Aluminium präzise und mit hoher Geschwindigkeit bearbeiten: Ein Gespräch mit Marc Canudas über die HEXA-Technologie von BERMAQ

Aluminium gehört zu den am häufigsten verwendeten Werkstoffen in der heutigen Industrie. Sein geringes Gewicht, seine Festigkeit und seine Vielseitigkeit machen es zu einem unverzichtbaren Material in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Technologiebranche und der industriellen Komponentenfertigung. Doch worauf kommt es an, um Aluminium mit höchster Präzision und Effizienz zu bearbeiten?

Wir sprechen mit Herrn Marc Canudas, Ingenieur und CEO von BERMAQ, über die Herausforderungen bei der Aluminiumbearbeitung, die Anforderungen moderner industrieller Fertigungsprozesse und die Leistungsmerkmale der HEXA-Maschine, mit denen sich diese Herausforderungen meistern lassen.

Marc, zunächst einmal: Warum ist Aluminium für die heutige Industrie ein so interessanter Werkstoff?

Aluminium verfügt über Eigenschaften, die es für eine Vielzahl industrieller Anwendungen besonders attraktiv machen. Es ist ein leichter Werkstoff, bietet ein gutes Verhältnis zwischen Festigkeit und Gewicht, besitzt eine hohe Wärmeleitfähigkeit und ist äußerst vielseitig einsetzbar.

Das erklärt, warum Aluminium in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, dem Schiffbau, der Elektronik und dem Maschinenbau so häufig verwendet wird.

Darüber hinaus ermöglicht es die Herstellung von Werkstücken mit unterschiedlichsten Geometrien – von Platten und Profilen bis hin zu dreidimensionalen Bauteilen mit einem sehr hohen Detail- und Präzisionsgrad.

Damit diese Eigenschaften jedoch auch zu optimalen Produktionsergebnissen führen, ist die richtige Bearbeitungstechnologie entscheidend.

Was sind die größten Herausforderungen bei der Bearbeitung von Aluminium?

Eine der wichtigsten Aufgaben besteht darin, ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Geschwindigkeit, Präzision und Oberflächenqualität zu erreichen.

Aluminium lässt sich mit hohen Bearbeitungsgeschwindigkeiten bearbeiten. Das bedeutet jedoch nicht, dass jede Maschine gute Ergebnisse liefern kann. Verschiedene Faktoren müssen berücksichtigt werden: die Steifigkeit der Maschinenstruktur, die Stabilität der Spindel, die verwendeten Werkzeuge, die Spanabfuhr und die korrekte Werkstückspannung.

Ebenso wichtig ist es, Vibrationen zu vermeiden, insbesondere bei der Bearbeitung großer Werkstücke, dünnwandiger Bauteile oder komplexer Geometrien.

Es geht also nicht nur darum, eine schnelle Maschine zu haben, sondern vielmehr um eine Maschine, die während des gesamten Bearbeitungsprozesses Präzision und Oberflächenqualität gewährleisten kann.

Welche Eigenschaften muss eine CNC-Fräsmaschine aufweisen, um bei der Aluminiumbearbeitung gute Ergebnisse zu erzielen?

Aus meiner Sicht sind mehrere Faktoren entscheidend.

An erster Stelle steht eine stabile und steife Maschinenstruktur, die in der Lage ist, die während der Bearbeitung entstehenden Vibrationen aufzunehmen. Zweitens benötigt man eine Spindel, die auf die Anforderungen der jeweiligen Anwendung abgestimmt ist und über die erforderliche Leistung sowie den passenden Drehzahlbereich verfügt.

Ebenso wichtig sind die Dynamik der Achsen, die Bewegungsgenauigkeit, die Möglichkeiten zur Werkstückspannung und die Fähigkeit, Werkzeugwechsel zu automatisieren.

Schließlich müssen auch die CNC-Steuerung und die Fähigkeit der Maschine berücksichtigt werden, komplexe Werkzeugbahnen gleichmäßig und präzise auszuführen.

Alle diese Komponenten müssen optimal zusammenarbeiten. Erst durch dieses technologische Zusammenspiel lässt sich ein zuverlässiger Produktionsprozess gewährleisten.

Was bietet die HEXA von BERMAQ in diesem Zusammenhang für die Aluminiumbearbeitung?

Die HEXA ist eine Hochgeschwindigkeits-CNC-Fräsmaschine, die speziell für anspruchsvolle industrielle Anwendungen entwickelt wurde, bei denen Präzision, Dynamik und Oberflächenqualität entscheidend sind.

Eines ihrer besonderen Merkmale ist die Integration von Direct-Drive-Linearmotoren in den X- und Y-Achsen. Diese Technologie ermöglicht Positioniergeschwindigkeiten von bis zu 100 m/min auf beiden Achsen und sorgt für eine sehr hohe Dynamik. Gleichzeitig kommt sie ohne die herkömmlichen mechanischen Übertragungselemente aus, die zudem einem möglichen mechanischen Verschleiß unterliegen.

Dadurch lassen sich unproduktive Zeiten reduzieren und die Anzahl der mechanischen Verschleißkomponenten minimieren.

Ein weiteres hervorzuhebendes Merkmal ist die Stahlkonstruktion mit schwingungsdämpfendem Polymerbeton, die für eine hohe mechanische und thermische Stabilität ausgelegt ist.

Bei der Aluminiumbearbeitung ist diese Stabilität besonders wichtig, um eine hohe Oberflächenqualität und Maßgenauigkeit sicherzustellen.

Die Geschwindigkeit ist eines der wichtigsten Argumente für die HEXA. Wie wirkt sich das auf die Produktivität aus?

Geschwindigkeit sollte nicht ausschließlich als die Fähigkeit verstanden werden, die Achsen schnell zu bewegen.

Die tatsächliche Produktivität ergibt sich aus dem Zusammenspiel einer hohen Maschinendynamik, einer großen Bearbeitungskapazität und kurzen Rüstzeiten.

Die HEXA ist mit einem 6,5-kW-Fräsmotor ausgestattet, der Drehzahlen von bis zu 36.000 min⁻¹ erreichen kann. Dieser Drehzahlbereich ermöglicht den Einsatz unterschiedlicher Frässtrategien und Werkzeuge. Die Bearbeitungsparameter werden dabei stets an die jeweilige Legierung, die Geometrie und die Eigenschaften des Werkstücks angepasst.

Darüber hinaus erleichtert der automatische Werkzeugwechsler mit einer Kapazität von bis zu 24 Werkzeugpositionen, je nach Konfiguration, die Durchführung verschiedener Bearbeitungsschritte, ohne den Prozess ständig unterbrechen zu müssen.

All dies trägt dazu bei, die Produktionszyklen zu optimieren und die verfügbare Maschinenlaufzeit besser zu nutzen.

Auch die Werkstückspannung spielt eine wichtige Rolle. Welche Lösungen bietet die HEXA in diesem Bereich?

Absolut. Die Werkstückspannung ist ein entscheidender Faktor, insbesondere bei der Bearbeitung großer Aluminiumplatten, Tafeln oder Bauteile.

Die HEXA verfügt über einen Maschinentisch mit vier CNC-gesteuerten Vakuumzonen, mit denen sich die Spannung an die Abmessungen und die Anordnung der Werkstücke anpassen lässt.

Diese Konfiguration erleichtert die Bearbeitung unterschiedlicher Formate und ermöglicht eine optimale Materialausnutzung.

Darüber hinaus kann der Tisch je nach Anwendungsanforderung mit verschiedenen Spannlösungen ausgestattet werden, beispielsweise mit T-Nuten, Gewindebohrungen oder Mehrfachbohrsystemen.

Es ist wichtig, die Maschine an den Produktionsprozess des Kunden anzupassen und nicht umgekehrt.

In welchen Industriezweigen sehen Sie das größte Potenzial für diese Technologie?

Es gibt mehrere Branchen, in denen die Kombination aus Geschwindigkeit, Präzision und Vielseitigkeit besonders interessant ist.

Die Luft- und Raumfahrt ist ein klares Beispiel dafür, da hier leichte Komponenten, Aluminiumbauteile mit komplexen Geometrien und enge Toleranzen gefragt sind.

Auch die Automobilindustrie ist hervorzuheben. Dort erfordert die Bearbeitung von Platten, Formen und technischen Bauteilen effiziente und reproduzierbare Prozesse.

Weitere interessante Anwendungen sind die Herstellung von Gehäusen, technischen Platten, Profilen, Komponenten für die Elektronikindustrie und Sonderbauteilen.

Letztendlich kann jeder Hersteller, der Aluminium oder andere technische Werkstoffe mit hohen Anforderungen bearbeiten muss, in dieser Technologie eine interessante Lösung finden.

Produktivität und Wirtschaftlichkeit gewinnen zunehmend an Bedeutung. Wie kann eine Maschine wie die HEXA dazu beitragen, diese Aspekte zu verbessern?

Die Wirtschaftlichkeit hängt nicht ausschließlich von der Bearbeitungsgeschwindigkeit ab. Auch Rüstzeiten, Stillstandzeiten, Wartung, Wiederholgenauigkeit und die Qualität der fertigen Werkstücke müssen berücksichtigt werden.

Die Direct-Drive-Technologie der HEXA reduziert die mechanischen Übertragungselemente in den X- und Y-Achsen und damit auch die mit diesen Systemen verbundenen Verschleißstellen.

Darüber hinaus verfügt die Maschine über eine automatische Schmierung und eine Konstruktion, die auf eine einfache Wartung ausgelegt ist.

Wenn eine Maschine stabil arbeitet, unproduktive Zeiten reduziert und gleichbleibende Ergebnisse liefert, kann sich dies erheblich auf die Gesamtproduktivität eines Unternehmens auswirken.

Abschließend: Wie sieht die Zukunft der Aluminiumbearbeitung aus?

Ich bin überzeugt, dass die Zukunft in immer schnelleren, präziseren und effizienteren Bearbeitungsprozessen liegt.

Die Industrie verlangt zunehmend komplexere Werkstücke, kürzere Lieferzeiten und eine bessere Nutzung der verfügbaren Ressourcen. Das zwingt die Maschinenhersteller dazu, ihre Technologien kontinuierlich weiterzuentwickeln.

Die Kombination aus Linearmotoren, stabilen Maschinenstrukturen, Hochgeschwindigkeitsspindeln und immer fortschrittlicheren Steuerungssystemen wird entscheidend sein, um diese Herausforderungen zu meistern.

Bei BERMAQ arbeiten wir genau in diese Richtung: Wir entwickeln CNC-Lösungen, mit denen unsere Kunden ihre Produktionsprozesse verbessern und den neuen Anforderungen des Marktes sicher begegnen können.