Präzision im Prototypenbau
Ob in der Automobilbranche, der Landmaschinenindustrie, der Luftfahrt und vielen anderen Branchen – der Prototypenbau ist das Rückgrat des Fortschritts. Er macht Visionen greifbar und trennt das Machbare vom Wunschdenken. Ein Experte auf diesem Feld ist die 1995 gegründete ACTech GmbH aus Freiberg. Als Vorreiter im Lasersintern, einem 3D-Druck-Verfahren, konnte das Unternehmen die für Prototypen erforderlichen Gussformen schneller herstellen als die meisten Wettbewerber und damit nachhaltig wachsen. Mittlerweile ver-wendet ACTech das Binder-Jetting Verfahren mit 3D-Sanddruck-Technik, um Prototypen noch effizienter und präziser herzustellen. 1999 wurde eine mechanische Bearbeitung eingerichtet, 2001 folgte eine eigene Gießerei. Heute beliefert ACTech, seit 2017 Teil der belgischen Materialise Gruppe, weltweit rund 1.700 Kunden aus 40 Ländern. In der Zerspanung war DMG MORI von Beginn an ein wichtiger Lieferant. Ein zweiter Standort gab ACTech 2024 genügend Spielraum, weitere Investitionen zu tätigen. Zwei DMC 160 duoBLOCK, die über das Lineare Palettenpoolsystem (LPP 5000) automatisiert fertigen, vier DMU 85 monoBLOCK, jeweils mit PH Cell 800, und eine DMU 200 Gantry mit 4.000 mm Verfahrweg in der X-Achse, haben den Maschinenpark auf insgesamt 13 DMG MORI Modelle erweitert.
Vom CAD-Modell zum einbaufertigen Prototyp
„Die hohe Fertigungstiefe verschafft uns sehr viel Flexibilität, sodass wir je nach Projekt kurze Lieferzeiten von drei bis fünf Wochen gewährleisten können“, erklärt Norbert Demarczyk, Geschäftsführer ACTech. Eine große Bedeutung habe für ACTech seit jeher der Automobilbau. „Aber auch in anderen Branchen werden die Innovationszyklen kürzer, was einen steigenden Bedarf an Prototypen bedingt.“ Konkrete Beispiele für diese Prototypen seien unter anderem Gehäuse für die Landmaschinenindustrie, Energietechnik sowie Strukturbauteile für Elektrofahrzeuge (das sogenannte Giga Casting). Am Fertigungsprozess der Prototypen hat sich seit den 90er-Jahren im Wesentlichen nicht viel geändert. ACTech fertigt auf Basis von CAD-Daten der Kunden eine Gussform im 3D-Druck –und gießt die Rohteile. Die Präzisionsbearbeitung erfolgt auf den modernen Bearbeitungszentren. Den hohen Programmieraufwand im Prototypenbau meistert ACTech mit 15 Programmierplätzen. „Dank vier Messmaschinen und einer ScanBox von Zeiss haben wir außerdem alle Möglichkeiten, die hohen Präzisionsvorgaben bis zum Tausendstelbereich vor Ort zu kontrollieren.“
Mehr Produktivität durch flexible Palettenhandlings
Die Modernisierung der Fertigung hatte laut Georg Sandig, Leiter Fertigung Mechanische Bearbeitung, mehrere Gründe: „Zum einen mussten wir unsere Kapazitäten erhöhen, zum anderen haben wir in den Automationslösungen Potenzial gesehen, noch flexibler zu werden“, sagt er in Bezug auf die Palettenhandlings. Das LPP 5000 bietet beispielsweise Platz für 20 Paletten und wird über eine ergonomische Rüststation beladen. „Die Zugänglichkeit ist besser als die eines Maschinenraums und wir können Aufträge vorbereiten, während die beiden Maschinen sie mit minimalen Nebenzeiten abarbeiten.“ Die Verwaltung der Aufträge übernimmt ein selbst entwickeltes MES-System, das die Reihenfolge nach Bedarf priorisiert. Die Vorteile des LPP 5000 gelten auch für die vier PH Cell 800. Hier finden jeweils bis zu 18 Paletten Platz. Norbert Demarczyk ergänzt: „Durch die Palettenhandlings können wir auch Kleinserien sehr effizient fertigen.“
Die richtigen Werkzeuge für jedes Bauteil
Die Bauteile auf den bis zu 1.250 x 1.000 mm großen Paletten im LPP 5000 werden von zwei DMC 160 duoBLOCK bearbeitet. Ein Highlight seien die großen Werkzeugmagazine mit 303 Stationen, so Georg Sandig. „Das war für uns ein wichtiges Kriterium, weil die Prototypen oftmals mit enorm vielen unterschiedlichen Werkzeugen bearbeitet werden.“ Entsprechend sehe auch das Lager mit über 15.000 verschiedenartigen Werkzeugen aus, viele davon kostspielige Sonderwerkzeuge. „Wahrscheinlich das größte in Mittelsachsen“, scherzt er. Ein transparentes Toolmanagement helfe dabei, den Überblick zu behalten. „Da wir hier nicht aus dem Vollen Fräsen, können wir die Werkzeuge bei entsprechender Instandhaltung verhältnismäßig lange nutzen.“ Die Vielzahl an Werkzeugen veranschaulicht die Komplexität der Prototypen. „Hochgenaue Bearbeitungszentren für die 5-Achs-Simultanbearbeitung sind hier zwingend erforderlich“, betont Norbert Demarczyk. „Auf einer älteren DMU 160 FD duoBLOCK können wir sogar Fräs-Drehteile wirtschaftlich komplettbearbeiten.“
Individualisierte Bearbeitung von Titanimplantaten
Typische Materialien im Prototypenbau sind Aluminium, Gusseisen und unterschiedliche Stahllegierungen. Darüber hinaus bearbeitet ACTech inzwischen auch Schulterimplantate aus Titan. „Es handelt sich hierbei um gedruckte Bauteile aus dem Pulverbett, die wir in der mechanischen Bearbeitung finalisieren“, beschreibt Georg Sandig den Fertigungsprozess. Die Nachbearbeitung additiv gefertigter Komponenten sei zum einen erforderlich, um die gewünschten Genauigkeiten zu erreichen. „Zum anderen erlaubt die Kombination aus 3D-Druck und Fräsbearbeitung eine patientenspezifische Individualisierung der Implantate – ein zunehmender Trend in der Medizintechnik.“
Mit Weitsicht wachsen
Die Investition in den zweiten Standort hat ACTech mit Weitsicht getätigt. „Wir haben hier ausreichend Platz, weiter zu wachsen, indem wir beispielsweise das LPP spiegeln und auf die doppelte Kapazität ausweiten“, sagt Norbert Demarczyk mit Blick auf die freie Produktionsfläche. Auch das sogenannte Giga Casting sei ein Thema. „Die DMU 200 Gantry erweitert unsere Möglichkeiten in der Bearbeitung großer Unterbodenkonstruktionen.“ Die Bearbeitungsvielfalt helfe dabei, neue Märkte zu erschließen.“ Japan und China nennt er als vielversprechende Beispiele. Bezogen auf die Branchen sieht er Potenzial unter anderem in der Antriebstechnik und der Luftfahrtindustrie: „Überall dort, wo die Entwicklungszyklen kürzer werden, profitieren wir von unserem langjährigen Know-how im Prototypenbau für Automobilhersteller.“
ACTech GmbH
Halsbrücker Straße 51
09599 Freiberg
Germany
www.actech.de
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