Effizient und hochflexibel
Fünfachsig zum Präzisionsteil
Weniger Maschinen, dafür komplexere Bearbeitungsmöglichkeiten und große Flexibilität – diesen Weg hat die Maschinenbau Böhmer GmbH eingeschlagen, um auch bei Facharbeitermangel eine hohe Produktivität zu gewährleisten. Die jüngste Investition in zwei baugleiche Bearbeitungszentren vom Typ Sigma Tandem 5A passt genau in diese Strategie.
Die Maschinenbau Böhmer GmbH in Steinebach / Sieg (Westerwald) hat in den 33 Jahren ihres Bestehens eine enorme Entwicklung vollzogen: Das Unternehmen begann als klassischer Sondermaschinenbauer und produzierte Schleifmaschinen für die Behälterindustrie sowie entsprechende Schweißanlagen. Schon früh widmete sich Gründer Christoph Böhmer auch dem Druckgussprozess, für den er zunächst Sprühdüsen zum Aufbringen des Trennmittmittels entwickelte, dann die kompletten Sprühköpfe und schließlich automatisierte Lösungen, die das Sprühen und restliche Umfeld des Druckgussprozesses optimieren.
Heute umfasst dieses Geschäftsfeld neben Sprühgeräten die komplette Peripherie zum Be- und Entladen einer Druckgießmaschine sowie Trennmittel-Mischanlagen bis hin zu Einrichtungen wie Bühnen und Schutzzäune zur Komplettierung der Druckgusszelle inklusive CE-Kennzeichnung. Die Kunden stammen vorwiegend aus der Automobilindustrie und setzen die Böhmer-Komponenten weltweit zur Herstellung von Motorblöcken, Getriebegehäusen und anderen Feingussteilen ein.
High-Tech-Anlagen für Turboladerkomponenten
Auch zwei weitere Geschäftssparten sind der Automobilbranche zuzuordnen. Maschinenbau Böhmer fertigt Anlagen, auf denen spezielle Turbolader-Komponenten hergestellt werden, und Maschinen, mit denen sich Turbolader-Rumpfgruppen akustisch wuchten lassen. Zunächst zur Komponentenautomation: Sie betrifft die sogenannte VTG (Variable Turbinengeometrie), mit der bestimmte Abgas-Turbolader ausgestattet sind. Sie sorgt über verstellbare Leitschaufeln auf der Eingangsseite dafür, dass das Turbinenrad immer optimal angeströmt wird, auch wenn durch wechselnde Drehzahlen unterschiedliche Abgasmengen zu Verfügung stehen.
Stefan Böhmer, Sohn des Firmengründers und Betriebsleiter, berichtet: „Wir haben vor zirka 12 bis 15 Jahren begonnen, Produktionsanlagen für diese VTG-Komponente herzustellen. Sie bestehen unter anderem aus Schweißautomaten, Schraub- und Messstationen sowie Handling-Systemen. Um die optimale Fertigung sicherzustellen, sind wir bei diesem Produkt bereits in die Entwicklungsphase beim Kunden eingebunden.“ Diese Anlagen nutzt Böhmer auch selbst, wie der Betriebsleiter erklärt: „Unsere 2006 gegründete Böhmer Automotive GmbH, die in ihrer eigenen, 2000 qm großen Halle als reiner Komponentenzulieferer tätig ist, baut auf diesen Anlagen in Spitzenzeiten bis zu 6000 VTGs am Tag.“
Wuchten im Milligrammbereich
Den dritten Geschäftsbereich „Akustik-Wuchttechnik für Turbolader“ bezeichnet Seniorchef Christoph Böhmer gern als „Königsklasse im Maschinenbau“. Aus gutem Grund, denn diese Wuchtanlagen sind hochkomplex, müssen sie doch einen kompletten Motor nachbilden, um die Turbolader-Rumpfgruppen mittels Materialabtrag zu 100 Prozent zu wuchten. Stefan Böhmer berichtet stolz: „Wir sind einer von drei Anbietern weltweit, die diese Technik beherrschen und anbieten.“ In den Böhmer-Anlagen werden hochfrequente Turbolader dynamisch in zwei Ebenen gewuchtet.
Dazu nehmen kleine Luftfrässpindeln an bestimmten Stellen Material im Milligrammbereich ab, um die über Piezosensoren akustisch erkannte Unwucht zu eliminieren. So lässt sich vermeiden, dass beim Betrieb des Laders Schwingungen auftreten, die zu einem erhöhtem Materialverschleiß und Leistungseinbußen führen würden.
Anlagen erfordern Präzisionsteile
Bei solchen hochpräzisen Anlagen ist es nicht verwunderlich, dass auch an die verbauten Teile höchste Genauigkeitsanforderungen gestellt werden. Da die Fertigungstiefe bei Böhmer nahezu 100 Prozent beträgt, muss der in Steinebach installierte Maschinenpark diesen Anforderungen gerecht werden. Schon seit 14 Jahren gehört der Hersteller Sigma, Vigevano (Italien), zu den bevorzugten Lieferanten im Fräsbereich. Die jüngste Anschaffung waren zwei fünfachsige Sigma Tandem 5A. Stefan Böhmer nennt die Hintergründe: „Wir wollen unsere Produktionskapazität erhöhen. Dabei müssen wir berücksichtigen, dass in unserer Region Facharbeitermangel herrscht. Insofern sehen wir die Lösung in möglichst flexiblen, hochwertigen Bearbeitungszentren, die auf neuestem Stand der Technik sind. Damit erreichen wir die benötigte hohe Effizienz.“
Gesucht wurde also ein mehrachsiges Bearbeitungszentrum mit Allrounder-Qualitäten, das in erster Linie hochkomplexe 5-Achs-Einzelteile produzieren kann, sich aber auch zur wirtschaftlichen Zerspanung von 1000er Serien eignet. Das Produktspektrum bewegt sich von fingerkuppengroßen Teilen bis zu Bauteilmaßen von 700 x 800 x 300 mm und noch größer. Auch die Materialvielfalt ist gewaltig. Sie reicht von Titan über verschiedenste Stahlsorten, niedrig- und hochlegiert, oder auch Nichteisenmetalle wie Aluminium, Messing und Kupfer bis zu Kunststoffen, Holz und Verbundmaterialien.
Benchmark-Sieger: Sigma Tandem 5A
Vor dem Kauf verglichen die Verantwortlichen verschiedene Angebote, darunter auch Fahrständer-Maschinen. „Für diese Maschinen war das K.o.-Kriterium, dass wir bei Böhmer immer wieder lange Teile bearbeiten müssen. Jedes Mal die Trennwand entfernen zu müssen, ist eindeutig zu aufwändig“, meint Stefan Böhmer. So ging letztendlich die Sigma Tandem 5A als Sieger hervor. Der Betriebsleiter argumentiert: „Ausschlaggebend war vor allem das Konzept der Sigma Maschine, das uns bereits vom Vorgängermodell, der Sigma Flexi 7P, bekannt war. Diese Maschinen sind mit einem verfahrbaren Doppeltisch ausgestattet, der sowohl den Pendel- als auch Tandembetrieb ermöglicht.“
Weitere Argumente pro Sigma Tandem waren neben der hohen Flexibilität durch Pendel- und Tandem-Prinzip die komfortable Bedienhöhe von 865 mm und die gute Zugänglichkeit der Maschine. Außerdem stellt die sehr steife Maschinenstruktur aus Guss auch unter extremen Leistungs- und Drehmomentbedingungen höchste Genauigkeit sicher. Ein Faktor, der Stefan Böhmer dazu bewog, die bisherige Flexi 7P gegen die neuere Tandem 5A auszutauschen, denn „auf diese Weise behalten wir gewissermaßen die Vorteile der Flexi-Maschine und bekommen noch die Verbesserungen der Tandem dazu.“
Für seine Tandem-Maschinen entschied er sich für die High-End-CNC-Steuerung Heidenhain iTNC530 HSCI, die für hohe Genauigkeit und Geschwindigkeit in der Verarbeitung sorgt. Schließlich spielt für Böhmer – wie schon erwähnt – die Präzision eine gewichtige Rolle. Die Vorgabe des Maschinenbauers: eine dauerhafte Genauigkeit von 1/100 mm im Raum – nicht nur was die Positionierung anbelangt, sondern auch bei Winkligkeiten und Parallelitäten. Ob diese Präzision im Fünfachsbetrieb tatsächlich eingehalten wird, testet Böhmer mit einem selbstentwickelten Prüfteil, das bei der Abnahme der Sigma Tandem 5A im Herstellerwerk zum letztendlichen Okay herangezogen wurde – und in der Produktion bei Böhmer zur monatlichen Kontrolle genutzt wird.
teamtec – die kompetente Sigma-Vertretung in Deutschland
Die Auftragsabwicklung lief über die teamtec CNC-Werkzeugmaschinen GmbH, Alzenau, die in Deutschland seit März 2012 als Generalvertreter für die Firma Sigma tätig ist. Vertriebsleiter Claudio Lista erinnert sich: „Das war einer der ersten Aufträge, den wir für Sigma entgegennehmen durften. Wir tauschten die nur wenige Jahre alte Sigma Flexi 7P gegen die neue Tandem 5A aus und ergänzten diese um eine weitere baugleiche Maschine.“
Die Sigma Tandem-Maschinen wurden in Vollausstattung mit 64er Werkzeugmagazin bestellt – plus Sonderwünschen, wie zum Beispiel einem System zur Werkzeugvermessung und zur Werkzeugbruchkontrolle sowie zahlreichen PLC-Anpassungen, die den Maschinenbediener entlasten. Dazu kam auch eine erweiterte KSS-Anlage von Knoll Maschinenbau, die zusätzliche 1000 Liter Kühlmedium zur Verfügung stellt und durchgängig frequenzgeregelte Pumpen enthält.
Für Stefan Böhmer lassen die Vorteile der Frequenzregelung keine andere Entscheidung zu: „Die Pumpen liefern so immer exakt den benötigten Druck. Das heißt, beim Einsatz kleiner Werkzeuge wird keine überschüssige Energie verbraucht bzw. in Wärme umgewandelt, die dann wieder teuer aus der Maschine entfernt werden muss. Außerdem wird das Kühlschmiermittel geschont und weist daher deutlich längere Standzeiten auf.“ Bereits seit 2008 setzt Böhmer diese Technik ein und hat damit beste Erfahrungen gemacht.
Die erste Sigma Tandem 5A wurde im Januar 2013 geliefert, die zweite im März. Beide erfüllten die anspruchsvollen Abnahmekriterien, so dass Stefan Böhmer resümiert: „Wir sind mit den beiden Maschinen sehr zufrieden. Das hervorragende Maschinenkonzept war uns ja bereits vom Vorgängermodell Flexi bekannt, und mit dem neuen Gussbett ist die Tandem tatsächlich noch besser geworden. Außerdem möchten wir die Zusammenarbeit mit der teamtec CNC-Werkzeugmaschinen GmbH lobend erwähnen, die als Partner stets ansprechbar war und unsere Sonderwünsche optimal mit dem Herstellwerk abgestimmt hat.“
