Großauftrag für die Kohlefaserbearbeitung
Produktion von Seitenrahmen eines BMW-Fahrzeugs
HG GRIMME SysTech setzt mit Anlagen zum Fräsen von CFK- Rahmenteilen eines BMW Modells nicht nur Benchmarks in Sachen Anlagenperformance und -qualität: Der Maschinenbauer aus dem Allgäu senkt auch die Staubemissionen auf ein Minimum.
Einsatz und Verarbeitung von carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) haben in der Automobilbranche in den vergangenen Jahren enorm an Bedeutung gewonnen: Der Einsatz von hochwertigen Leichtbau-Werkstoffen, insbesondere von CFK, spielte auch bei der Entwicklung eines BMW Modells eine signifikante Rolle. Der Maschinenbauer HG GRIMME SysTech aus Wiedergeltingen (Allgäu) gewann eine Ausschreibung der BMW AG für Anlagen zum Fräsen von CFK- Rahmenteilen. Nach einem Jahr intensiver Entwicklung ging die erste Maschine vom Typ G-DT-F(33-18)SB-2Z im BMW Group Werk in Landshut in Betrieb.
Das Werk Landshut bearbeitet auf der Anlage komplette Seitenrahmen eines Fahrzeugs: Da sie sich im Sichtbereich befinden, sind die Anforderungen an die Fräsqualität hoch. Für kurze Fertigungszyklen sorgen zwei Bearbeitungsköpfe, die simultan an einem Bauteil arbeiten können. Um unnötigen Stillstand durch unproduktive Nebenzeiten zu vermeiden und um die Flexibilität zu erhöhen, kommen je Achsgruppe ein Wechsler für 26 Werkzeuge, ein zusätzlicher Vierfach-Winkelkopfmagazin mit kundenspezifischer Werkzeugverwaltung und mehrere Schwesterwerkzeuge zum Einsatz.
CFK-Feinstaub stets im Visier
Gezielt ging es bei der Lösung um den enormen Staub, der bei faserverstärkten Kunststoffen wie CFK bei der spanenden Bearbeitung entsteht. „Bei der Entwicklung der Anlage hatten wir zusammen mit dem Projektteam der BMW Group vor allem die
beim Fräsen entstehende Feinstaubentwicklung stets im Visier“, erklärt Bernd Settele, Projektleiter bei HG GRIMME SysTech. „Ziel war es, sehr sauberes CFK-Fräsen zu gewährleisten.“ Dafür sorgt eine neu entwickelte leistungsstarke Anlage zum Absaugen des Feinstaubs von mehreren Seiten. 15 Schieber arbeiten hier mit hoher Effizienz, indem sie sich beim Absaugen auf die unmittelbare Umgebung des Fräsvorgangs konzentrieren. Die zusätzliche Mitteldruckanlage filtert außerdem den Schwebstaub im Maschinenraum. Nach dem Fräsen wird auch der Einlegebereich des Werkers erneut abgeblasen und abgesaugt. Auf diese Weise sorgen die Allgäuer dafür, dass auch der Feinstaub zuverlässig aus der Luft gefiltert wird, bevor ein Mitarbeiter mit dem Bauteil in Kontakt kommt.
Industrie 4.0 im Fokus
Besonderes Augenmerk wurde auf eine weitreichende Anbindung an das BMW Group IT-System und den Zugriff auf typische Industrie- 4.0-Applikationen gelegt. „Unsere Lösung erlaubt eine vollständige Rückverfolgbarkeit und präzise Auswertung von Daten – mit präzisen Informationen u. a. zum Verschleiß, allgemeinen Zustand der Werkzeuge und der Anlage, zur Bruchkontrolle und Vorschau von anstehenden Wartungen“, erläutert der Projektleiter. „Beim Design der BMW spezifischen HMI-Oberfläche achteten wir außerdem besonders auf die Bedienerfreundlichkeit.“
Ergonomie stand auch im Mittelpunkt beim Maschinenraum: Er ist nicht nur nahezu staubfrei, sondern auch lärmgeschützt. Ein vertikaler Drehtisch ermöglicht Pendelbearbeitung und somit das sehr effiziente Bestücken der Anlage, das die Nebenzeiten senkt. Der Drehtisch lässt sich sogar bei mehr als eine Tonne wiegenden Vorrichtungen innerhalb von drei Sekunden schwenken. Vakuum- Spanntechnik sowie zusätzliche automatisch verfahrende Spanner sorgen beim Fräsen für sicher fixierte Bauteile.
Zufrieden stellt Geschäftsführer Wolfgang Grimme zusammenfassend fest: „Mit der Lieferung eines Frässystems für die BMW Group haben wir nicht nur hohe Benchmarks im Hinblick auf Performance und Qualität der Anlage gesetzt, sondern wir konnten auch die Belastung für die unmittelbare Umgebung etwa durch Schwebstäube drastisch verringern.“
