Völlig neu, völlig anders

Blechbearbeitung ohne Nebenzeiten

Mit einem schnellen CO2-Laserschneidsystem, dem Biegezentrum mit der größten Biegehöhe und mit einem äußerst flexiblen Fertigungssystem zum Stanzen, Schneiden und Biegen glänzte Salvagnini auf der Euroblech. Neben den inneren Werten dürfte auch das Aussehen den Geschmack des Publikums treffen - es stammt von Ferrari-Designer Pininfarina.

04. April 2002

Ein Besuchermagnet auf der Euroblech war das neue Hochleistungs-Laserschneidsystem „L2“ von Salvagnini. Mit dieser Maschine ergänzt Salvagnini seine erfolgreiche, stark wachsende Lasersparte (die „L1“ wird weiterhin gebaut). Die L2 wirft laut Importeur Salm, Ostfildern, die Frage auf, ob Stanzen wirklich Lasern schlägt. Die Anlage erreicht in 1-mm-Blech Bearbeitungszeiten, die mit modernsten konventionellen Stanzmaschinen mit Werkzeugwechsel über einen Revolver oder Linearmagazin mithalten können.

Denn in 1 mm Stahl oder 0,6 mm Edelstahl werden Schnittgeschwindigkeiten von mehr als 30 m/min erreicht. Bei 1 mm Edelstahlblech sind über 800 Löcher (Durchmesser 2 mm) pro Minute machbar. Die Verfahrgeschwindigkeiten der L2 mit ihren Linearantrieben beträgt über 300 m/min, und die Achsen werden mit 2,85 g beschleunigt. In diesem High-Speed-Cutting Prozeß wird „im Flug“ noch in der Luft eingestochen.

Auf die Frage „Wie erhöht man die Präzision beim Laserschneiden?“ lautet die Salvagnini-Antwort mit der L2: „Erhöhen Sie einfach die Geschwindigkeit!“. Denn außer dem Produktivitätsniveau wurde die Präzision der Bearbeitung erhöht. Die hochsteifen Linearantriebe und die extrem steife Struktur mit den Doppelportalen und der zentralen Tragbalken-Konstruktion (Aeroplane-Prinzip) als fliegende Optik (bekannt aus der L1) ermöglichen die Herstellung von Hochpräzisionsteilen und sind perfekt auf die extreme Dynamik dieses Systems ausgelegt.

Praxistauglich durch geringe Betriebskosten

Eine schnelle Maschine als Prestigeobjekt zu bauen, war aber nicht die große Herausforderung für Salvagnini. Entscheidend ist es, Höchstleistung bei größtmöglicher Wirtschaftlichkeit und geringen Betriebskosten zu bieten. Die extreme Produktivität der L2 wird mit einer im Vergleich dazu geringen Laserleistung von nur 2,5 kW erreicht. Eingesetzt wird der CO2-Slab-Laser von Rofin Sinar, dessen Strahlqualität durch die exakte Fokussierung (K-Faktor & t; 0,8) höhere Schnittgeschwindigkeiten als mit herkömmlichen Laserquellen erlaubt. So ist auch die Wirtschaftlichkeit der L2 (bisher oft ein Argument gegen den Laser) im Vergleich zu konventionellen Lasersystemen verbessert worden. Darüber hinaus erreicht der Slab-Laser minimale Betriebskosten durch das Fehlen von großen Energieverbrauchern wie Turbine oder Roots-Pumpe, denn der Laser ist diffusionsgekühlt (mit Wasser) und macht dadurch konventionelle Gasumwälzsysteme überflüssig. Im Stand-by-Betrieb ist beim Slab-Laser quasi nur die Steuerung eingeschaltet. Der Lasergasverbrauch ist auf ein Hundertstel reduziert. Die im Laseraggregat direkt integrierte Premix-Gasflasche reicht über 12 Monate im Dauerbetrieb. Und auch die Wartungskosten werden deutlich reduziert, da das Lasergas weder umgewälzt noch ständig erneuert wird.

Wesentlichen Anteil, die hohen Leistungen in der Praxis zuverlässig umzusetzen, hat die von Salvagnini selbst entwickelte numerische Steuerung „MicroMach“, die auch in allen anderen Salvagnini-Systemen eingesetzt wird. Spezielle Funktionen ermöglichen die integrierte Steuerung des Laserprozesses in Intervallen von nur wenigen Mikrosekunden. Die L2-Steuerungs-Software hat Schneidparameter für die Herstellung von Anschnitten (Einstechen) „ohne Unterbrechungen“ des Strahles, sowie die Synchronisation der Z-Achse während der schnellen Bewegungen. Hierdurch wird eine weitere Reduzierung der Zykluszeiten speziell beim Schneiden von dünnen Materialstärken gewährleistet.

Salvagninis Grundsatz war und ist es, daß die ganzheitliche Betrachtung des Bearbeitungsprozesses zählt. Da die schnellste Maschine nichts nützt, wenn davor und danach ein Engpaß besteht, wird die L2 ganz Salvagnini-typisch in ein komplettes Automations- und Logistikumfeld eingebunden - angefangen mit der automatischen Materialbereitstellung und Beladung über die automatische Programmerstellung für eine ganze Produktionsliste und selbständige Berechnung und Einstellung aller Bearbeitungsparameter der Maschine bis hin zur Roboterintegration für Fertigteilsortierung und -abstapelung. Um die hohe Produktivität zu gewährleisten wird das L2 System serienmäßig mit automatischer Be- und Entladung ausgerüstet. Es ist darüber hinaus mit allen anderen verschiedenen Belade-, Entlade- und Lagersystemen sowie Lageranbindungen integrierbar, die im Programm von Salvagnini erhältlich sind, und es besitzt Funktionen, die die mannlose Produktion wirkungsvoll realisieren (automatischer Neustart, Ruf bei Abwesenheit des Bedieners, Selbstausschalten).

Die Großformatmaschine (3.048 x 1.524 mm Arbeitsbereich) kann Stahlblech bis 20 mm bearbeiten, Edelstahl bis 10 mm und Aluminium bis 6 mm, so daß sie universell einsetzbar ist. Damit sich die hohe Geschwindigkeit jedoch ausspielen läßt, sollte der Großteil der geschnittenen Produkte im Blechdickenbereich unter 4 bis 6 mm liegen.

Mannlos in Losgröße 1 biegen bis 330 mm Biegehöhe

Auch beim Biegen bietet Salvagnini mit dem neuen Biegezentrum „P4-2533“ ein System mit einer Biegehöhe von 330 mm. Damit können auf einer maximalen Biegelänge von 2.500 mm auch Teile mit großen Schenkelhöhen aus einem Stück gebogen werden, die bisher oftmals aufgrund ihrer Seitenhöhe aus mehreren Stücken in langwierigen, unflexiblen Operationen hergestellt werden mußten.

Rüstzeit Null

Nicht nur die Biegehöhe, sondern auch die Art der Fertigung ist bei dem System ein Novum. Das Biegezentrum wird direkt von einem Blechlagerturm mit Einzelplatinen beschickt. Das heißt, die Maschine fertigt mit größtmöglicher Flexibilität. Dies erfolgt ohne Zykluszeitverlust hauptzeitparallel, denn die Maschine fertigt effektiv ohne Rüstzeiten. Während ein neues Blech zugeführt wird, stellt das Biegezentrum automatisch die neue Biegelänge ein. Dies war der ganze Umrüstvorgang, mehr fällt nicht an, da das Salvagnini-Schwingbiegeprinzip den Einsatz eines einzigen Universalwerkzeuges für alle Arten von Biegungen, Kantungen, Radien und Umschlägen ermöglicht. Diese Flexibilität eröffnet besondere Möglichkeiten: Losgröße 1 ist machbar, nacheinander kommen die unterschiedlichsten Biegeteile aus der Maschine. Es kann mannlos auftragsbezogen gebogen werden.

Die P4-2533 ergänzt das breite Salvagnini-Biegezentren-Programm, das Modelle von 1.800 bis 3.200 mm Biegelänge und für Blechdicken bis 3 mm (Stahl) umfaßt.

Unterschiedlichste Einzelteile in Sequenz fertigen mit Rüstzeit Null

Auf fast 30 m Länge konnte man auf der Euroblech erleben, wie in einem Durchlauf (oder auf Wunsch mit Zwischenstapeln oder Aus- und Einschleusen von Teilen an/von anderen Bearbeitungsstationen oder Lagerplätzen) nacheinander die unterschiedlichsten Blechtafeln vom Lagerturm zugeführt, gestanzt, die automatisch geschachtelten Einzelplatinen ausgeschnitten und gebogen wurden. Diese Konzeption ist für Salvagnini nicht neu (man zeigte schon 1979 das erste FFS für Stanzen und Biegen der Welt), das Besondere ist nun jedoch, daß selbst Losgröße 1 ohne jeglichen Zykluszeitverlust beziehungsweise Rüstzeiten gefertigt werden kann und außer auf allen vier Seiten mehrfach gebogene Paneele nun auch schmale Profile gefertigt werden können. Dazu hat Salvagnini für das FFS S4+P4 folgende Lösungen gefunden:

· „Cut“: integrierte Schneidfunktion zur Profilherstellung

· „Ala“: automatisches Umrüsten während der Zuführung in 1 bis 2 s

· „Abt“: neue Biegeparameter-Software

· neue Hydraulik, neuer Manipulator, konstruktive Überarbeitung

Das ausgestellte Biegezentrum P4-2512 (Biegelänge 2.500 mm, Biegehöhe 127 mm) hat eine integrierte Schneidfunktion, so daß Biegen und Schneiden in einem automatischen Zyklus möglich sind. Eine mögliche Anwendung ist die Herstellung schmaler Profile, indem aus einer großen Ausgangsblechtafel Profile gebogen und diese danach mit einem an der Biegewange integrierten Schwingmesser abgeschnitten werden. Dies erhöht das Einsatzspektrum und die Flexibilität der Maschine deutlich, denn so können zum Beispiel in einem Durchlauf Türen gleich mit den dazugehörigen Zargen hergestellt werden. Der Zukauf von Profilen oder die Herstellung auf einer separaten Profilieranlage entfällt somit, was gerade bei kleinen Losgrößen einen sehr großen Vorteil darstellt.

Mit der automatischen Umrüstvorrichtung Ala rüstet das Biegezentrum komplett innerhalb der Zuführung des nächsten Teiles in 1 bis 2 s um. Effektiv gibt es somit keinerlei Rüstzeiten. Dies eröffnet natürlich neue Möglichkeiten, denn so bestehen keinerlei Einschränkungen mehr bezüglich der Fertigung von Einzelteilen und Losgröße 1 - im Gegenteil: Je kleiner die Losgröße, um so besser.

Schneller und 40 Prozent sparsamer

Zum neuen Modelljahr wurden überdies alle Biegezentren grundlegend überarbeitet. Energieeinsparungen von 40 Prozent sind die Folge, die Geschwindigkeiten erhöht, so daß um fünf Prozent kürzere Zykluszeiten erreicht werden. Durch viele weitere Weiterentwicklungen im Detail und eine neue Biegeparameter-Software, die umfangreiche Parameter, wie Wärmeausdehnung, berücksichtigt, wird die Biegegenauigkeit weiter erhöht, so daß Salvagnini bei der Produktion von Losgrößenfolgen beziehungsweise Losgröße 1 gewährleisten kann, daß bereits das erste Teil ein Gutteil ist.

Nachdem die einzelnen Aufträge für das FFS in eine Produktionsliste eingegeben wurden, erstellt sich das System automatisch die entsprechenden Nesting, Stanz-, Schneid- und Biegeprogramme und sorgt für die Materialbereitstellung aus dem integrierten Lagerturm zur Einzelplatinen-Zuführung. Anschließend, beim Stanzen, werden auf der S4 zum Stanzen und Schneiden mit Mehrfachpressen-Stanzkopf und der integrierten Winkelschere extrem kurze Zykuszeiten erreicht. Nicht nur die Schere spart enorme Zeit, auch gibt es durch den patentierten Stanzkopf, in dem jede Werkzeugstation ihren eigenen Antrieb hat, keinerlei Werkzeugwechselzeiten. So werden pro Einsatz eines anderen Werkzeuges im Vergleich zu einer konventionellen Maschine 3 bis 7 s gespart. Bei zehn Werkzeugwechseln gibt dies schon eine Einsparung von 30 bis 70 s. Außerdem bewegt die Maschine das Blech mit 111 m/min.

Nun erfolgt der Weitertransport zum Biegezentrum, wo das vorzentrierte Teil sofort gebogen wird. Wartezeiten gibt es somit nicht mehr. Überhaupt sind im gesamten FFS immer drei bis vier Teile in den verschiedenen Stationen in Bearbeitung, warten in der Zuführ- oder Sortierstation und so weiter, so daß immer hauptzeitparallel mehrere Vorgänge ablaufen, was auch eine enorme Steuerungs- und Software-Leistung erfordert. Dies ist denn auch eine der großen Herausforderungen an solch ein System, denn gerade in der Praxis trennt sich hier die Streu von Weizen. Salvagnini entwickelt und baut deshalb seine Steuerungen und Software selbst. Deren Leistung reicht mittlerweile so weit, daß selbst komplette Fabrikanlagen, bestehend aus Lagern und beliebig vielen FFS mit der Salvagnini Steuer-Software „MicroMach“ übergeordnet gesteuert werden können, und die Systemanbindung direkt an die betriebswirtschaftliche EDV, wie SAP oder BAAN, ist möglich, wodurch die Salvagnini-Systeme von dort direkt die Aufträge erhalten und sich die gesamte Produktion mannlos selbst einteilen.

Erschienen in Ausgabe: 02/2001