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Ausgewählte Ausgabe: 11-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Erfolgreiche Substitution: Brennen statt Fräsen

Gerade bei der Fertigung von Großbauteilen bedeuten Schnelligkeit und Wirtschaftlichkeit bares Geld. Als führender Spezialist für große, schwere Brennteile, mechanische Bearbeitung und komplexe Schweißbaugruppen setzt die Firma Jebens aus Korntal-Münchingen deshalb bei hohen Abtragsraten immer häufiger auf Brennen statt Fräsen. Mit einem einzigen Schnitt entfernt sie dabei massives Material, was bis zu 50 % Zeitersparnis und folglich signifikant geringere Kosten bedeutet.


Voraussetzung dafür ist neben den entsprechenden Anlagen zur Bearbeitung von Tafeln und Blöcken mit bis zu 1100 mm Dicke und Stückgewichten von bis 55 t eine ausgeprägte Expertise in der Brenner- und der Temperaturführung.

Ausgangssituation

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Bild 1.
Für die Schuler-Gruppe werden aus einer 30 t schweren Stahltafel Werkstücke gefertigt und dafür große Segmente mit engen Radien abgetragen. Für Ausklinkungen sind sehr unterschiedliche Schnitthöhen, -breiten und -tiefen zu realisieren.

Vor dem Hintergrund zunehmend kleiner Losgrößen und enger Lieferzeiten gewinnen Effizienz, Flexibilität und Qualität immer mehr an Bedeutung. Als wirtschaftlich interessante Alternative zur komplexen Bearbeitung großer Werkstücke durch Fräsen setzt Jebens auf eine perfektionierte Technik des Brennschneidens, Bild 1. Sie erlaubt in vielen Fällen die deutliche Reduzierung bis hin zum vollständigen Wegfall von Fräszeiten und bietet dadurch hohes Rationalisierungspotential.
Ein Beispiel aus der Praxis ist ein Gehäuse für Heizkörperpressen, das Jebens für die Schuler-Gruppe aus Baustahl in der Güte S355J2 mit APZ 3.1 fertigte. In mehreren Ebenen galt es hierbei, aus einer 30 t schweren Stahltafel 400 mm x 710 mm x 840 mm große Werkstücke zu fertigen und dafür große Segmente mit engen Radien abzutragen. Diese Ausklinkungen waren in sehr unterschiedlichen Schnitthöhen, -breiten und -tiefen zu realisieren.
Ganz ohne Fräsen fertigte der Brennschneidspezialist nur mit der Flamme die aufwendigen Geometrien exakt nach Kundenvorgabe. Möglich machten dies das profunde Know-how der langjährigen Mitarbeiter sowie die hochmodernen technischen Anlagen. So kam für den Dickenabtrag eine Sato-Brennschneidmaschine zum Einsatz, ein Fasroboter übernahm anschließend das Finishing der komplizierten Geometrien auf verschiedenen Ebenen. Zuvor wurde die exakte Schnittführung anhand von 3D-Modellen simuliert, um zu gewährleisten, dass der Schnitt auch wirklich auf Anhieb präzise passte. Denn bei diesem Verfahren gibt es bei einem versehentlich zu großen Abtrag keinen zweiten Versuch.

Maßarbeit mit 3D-Simulation

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Bild 2.
Ganz ohne Fräsen entstehen nur mit der Flamme sogar aufwendige Geometrien exakt nach Kundenvorgabe.

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Bild 3.
Aus einem 450 mm dicken und 1000 mm hohen Block werden mit der Flamme vier durch einen Steg getrennte Schrägen geschnitten.

Oftmals kennen Konstrukteure auf Kundenseite gar nicht die Möglichkeit, enge Radien oder abgeschrägte Seiten mit der Brennschneidmaschine herzustellen, Bild 2. Dabei ist dieser Grobabtrag auch bei vorgegebenen Präzisionsparametern oftmals das Verfahren der Wahl. Durch partielles Nachfräsen werden selbst enge Toleranzen erfüllt, aber zuvor große Materialmengen kostengünstig abgetragen. Das Potential dieser Option wird bei einem Ersatzteil für ein Stahlwerk aus S355-Baustahl deutlich, bei dem Diagonalschnitte auf einer Länge von 710 mm umzusetzen waren. Dimension und geforderte Maßgenauigkeit verlangten hohe Verfahrenskompetenz beim Brennschneiden, da eine Brennflamme nun einmal nicht mit der Präzision eines Lasers arbeitet.
Die Firma löste diese Herausforderung über eine spezielle Wärmeführung mit ausgeklügeltem Vorglühen und „virtuoser“ Führung der Brennschneidmaschine: So wurden aus einem 450 mm dicken und 1000 mm hohen Block vier durch einen Steg getrennte Schrägen – davon je zwei parallel angeordnet – geschnitten, Bild 3. Die Elemente aus der Seite sowie Schrägen im 45°-Winkel trug Jebens durch mehrlagiges Schneiden ab. Lediglich für das Finishing des Bauteils setzte das Unternehmen die Fräsmaschine ein.
Die Gegenüberstellung der Kosten für mechanische Bearbeitung oder Brennschneiden war für den Kunden der erste Impuls, sich für dieses von Jebens vorgeschlagene Verfahren zu entscheiden. Anhand von 3D-Modellen optimierten die kaufmännischen und technischen Berater im engen Schulterschluss mit dem Kunden die Konstruktion unter Kosten- und Qualitätsaspekten. Das Ergebnis spricht für sich: 40 % Kostenersparnis in der Bearbeitung und eine um 30 % kürzere Bearbeitungszeit.

Wirtschaftlich interessante Perspektiven

Entsprechend oft ist die Alternative „Brennen statt Fräsen“ bei Jebens inzwischen gefragt, um große Abtragsraten auch bei anspruchsvollen Geometrien effizient zu realisieren. Eine finale mechanische Bearbeitung wird dadurch zwar nicht immer ersetzt, aber der Hauptteil des abzutragenden Materials kann so mit deutlich weniger Zeitaufwand entfernt werden. Schnellere Fertigung, sichere Prozesse und geringere Werkstückkosten erschließen bei der Bearbeitung großer Bauteile wirtschaftlich interessante Perspektiven. Sie sprechen in zahlreichen Anwendungsfällen für diese Lösung, für die der Experte aus Korntal-Münchingen dank integriertem Know-how und leistungsfähigem Maschinenpark prädestiniert ist.

Autoren

 Ursula Herrling-Tusch

arbeitet für die Agentur impetus.PR in Aachen.

Maßarbeit in Stahl

Als ein führender Spezialist für schwere Brennteile, mechanische Bearbeitung  und  geschweißte  Konstruktionen  mit  Stückgewichten  bis  zu 160 t setzt Jebens mit Standorten in Korntal-Münchingen und Nördlingen  regelmäßig  Standards.  Mit   einer  siebenstufigen  Fertigung  von Produkten  in  Dickenbereichen  von  8 mm  bis  1400 mm,  Breiten  bis 5000 mm und Längen bis 20 000 mm steht die Firma für „Maßarbeit in Stahl“. Als Tochterunternehmen des bedeutendsten Grobblechherstellers der Welt, der Gruppe Dillinger Hüttenwerke/GTS besteht jederzeit  Zugriff  auf  technologisch  richtungsweisendes  Stahl-Know-how. Moderne  Maschinen  und  Anlagen  sowie  der  größte  Glühofen  Süddeutschlands machen den Anbieter zum Exper ten für anspruchsvolle Aufgaben.
Jebens GmbH, Daimlerstr. 35–37, 70825 Korntal-Münchingen,  
Tel. 0711 / 8002-0, Fax -100, E-Mail: info@jebens.dillinger.biz,  
Internet: www.jebens.de

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