.

Neue Applikationen und eine neue Anlage für Mehrwert durch Additive Fertigung

2020 stellte die CHIRON Group mit dem AM Cube einen 3D-Metalldrucker für das Fertigen von Bauteilen, für Beschichten und Reparatur mittels Laserauftragschweißen vor. 2022 folgte die zweite Innovation des Kompetenzbereichs Additive Fertigung: AM Coating zum Aufbringen extrem harter Beschichtungen auf Bremsscheiben – erstmals live zu erleben auf der CHIRON Group OPEN HOUSE. Warum zuerst ein Multitalent und jetzt eine Anlage, die explizit auf eine Anwendung ausgelegt ist? Antwort auf diese und weitere Fragen zu Verfahren, ganz unterschiedlichem Mehrwert und der weiter vertieften Expertise mit der innovativen Technologie beantwortet Dr. Géza Koscsák, seit Oktober 2022 neuer Head of Additive Manufacturing.

Dr. Koscsák, vielleicht skizzieren Sie zunächst kurz, was sich seit Vorstellung des AM Cube vor drei Jahren getan hat?
Das Verfahren des Laserauftragschweißens – oder kurz LMD für Laser Metal Deposition – ist mittlerweile bekannt. Wir haben hier im Bereich Additive Fertigung in den letzten Jahren den Prozess etabliert und umfassendes Know-how in der Technologie und bei Auftragsmaterialien aufgebaut. Man muss aber sehen: Technologien wie Fräsen und Drehen gibt es schon viele Jahrzehnte, sie wurden immer fortentwickelt. Laserauftragschweißen ist eine sehr junge Technologie, die umso mehr den intensiven Austausch mit Kunden braucht, um ihr großes Potenzial nutzbar zu machen. Was wir in den letzten Monaten festgestellt haben: Die Qualität der Anfragen hat deutlich zugenommen. Anders gesagt: Es geht nicht nur um irgendeine Idee, die man mal mit der neuen Technologie ausprobieren könnte, sondern um konkrete Aufgabenstellungen, für die kundenintern entsprechend Vorarbeit geleistet wurde. Was auch erforderlich ist, um erste gute Erfahrungen mit der neuen Technologie machen zu können. Vielfach hat man sich bereits mit erfolgversprechenden Anwendungen auseinandergesetzt und definiert klare Vorgaben. Das ist eine sehr gute Basis, um gemeinsam den jeweils idealen Prozess zu entwickeln: Definieren des Ziel-Bauteils, des Werkstoffs, Machbarkeitsstudie, Auswerten der positiven Effekte, umfangreiche Feldtests zum Validieren der ersten Ergebnisse, Optimieren etc.

Der AM Cube wird als »easy to use« beworben. Nach Ihren Ausführungen über den doch komplexen Weg zum idealen Prozess klingt das nicht ganz so einfach.
Wir müssen hier unterscheiden: In der konkreten Anwendung, wenn der Prozess steht, ist der AM Cube tatsächlich »easy to use«. Stichworte vertraute Steuerungskomponenten von Siemens, Programmierung in DIN ISO in einem kartesischen Koordinatensystem, intuitives Bedienen via TouchLine. Klar, sobald eine Programmierung in CAM nötig ist, braucht es entsprechende Qualifikation. Aber das Einarbeiten in eine neue Technologie ist für manche Mitarbeitende sicher eine spannende neue Option. Zudem führen wir bei Bedarf Schulungen durch. Was den Prozess bis zu einer einsatzbereiten Applikation angeht: Hier gibt es tatsächlich keine Lösungen »von der Stange«, aber gerade das macht den AM Cube, was seine Einsatzmöglichkeiten angeht, so universell. Das Erarbeiten der besten Lösung ist ein Prozess mit diversen Variablen, die wir in einem Turnkeyprojekt und in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden zusammenführen. Der AM Cube bringt hierfür Features mit, die den Anwender auf dem Weg zu dieser Lösung unterstützen.

Vom Beschichten von Bauteilen über Reparatur bis zum endkonturnahen Fertigen von Halbzeugen mit automatischem Auftragskopfwechsel: Mit dem AM Cube alles möglich.
Vom Beschichten von Bauteilen über Reparatur bis zum endkonturnahen Fertigen von Halbzeugen mit automatischem Auftragskopfwechsel: Mit dem AM Cube alles möglich.

Sie haben von Optimierungen in Richtung idealem Prozess gesprochen. Um die durchführen zu können, braucht es nicht nur Know-how, sondern auch eine solide Datenbasis. Wie werden die Daten gewonnen?
Ähnlich wie bei den Bearbeitungszentren der CHIRON Group mittels digitaler Systeme. Für den 3D-Metalldrucker AM Cube und auch für AM Coating sind das zwei. Via DataLine AM werden relevante Prozessdaten kontinuierlich live dargestellt, aufgezeichnet und dokumentiert. So lassen sich Produkt- und Prozessqualität sicher beurteilen. VisioLine AM visualisiert und speichert Videodateien, die über mehrere Kamerasysteme erfasst werden und erlaubt so ein systematisches Prozessmonitoring.

Können Sie Beispiele nennen, wo Kunden mit dem AM Cube einen echten Mehrwert generieren, einen Vorteil im Wettbewerb erzielen?
Grundsätzlich überall dort, wo LMD – konventionell oder mit Hochgeschwindigkeit – nicht einfach ein bisheriges Verfahren eins zu eins ersetzt, sondern einen zusätzlichen Vorteil bringt: höhere Standzeiten, einen schnelleren Prozess, eine weitere nützliche Materialeigenschaft, reduzierten Energieeinsatz, konstant hohe Qualität. Ein Beispiel aus dem Energiesektor: Ein großes Zahnrad, das ein Windrad antreibt, ist in der Herstellung sehr aufwendig und energieintensiv. Die Energiebilanz lässt sich bereits durch den Einsatz von recyceltem Stahl deutlich verbessern. Wenn man dieses Rad bei Verschleiß nicht gegen ein neues tauscht, sondern in einem automatisierten LMD-Prozess repariert, spart das nochmal signifikant Energie. Oder, aus dem Formenbau: Hier etabliert sich der AM Cube zunehmend bei der Reparatur von Schmiedeformen wie Gesenken, Schnittwerkzeugen oder Gießformen bis 1.000 kg und Durchmesser bis 1.000 mm. Werden Schnittringe mittels LMD automatisiert geschweißt, erhöht sich die Standzeit im Vergleich zum konventionellen manuellen Schweißen um den Faktor 2,5 bis 3. Interessant speziell für stark abrasive Anwendungen in Bergbau, Marine oder Agrar ist das Aufbringen von Schutzschichten auf Werkzeuge. Damit erhöhen sich die Standzeiten der oft teuren Werkzeuge, zudem verschleißt das komplett beschichtete Werkzeug gleichmäßig und muss nicht bereits getauscht werden, wenn nur ein stark beanspruchter Teil verschlissen ist. In diesem Bereich arbeiten wir daran, ältere Verfahren wie Plasmabeschichten oder Hochgeschwindigkeitsflammspritzen (HVOF) abzulösen. Mit dem Ziel, Energie und Rohmaterial einzusparen und so die Herstell- oder Reparaturkosten zu senken.

Beim AM Cube gibt es also eine Vielzahl möglicher Applikationen, bei der neuen Anlage AM Coating nur eine, das Beschichten von Bremsscheiben. Warum?
Um das einzuordnen: Ohne die intensive Entwicklungsarbeit, die wir für den AM Cube, für das Verfahren, die Auftragsmaterialien etc. geleistet haben und weiterhin leisten, würde es AM Coating nicht geben. AM Coating ist eine dieser möglichen Applikationen. Zunächst haben wir das Beschichten von Bremsscheiben mit dem AM Cube getestet und optimiert und auf dieser Basis die neue Anlage zielgerichtet für diesen Prozess entwickelt. Da Bremsscheiben mit hohen Stückzahlen produziert und künftig auch beschichtet werden, bringt eine Universalanlange hier nicht die geforderte Effizienz. AM Coating ist, wenn man so will, eines von vielen denkbaren erfolgreichen Turnkeyprojekten mit dem AM Cube, die wir intern realisiert haben und jetzt als betriebsbereite Anlage für die Serienproduktion anbieten.

»Mittels Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen lässt sich Bremsscheibe für Bremsscheibe konstant beste Auftragsqualität ohne Poren- oder Rissbildung erzielen.«

AM Coating wurde erstmals auf der Formnext 2022 vorgestellt, damals noch im »Interaktiven Showroom«. Auf der OPEN HOUSE im Mai wird die Anlage zum Beschichten von Bremsscheiben im Livebetrieb zu sehen sein. Können Sie das Verfahren und die Vorteile kurz darstellen?
AM Coating bringt mittels Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen extrem harte Beschichtungen auf Bremsscheiben auf. Diese schützen die Gussscheibe langanhaltend vor Korrosion und Verschleiß. Das Beschichten leistet also einen wichtigen Beitrag zur dringend nötigen Reduktion der Feinstaubemission. Nötig auch vor dem Hintergrund der Euro 7-Norm, die ab 1. Juli 2025 in Kraft tritt und für jede Neuzulassung greift. Also nicht nur für neue Modelle, die erst nach diesem Datum eingeführt werden, sondern auch für Fahrzeugmodelle, die bereits im Markt sind.

OEM oder Zulieferer von OEM möchten natürlich wissen: Wie schnell wird eine Bremsscheibe beschichtet? Ist das neue Verfahren wettbewerbsfähig und auf hohe Stückzahlen ausgelegt?
Hier können wir klar sagen: AM Coating ist mehr als wettbewerbsfähig, wir haben die Entwicklung an zwei wesentlichen Stellen vorangetrieben. Zum einen beim Beschichtungsprozess selbst: Dank der hohen Laserleistung sind wir in der Lage, gängige Schichtsysteme mit extremer Geschwindigkeit aufzutragen. Dabei sind Auftragsraten deutlich über 1.000 cm2/min möglich – natürlich ohne Kompromisse bei der Schichtqualität. Zum anderen haben wir das Anlagenkonzept so modifiziert, dass eine hohe Produktivität möglich ist. Dabei setzen wir das bekannte Prinzip der Pendelbearbeitung ein. AM Coating hat zwei Arbeitsräume, der Laser für front- und rückseitiges Beschichten wechselt oder besser pendelt zwischen diesen Arbeitsräumen hin und her. Während in einem Arbeitsraum eine Bremsscheibe beschichtet wird, erfolgt im anderen der Austausch via Roboter. Laufen zwei AM Coating mit jeweils Roboterbeschickung in einer Linie, liegt die Taktzeit der Linie bei etwa einer Minute. Diese Kombination aus Anlage plus Automation lässt sich entsprechend der projektierten Stückzahl ohne Weiteres skalieren. Wo wir vorhin von etablierter Kompetenz gesprochen haben: Die hat die CHIRON Group auch bei der Automation von Prozessen, wir können also für die Additive Fertigung ein perfekt abgestimmtes Komplettsystem aus einer Hand bieten. Das ist für Kunden ein klarer Mehrwert.

Was, wenn ein Kunde noch nicht so weit ist, wenn der Prozess noch nicht steht oder parallel zur Serienfertigung weiter entwickelt werden soll?
Wer parallel zur Serienproduktion oder im Vorfeld Materialien und Materialkombinationen testen, den Auftragsprozess entwickeln oder Kleinserien fertigen will, für den ist AM Coating single ideal. Auf Wunsch leisten wir gern Unterstützung bei der Prozessentwicklung, entweder beim Kunden oder in Tuttlingen. Hier könnte das so aussehen: Wir installieren eine Grundmaschine, an der wir die Fachkräfte des Kunden mit dem Prozess vertraut machen, Tests fahren und gemeinsam die Parameter serienreif ausgestalten. Oder, für einen durchgängigen und noch produktiveren Prozess, eine Schleifmaschine einbinden und beide Anlagen perfekt aufeinander abstimmen.

Was lässt sich zur Qualität der Beschichtung sagen? Stichworte Rissbildung, Haltbarkeit?
Klar, dass Produktivität und Qualität stimmen müssen. Mittels Hochgeschwindigkeits-Laserauftragschweißen erzielen wir eine verbesserte Haftung durch stoffschlüssige Verbindung. Zudem ist die Schichtstärke geringer, sie liegt im Bereich von zehntel Millimetern. Dadurch wird viel weniger Material verbraucht und, dank des Pulvermanagements, ein hoher Nutzungsgrad des Pulvers erreicht. Puffer- und Hartstoffschicht werden direkt nacheinander aufgebracht. Mit dem Aufbringen der ersten Schicht ist die Bremsscheibe sozusagen temperiert, wir erzielen Bremsscheibe für Bremsscheibe konstant beste Auftragsqualität ohne Poren- oder Rissbildung. Wie genau das Verfahren funktioniert, zeigen wir an einer AM Coating single auf der CHIRON Group OPEN HOUSE.

Wer im Vorfeld Fragen zum AM Cube oder AM Coating hat, über eine konkrete Anwendung sprechen oder einen Termin während der OPEN HOUSE vereinbaren möchte: Dr. Géza Koscsák steht gern für ein Gespräch zur Verfügung.

Dr. Géza Koscsák,
Head of Additive Manufacturing

P +49 7021 5724452
[email protected]

Mehr zu den Verfahren und den Vorteilen finden Sie hier.