Bauteilfertigung – Elegant und wirtschaftlich

Die Werkzeug-Komponenten-Fertigung GmbH Sachsen (WKFS) setzt hauptsächlich CNC-Werkzeugmaschinen ein, um Bauteile für Werkzeuge, Befestigungen und den Maschinenbau zu fertigen. Vor einigen Jahren ist zudem ein starkes OMAX-Wasserstrahlsystem des Typs JetMachining 60120 zum Maschinenportfolio des Unternehmens hinzugekommen, geliefert vom OMAX-Händler INNOMAX AG. Die Gründe für diese Ergänzung waren eine bessere Wirtschaftlichkeit und eine höhere Qualität, was die Prozesssicherheit betrifft.

Die Geschäftsführung von WKFS in Wilkau-Haßlau betrachtet ihr Unternehmen als eine ideale Ergänzung für Werkzeug-, Gussform- und Maschinenbauer: „Unser Portfolio umfasst in erster Linie große Maschinen, die Werkzeug- und Maschinenbauer im Allgemeinen nicht in ihrem Betrieb stehen haben“, erläutert Ulf Seifert, einer der zwei Geschäftsführer. „Es ergibt Sinn, die Arbeit Unternehmen zu überlassen, die sich auf Werkzeuge, Gussformen und Maschinenbau spezialisiert haben – wir fertigen große Bauteile für Kunden in ganz Deutschland und Europa, termingerecht, zu fairen Preisen und in hoher Qualität. Und unsere Kunden können sich ihrerseits ganz auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren. "

Die Maschinenschlosser von WKFS produzieren nun schon seit ungefähr 20 Jahren Teile für eine Vielzahl von Branchen. „Wir haben eine reine Einmalproduktion; es ist selten, dass wir ein Teil zweimal fertigen“, erklärt Seifert. „So können wir beispielsweise gefräste Teile von bis zu 3 x 7 Metern mit einem Stückgewicht von 50 Tonnen herstellen und mit einer Vertikaldrehmaschine Werkstücke von bis zu 4 Metern Durchmesser bearbeiten. Außerdem fertigen wir unter anderem komplette Werkzeuggestelle, wie sie etwa beim Bau von Stanzwerkzeugen verwendet werden.“

Für Seifert und seinen Co-Geschäftsführer Günther Tölle ist es wichtig, für jede Anwendung präzise die bestmöglichen Verfahren auszuwählen, die sowohl wirtschaftlich als auch technologisch die besten Ergebnisse erzielen. „Aus diesem Grunde haben wir unsere Technologiekette vor drei Jahren um Wasserstrahlschneiden erweitert. Wir haben bei INNOMAX den JetMachining 60120 von OMAX erworben“, erklärt Seifert. „Als Lieferant für komplette Werkzeuggestelle haben wir mit diesem System einen deutlich Sprung gemacht, was die Qualität betrifft.“

Vorher wurden die Durchbrüche in den Werkzeugplatten mit Hilfe einer Plasmaschneidanlage aufgebracht. Aber diese Technologie ist oftmals zu ungenau, vor allem bei Leitblechen, sodass aufwändige Nachfräsarbeiten folgen mussten.

„Diese Nachbearbeitung fällt nun komplett weg. Mit dem OMAX-System bekommen wir fertige Öffnungen, deren Qualität den hohen Erwartungen entspricht, die unsere Kunden an uns stellen“, so Seifert. „Außerdem müssen wir die Bleche nicht mehr dem Risiko der Hitzeverformung aussetzen. Und das ist im Hinblick auf die Präzision ein echtes Plus. "

Die OMAX JetMachining 60120 verarbeitet unter anderem Aluminiumbleche und verschiedene Werkzeugstahlarten, einschließlich vorgehärteter Stähle wie 1.2312. Aber auch andere Materialsorten stellen beim Wasserstrahlschneiden keinerlei Problem dar – von Metallen über Stein bis hin zu organischen Materialien kann mit diesem Verfahren nahezu alles mit äußerster Präzision geschnitten werden. „Die Bleche sind im Durchschnitt ungefähr 40 bis 50 Millimeter dick“, berichtet Seifert. „Unsere tägliche Herausforderung besteht darin, sehr komplexe Öffnungen mit kleinstmöglichen Eckradien zu schneiden.“

Hier setzt die Physik des Wasserstrahls gewisse Grenzen – aber mit ein paar Tricks gelingt es OMAX, die Gesetze der Natur zum Nutzen des Anwenders einzusetzen. So wird der Wasserstrahl beispielsweise immer weiter gebündelt, je dicker das jeweilige Blech ist, das geschnitten werden soll. Um exakt rechtwinklige Schnitte zu garantieren, ermöglicht der Tilt-A-Jet®-Schwenkkopf von OMAX einen Neigungswinkel von bis zu 9° – genug, um je nach Material und Blechstärke zuverlässig einen geraden Schnitt mit einer Genauigkeit von bis zu einem Fünfhundertstelmillimeter zu erreichen.

Präzise Schrägen

Das Schwenken des Kopfes ermöglicht auch leicht konische Schnitte. „Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn durch die entsprechende Öffnung im Werkzeug später Feinblechteile fallen sollen“, so Seifert weiter. „Hier lassen sich sehr präzise Schrägen von 2° bis 3° anlegen, die dafür sorgen, dass die Teile sicher fallen.“ Auch beim Wechsel von Werkzeugen hat die Wasserstrahltechnologie ein echtes Ass im Ärmel: Es lassen sich auch später noch Öffnungen in die Bleche schneiden, ohne dass dies Probleme mit sich bringt, wie etwa Härtungen (insbesondere bei Stählen mit hohem Kohlenstoffanteil) oder die Verformungen, die beim Plasmaschneiden auftreten und eine Nachbearbeitung erforderlich machen, die nicht vergessen werden darf.

Die großformatige JetMachining 60120 von OMAX kann Metallbleche von bis zu 1,5 x 3 Metern schneiden und dabei ein Komponentengewicht von bis zu 6 Tonnen in den Griff bekommen. „Die mit einem Direktantrieb ausgestattete Pumpe schafft bis zu 4150 bar, aber bei unseren Schneidvorgängen reichen im laufenden Betrieb ca. 3800 bar vollkommen aus“, erklärt Seifert. „Wenn man nicht ganz bis ans Äußerste geht, hat man erheblich weniger Verschleiß.“

Bei Metallen werden die Schnitte mit einem scharfkantigen Schleifgranat angefertigt, der dem Wasser beigemischt wird. Die Schnittoberflächen wirken anschließend, als seien sie sandgestrahlt, und bedürfen oftmals keiner weiteren Bearbeitung.

„Das OMAX-Wasserstrahlsystem hat uns mit seiner enormen Einsatzfähigkeit wirklich beeindruckt“, betont Seifert. „Nur Verschleißteile müssen hin und wieder ersetzt werden. Der Service ist ebenfalls sehr schnell und kompetent.“ Als weiteres Plus nennt Seifert die ausgereifte Software: „Es lassen sich Volumenmodelle aus nahezu allen CAD/CAM-Systemen importieren“, fügt er hinzu. „Die Software gewährleistet ein optimiertes Schnittmodell – so kommen wir schnell und zuverlässig zu optimalen Ergebnissen.“