Hightech und Handarbeit Hintergrund

SPEZIAL Laser

Seit mehr als 60 Jahren erfüllen die Produkte von Heckler & Koch die anspruchsvollen Anforderungen internationaler Behörden im Bereich Handfeuerwaffen. Dabei setzen die Oberndorfer in der Produktion neben viel Handarbeit auf Lasertechnik.

05. Oktober 2009

Späne! Überall Rollcontainer voller Metallspäne - das ist das Erste, was dem Besucher der Fertigungshallen von Heckler & Koch im schwäbischen Oberndorf auffällt. Es ist kaum überschaubar, wie viele Fräsmaschinen unterschiedlichster Generationen dichtgedrängt in der Fertigungshalle stehen und immerwährend abgefräste Späne in die bereitstehenden Rollcontainer fördern.

Auf den zweiten Blick: Kisten. Ringsum verschieden große Kisten, Kästen und Transportgitter mit den unterschiedlichsten Bauteilen, die noch kaum erahnen lassen, welches Endprodukt hier hergestellt wird. Dazwischen auffallend viele Menschen, welche in Handarbeit die Maschinen bestücken und die Bauteile bearbeiten und begutachten.

»Wir haben eine sehr hohe Fertigungstiefe von rund 70 Prozent«, ruft Michael Vielsack, stellvertretender Leiter der Fertigungssteuerung, über den Lärm der Anlagen hinweg und ergänzt: »Da ist Automation schon ein Thema, jedoch haben wir uns in den bisher geprüften Fällen letztendlich doch immer für Handarbeit und damit für die Erfahrung unserer langjährigen Mitarbeiter mit den Maschinen und den Bauteilen entschieden.« Geht es um die Produktion, stehen die Erwartungen der Kunden nach Zuverlässigkeit, Präzision und Robustheit sowie ergonomischem Design im Fokus. Kennt man die Kunden und das Produkt, wird schnell einiges klar: Die Anwender sind häufig Behörden aus aller Welt, denn bei der Heckler & Koch GmbH werden Handfeuerwaffen und Sturmgewehre hergestellt. Leicht müssen sie sein, daher wird weggefräst, was das Material hergibt. Und robust sowie qualitativ hochwertig müssen sie sein, denn kein Staub, Sand oder Schlamm soll die Funktionsfähigkeit beeinträchtigen.

60 Jahre höchste Qualität

Vor knapp 60 Jahren - Ende 1949 - wurde das Unternehmen von ehemaligen Mitarbeitern der Mauser Werke gegründet: Edmund Heckler, Theodor Koch und Alex Seidel. In den Anfängen wurden unter anderem Teile für Nähmaschinen und Maschinen für die Werkzeugbearbeitung hergestellt, bevor 1955 die Entwicklung und Fertigung von wehrtechnischem Gerät aufgenommen wurde.

Schon zu Beginn der unternehmerischen Tätigkeit legte man großen Wert auf Qualität. Ein Zeugnis aus dieser Zeit steht mit einer noch immer eingesetzten Heckler-&-Koch-Fräsmaschine in den eigenen Fertigungshallen.

Blick für neue Fertigungsverfahren

Mit der stetigen Entwicklung neuer Produkte und den sich ändernden Materialien und Anforderungen haben sich die Oberndorfer immer auch einen guten Blick für neue Fertigungsverfahren bewahrt. So stehen in einer der Fertigungshallen zwei Festkörperlaser des Hamburger Laserspezialisten Rofin und verschweißen neu entwickelte Magazine, die unter anderem im HK416 und auch dem britischen SA80-Sturmgewehr eingesetzt werden.

Durch die Neuentwicklung eines hochpräzisen Magazins mit sehr geringen Maßtoleranzen konnte die Zuverlässigkeit der Gewehre auch unter schwierigen Bedingungen wie Staub oder Hitze deutlich verbessert werden.

Auch die Haltbarkeit und dadurch die Nutzungsdauer der Magazine konnte maßgeblich gesteigert werden. »Glücklicherweise werden die weitaus meisten Schüsse mit unseren Waffen auf Truppenübungsplätzen abgefeuert. Dabei macht sich die Qualität und die Haltbarkeit unserer lasergeschweißten Magazine schnell bemerkbar«, weiß Michael Vielsack zu berichten. Durch einen genormten Schacht an den Gewehren sind die für das Kaliber 5,56 gefertigten Magazine universell in verschiedenen Produkten einsetzbar und vereinfachen damit die Lagerhaltung bei den Kunden.

Bereits seit dem Jahre 2001 wird ein lampengepumpter Festkörperlaser aus der CW-Baureihe mit 2.500 Watt Ausgangsleistung eingesetzt. Eine flexible 600-mm-Faser verbindet den Laser mit der Arbeitsstation, an der die Magazine in Akkordarbeit miteinander verschweißt werden.

Engpass erfordert neue Schweißtechnologie

Mit dem Erhalt eines neuen Großauftrags war die Kapazität der bestehenden Anlage jedoch nahezu erschöpft, sodass schnell gehandelt werden musste, um die geforderten Mengen weiterhin produzieren zu können. »Uns war klar, dass wir in jedem Fall eine diodengepumpte Laserstrahlquelle auf dem neuesten technischen Stand haben wollten. Mit der zunehmenden Auslastung der vorhandenen Anlage haben sich aufgrund der begrenzten Lebensdauer der Bogenlampen leider auch die Wartungsfrequenzen und damit die Ausfallzeiten des Lasers erhöht«, erklärt Michael Vielsack.

Gemeinsam mit Rofin wurde nach einer passenden Lasertechnologie gesucht. Nach Tests im Hamburger Applikationslabor von Rofin war innerhalb weniger Tage klar, dass ein diodengepumpter Scheibenlaser mit 1.500 Watt Ausgangsleistung den Anforderungen nach kürzeren Zykluszeiten, einer verbesserten Nahtqualität sowie einem geringeren Wärmeeintrag entsprach.

Auch die seitens des Kunden knapp kalkulierten Lieferzeiten konnten von Rofin eingehalten werden, sodass im Januar 2009 der Rofin DS 015 HQ in Oberndorf angeliefert und installiert werden konnte. Gleich neben dem betagten Rofin CW 025 positioniert, wurde nur noch ein neuer Kühler angeschlossen und die bisherige Anlage mit der 300-mm-Faser verbunden, bevor die Serienproduktion weitergehen konnte. Innerhalb der letzten fünf Jahre haben mehr als 50.000 lasergeschweißte Magazine das Werk von Heckler & Koch monatlich verlassen.

Laser - das flexible Werkzeug

Für den bewährten, lampengepumpten Laser gibt es trotz der neuen, modernen Strahlquelle gleich nebenan noch viel zu tun. Nun verbunden mit einer anderen Bearbeitungsstation werden unter anderem Pistolenmagazine geschweißt sowie Teile lasergehärtet.

Ein wichtiger Punkt ist jedoch, dass mit den freien Kapazitäten die erfahrenen Maschineneinrichter und Fachleute nun wieder die Möglichkeit haben, weitere Anwendungsfelder für die Lasertechnologie zu erforschen und zu erschließen. Ganz im Stil von Heckler & Koch: mit viel Handarbeit und Hightech.

Dipl.-Wirtschaftsing. (FH) Sonja Müller

HINTERGRUND

Diodengepumpte Scheibenlaser

Mit hervorragenden Strahlqualitäten von 7 bis 8 mm*mrad für einen sehr großen Arbeitsabstand bei kleinster Spotgrößer erreichen diodengepumpte Scheibenlaser der Rofin-DS-Serie einen Wirkungsgrad von fast 20 Prozent. Je nach Anforderung kann das Laserlicht in Lichtleitfasern mit Durchmessern von 150, 200 oder 300 mm eingekoppelt werden.

Bei Scheibenlasern hat das laseraktive Kristall die Form einer Scheibe. Die wesentlichen Vorteile ergeben sich durch eine deutlich effizientere Kühlung des laseraktiven Materials im Vergleich zu Stablasern. Daraus resultiert eine erheblich verbesserte Strahlqualität.

Hochleistungslaserdioden pumpen Licht in die mit Ytterbium dotierte YAG-Kristall-Scheibe. Dieses Pumplicht durchdringt bis zur vollständigen Absorption die laseraktive Scheibe mehrfach. Der erzeugte Laserstrahl mit ausgezeichneter Strahlqualität wird anschließend über spezielle Optiken aus dem Resonator ausgekoppelt und über Lichtleitfasern zur Bearbeitungsstation geführt.

Erschienen in Ausgabe: 10/2009