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Modulares Nullpunktsystem beschleunigt die Arbeit eines Modellbauers

Nullpunktspanntechnik
Modulare Nullpunktspanntechnik beschleunigt Arbeit eines Modellbauers

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Modellbauer MT Technologies fertigt für zahlreiche OEMs ganze Fahrzeuge als Referenz und Prüfmodelle. Bauteile, die die Experten mit hoher Zerspanungsleistung – meist in Losgröße eins – aus dem vollen Aluminium herausschälen, müssen zuvor höchst effizient gespannt werden. Das gelingt dank cleverer Nullpunktspanntechnik von AMF schnell, flexibel und sicher.

» Jürgen Fürst, Fachautor in Stuttgart

Der Impuls kam aus der Formel 1“, erinnert sich Mario Goth an einen Besuch 2013 beim Sauber-Team in der Schweiz. Mit staunenden Augen sah der Leiter Mechanische Fertigung bei MT Technologies damals, wie modern die Renningenieure Einzelteile mit AMF-Spanntechnik rüsteten. Was der Modellbaumeister anschließend in der eigenen Fertigung angestoßen hat, ist inzwischen zu einem durchgängigen Nullpunktspannsystem auf allen notwendigen Maschinen gewachsen. Mit der Andreas Maier GmbH & Co. KG aus Fellbach (AMF) haben die Ingolstädter einen Partner an ihrer Seite, der mithilfe von Standardprodukten maßgeschneiderte Lösungen anbieten kann.

Spann- und Rüstprozesse vereinfacht und beschleunigt

„Bei MT Technologies sind wir von Anfang an auf offene Ohren gestoßen“, erzählt Erik Laubengeiger von AMF, der damals den Kunden betreute. Die Bereitschaft, die aufwändigen Spannoperationen der Aluminiumrohblöcke zu vereinfachen und die langen Rüst- und Einmesszeiten deutlich zu verkürzen, war groß. „Schließlich sind die meisten Teile, die wir herstellen Einzelteile oder Kleinserien von maximal vier Stück“, begründet Mario Goth.

Die Spezialität von MT sind Modelle künftiger Fahrzeuge, die im Maßstab 1:1 aus Aluminium gefertigt werden und am Ende wie ein richtiges Auto aussehen. Selbst Türen und Heckklappe lassen sich öffnen. So können sich die Designer und Konstrukteure ein erstes dreidimensionales Bild eines in der Entwicklung befindlichen Fahrzeugs verschaffen. Der OEM kann Anbau- und Verkleidungsteile anbringen, um die Passungen für die künftige Serienfertigung zu verifizieren. Später steht das endgültige Alu-Modell als Prüf- und Lehrenmodell am Band.

Kleine Kraftpakete packen sicher zu

Entsprechend präzise müssen die rohen Aluminiumblöcke für die Einzelteile – etwa die Bodengruppe, Seitenteile, Dach, Hecklappe oder Räder – auf den Portalfräsmaschinen gefertigt und vorher exakt gespannt werden. Zwei Aufspanntische mit 1300 mm x 2000 mm und zwei mit 1300 mm x 1000 mm sowie ein weiterer kommen in den Jobs-LinX-Maschinen zum Einsatz. Sie sind im Abstand von 200 mm bestückt mit je 50 beziehungsweise 20 K10-Nullpunkt-Einbauspannmodulen von AMF. „Mit dem definierten Rasterabstand bietet uns jeder Aufspanntisch größtmögliche Flexibilität bei der Positionierung der Elemente“, sagt Goth. Und wenn ein Spannpunkt außerhalb des Rasters oder sogar außerhalb der Platte liegen sollte, ist das auch keine große Herausforderung. „Mit Spannschienen, Mehrfachspannleisten oder weiteren Spannelementen erreichen wir jeden Punkt, den wir für sicheres Spannen benötigen.“

Einfach und modular wie Lego

Auf den Spanntischen mit integrierten Nullpunktspannmodulen und Kreuz-T-Nuten setzen die Werker modulare Zwischenelemente solange aufeinander, bis der Block oder das Rohteil die entsprechende Höhe erreicht, damit eine Fünfseiten-Bearbeitung möglich ist. Ebenso einfach lässt sich mit diesem Standardbaukasten die Aufspannung vorplanen. Das AMF-Sortiment aus Stütz-, Aufbau und Ausgleichselementen sowie verschiedenen Adaptern bietet vielfältige Möglichkeiten. Die obere Schnittstelle zum Werkstück bildet erneut ein mechanisches Nullpunktspannmodul K10, das die im Werkstück verschraubten M8– oder M10-Spannbolzen prozesssicher positioniert und spannt. „Das System ist so einfach wie Lego. Alles passt zueinander und lässt sich schnell und passgenau platzieren“, betont Christian Vogel von AMF, der MT aktuell betreut.

Geöffnet werden die Spannmodule im Spanntisch hydraulisch bei 60 bar Betriebsdruck. Jedes einzelne zieht den passenden Spannbolzen mit 10 kN ein, und hält ihn danach formschlüssig mit 25 kN fest. Weil die Module intelligent konstruiert und sorgfältig gefertigt sind, schaffen sie das wiederholgenau und präzise auf unter 5 μm genau. Und weil sie durch Federkraft mechanisch verriegelt werden und drucklos gespannt sind, werden die Druckleitungen nach dem Spannvorgang entfernt.

Kollisionsfreie 5-Seiten-Bearbeitung dank Direktspannung

Für die Direktspannung werden die dazu notwendigen Bohrungen für die Spannbolzen direkt ins Rohteil oder den Alublock eingebracht. Das planen die Konstrukteure schon mit ein. Damit die Bearbeitung später ohne Störkonturen und kollisionsfrei abläuft, stellt AMF für alle eigenen Produkte CAD-Daten in gängigen Formaten zur Verfügung – eine wichtige Hilfe bei der Arbeitsvorbereitung. Die Zerspanrate ist immens. Dabei kommen durchaus bis zu 40 h Bearbeitungszeiten zusammen. Dabei kann es durchaus vorkommen, dass aus einem Alublock von 1,7 t Ausgangsgewicht eine Heckklappe herausgefräst wird, die am Ende nur noch 90 kg wiegt. Alles in allem werden für ein Fahrzeug verschieden große Aluminiumblöcke von insgesamt rund 20 t benötigt. Etwa fünf Monate dauert es, bis ein Fahrzeug in Originalgröße fertig ist. Weil mehrere großzügige Hallen die strikte Trennung einzelner Projekte sicherstellen, können die Modellbauexperten bei MT Technologies bis zu zehn Modelle im Jahr herstellen.

Fertigungskunst liefert ersten Eindruck

Am Ende steht ein neues Fahrzeugmodell in Originalgröße vor dem Betrachter, lange bevor es auf die Straßen rollt. Für die Automobilhersteller ist das ein unverzichtbarer Baustein in der Entwicklungsphase eines neuen Modells. Und Dank der Erfahrungen im Modellbau sowie der Fertigungskünste des über 150 Jahre alten Traditionsunternehmens MT Technologies wissen die Entwickler schon frühzeitig, ob das Auto ihren Erwartungen gerecht werden wird. Ob es dann so rassig wie ein Formel 1-Bolide sein wird, ist allerdings eher nicht realistisch.

Kontakt:
Andreas Maier GmbH & Co. KG
Waiblinger Str. 116
70734 Fellbach
Tel.: +49 711 5766–0
www.amf.de

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