Zerspanen auf hohem Niveau

Gewichtseinsparung ist in der Luftfahrt ein wesentlicher Faktor. Jedes noch so kleine Bauteil ist dahingehend optimiert. Dementsprechend hat sich die Jung GmbH & Co. KG auf die Zerspanung von Integralbauteilen aus hochlegiertem Aluminium spezialisiert. Schließlich stammen die wichtigsten Abnehmer aus der Luftfahrtindustrie, weitere aus der Medizintechnik und dem allgemeinen Maschinenbau.

Eine langjährige und besonders enge Beziehung pflegt das knapp 40 Mitarbeiter starke Familienunternehmen mit einem namhaften Hersteller von Flugzeugsitzen. Als Geschäftsführer Klaus Dieter Jung 1982 den damaligen Werkzeugbaubetrieb von seinem Vater übernahm, siedelte sich nahezu zeitgleich der Flugzeugzulieferer mit einer Niederlassung in der Nachbarschaft an. Jung nahm die Chance wahr, ihm seine Zerspanungsdienstleistungen anzubieten: Das war der Beginn einer intensiven Partnerschaft, die es dem Lohnfertiger ermöglichte, sich schnell vom konventionellen Zerspanungsbetrieb zum Technologieunternehmen zu entwickeln.

Jung erklärt: „Für die Luftfahrtindustrie zerspanen wir hauptsächlich Integralteile, bei denen es auf hohe Stabilität und geringes Gewicht ankommt. Dafür benötigen wir stabile Bearbeitungszentren, die ein großes Zeitspanvolumen bei hoher Konturgenauigkeit und Oberflächengüte erreichen. Denn 90 Prozent Materialabtrag sind keine Seltenheit.“ Qualität ist das A und O für den Erfolg – davon ist Jung überzeugt, und Qualität heißt für ihn, den Anforderungen der Kundschaft zu genügen. Dass ihm und seinen Mitarbeitern das gut gelingt, bestätigt unter anderem die extrem geringe Beanstandungsquote des Flugzeugzulieferers, die in den vergangenen Jahren durchschnittlich bei lediglich 0,02 bis 0,03 Prozent lag – bei zigtausend gelieferten Bauteilen.

Das Qualitätsdenken gab auch den Anstoß für die Gründung eines zweiten Betriebs der Familie Jung: „Wir haben 2010 mit der Primus Oberflächentechnik GmbH und Co. KG eine eigene Galvanik-Firma für Anodisieren, Hartanodisieren und Chemisch-Nickel gegründet, die mein Schwiegersohn Nesa Jung-Pantic als Geschäftsführer leitet. Auf die am Markt beziehbaren Qualitäten konnten wir uns einfach nicht verlassen, und deshalb mussten wir im Sinn unserer Kunden aktiv werden.“ Mit Erfolg, denn heute machen sich Synergieeffekte in beide Richtungen bemerkbar. Einerseits veredelt die Galvanik die Oberflächen von vielen Aluminiumteilen – wobei Primus Oberflächentechnik zunehmend Aufträge externer Kunden erhält – andererseits liefert auch Jung spezielle Komponenten an die Galvanik.

„Billigmaschinen können wir uns nicht leisten“

Zurück zur CNC-Zerspanung: Jung produziert in erster Linie Prototypen, Klein- und Vorserien, die in Losgrößen zwischen zwei und 200 Stück gefertigt werden, sowie kleine Montagegruppen. „Neben unseren erfahrenen und motivierten Mitarbeitern benötigen wir zwingend einen hochwertigen Maschinenpark, den wir permanent auf aktuellem Stand der Technik halten. Er enthält ausschließlich Premiummaschinen. Billigprodukte können wir uns nicht leisten“, erklärt der Geschäftsführer.

2013 stieß Jung auf die Teamtec CNC-Werkzeugmaschinen GmbH in Alzenau, die seit 29 Jahren als Vertreter führender Werkzeugmaschinenhersteller aktiv ist. Jung sagt: „Mit Teamtec haben wir einen Partner auf Augenhöhe gefunden, ebenfalls ein Familienunternehmen in unserer Größe mit ganz flachen Hierarchien. Das ist uns sehr sympathisch, vor allem weil wir unsere Ansprechpartner kennen und alle Themen unverzüglich besprechen können.“ Er ergänzt: „Und vor allem bietet Teamtec Werkzeugmaschinen an, die von Grund auf solide, präzise und prozesssicher sind. Dazu kommt die hohe Kompetenz der Mitarbeiter, auch in Applikationsbelangen. Daher haben wir in der kurzen Zeit bereits vier Maschinen gekauft.“

Der erste Kontakt kam über eine Investition zustande, die nichts mit dem Kerngeschäft von Jung – dem Zerspanen von Integralbauteilen – zu tun hat. Das „verwandte“ Galvanik-Unternehmen benötigte Verschraubungen aus schwer zerspanbaren Materialien. Jung erschien es sinnvoll, diesen Auftrag in seinem Hause abzuwickeln, und so machte er sich auf die Suche nach einer geeigneten Maschine: „Da ich von der Drehbearbeitung nicht allzu viel verstehe, ließ ich mich beraten. Von verschiedenen Seiten wurde mir die Biglia B 446Y2 empfohlen, ein doppelspindliges Drehzentrum mit zwei Werkzeugträgern und zwei Y-Achsen. Mir gefielen die kompakte Bauweise und die Flexibilität, die für unsere Aufgaben notwendig ist.“

Jung wird durch diese Investition zwar nicht zum Lohnfertiger für Dreharbeiten, doch das Unternehmen benötigt selbst immer wieder kleine Bolzen, Anschläge, Hülsen oder Achsen, um Montagebaugruppen zu komplettieren. Anstatt ungeliebte Wartezeiten in Kauf nehmen zu müssen, lasten solche Aufträge die Maschine mittlerweile einschichtig aus.

Flexible Drehmaschine als sinnvolle Ergänzung

Die zur Biglia-Quattro-Baureihe gehörende B 446Y2 hat ihre Stärken im steifen Revolver- und kompakten Gesamtaufbau. Sie ist vielseitig einsetzbar und hoch produktiv. Eigenschaften, die für Jung sehr wichtig sind. Zudem wird sie von einer Fanuc-CNC-31i-Model B gesteuert – ein Muss, wie der Geschäftsführer erklärt: „Aus unseren Erfahrungen, was die Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Kompatibilität über Steuerungsgenerationen hinweg anbelangt, haben wir schon im Jahr 2000 festgelegt, dass alle strategisch entscheidenden Werkzeugmaschinen mit einer Fanuc CNC ausgestattet sein müssen. Davon weichen wir mittlerweile auch bei solchen Maschinen nicht mehr ab, die keine Kernaufgabe erfüllen.“

Durch diesen Kauf und die qualifizierte Unterstützung vonseiten Teamtec motiviert, entschied sich Jung, auch in der Spezialdisziplin, dem Fräsen, die Dienste der Alzenauer Werkzeugmaschinenspezialisten in Anspruch zu nehmen. 2013 wurde eine Sigma Leader 6 geordert, eine sehr stabile 3-Achs-Maschine, deren X-Achse im Tisch liegt. Jung nutzt sie in erster Linie zur Vorbearbeitung der Integralbauteile, für die die Rohlinge mittels Vakuumspanntechnik auf den Tisch gespannt werden.

„Viele glauben, dass für Aluminiumzerspanung leichte Maschinen genügen“, argumentiert Jung, „aber das kann man so nicht sagen. Wir zerspanen hochfestes Aluminium mit einer Zugfestigkeit über 500 Newton pro Quadratmillimeter aus dem Vollen. Dafür benötigen wir ein starkes Drehmoment und wollen hohe Drehzahlen nutzen. Ohne Masse und die damit verbundene Steifigkeit funktioniert das nicht.“ Die Sigma Leader 6 konnte nicht nur beim obligatorischen Jung-Test überzeugen, bei dem ein Fräser voll umschlungen durchs Prüfbauteil fährt. Auch in der Praxis hat sie sich bewährt und sogar Aufträge ermöglicht, die Jung vorher hätte ablehnen müssen.

Fünfachsig zu Top-Resultaten

Ein Jahr später entschied sich Jung für eine OKK HM-X6000. Den japanischen Hersteller des Bearbeitungszentrums vertritt Teamtec bereits seit zehn Jahren. Eine Zeit, in der bei den Teamtec-Mitarbeitern großes Fräs-Know-how gewachsen ist, das den Kunden in vielfältiger Weise bis hin zur Applikationsbetreuung zugutekommt. Das fünfachsige Fräszentrum ist für Jung eine klassische Ersatzinvestition, mit welcher der Lohnfertiger seinen Maschinenpark auf technisch modernstem Niveau hält. Insofern hatten die Zerspanungsfachleute eine klare Vorstellung von Ausstattung und Leistungsvermögen der Maschine. „Im Vergleich zu unseren bisherigen Maschinen konnte die OKK HM-X6000 bei den Leistungsdaten noch was drauflegen, so dass wir damit für die Zukunft gut gerüstet sind.“

Das horizontale Bearbeitungszentrum erfüllt auch sonst alle Wünsche: Sie wird von der aktuellen Fanuc-CNC gesteuert, verfügt über einen steifen Maschinenaufbau und bietet in der fünften Achse ein Gegenlager. Auch mit einem Verfahrweg in X von einem Meter übertraf sie ihren Vorgänger. Von der Qualität der Fräsergebnisse ist Jung begeistert: „Die hohe Konturtreue kann man messtechnisch kaum noch erfassen. Klar, die Maschine erreicht eine Oberflächengüte von Ra unter einem Mikrometer. Aber bei unseren Kunden zählt auch die Optik, und die auf der OKK HM-X6000 hergestellten Teile sehen einfach gut aus.“

Nach über einem Jahr kennt der gelernte Industriekaufmann, Werkzeugmacher und Maschinenbautechniker seine Maschine genau und kann dementsprechende Kapazitäten anbieten. „Schließlich bin ich nicht nur für die Fertigung, sondern auch für den Vertrieb zuständig“, meint der Firmenchef. Als ideales Einsatzfeld hat er unter anderem medizinische Geräteteile ausgemacht. Diese sehen oft unscheinbar aus, haben jedoch zahlreiche Schrägen zu bearbeiten. Weil dies auf drei- oder vierachsigen Maschinen komplizierte Vorrichtungen erfordert, erachtet er die fünfachsige Bearbeitung und dementsprechend einfache Aufspannung als wirtschaftlicher.

Eine Maschine für hohes Zeitspanvolumen

Aktuell hat sich Jung zum Kauf einer weiteren OKK-Maschine entschieden. Das horizontale Bearbeitungszentrum HMC500 mit den Verfahrwegen 760 x 760 x 800 Millimeter und 500er-Palette benötigt er in der Aluminiumzerspanung für Integralteile. Dementsprechend stand ein hohes Leistungsvermögen ganz oben im Anforderungskatalog, gleich neben den obligatorischen Grundbedingungen wie aktuelle Fanuc-Steuerung und ausgeprägte Stabilität.

Claudio Lista, Teamtec-Vertriebsleiter, erklärt: „Bei der HMC-Baureihe handelt es sich um für die Serienfertigung entwickelte horizontale Bearbeitungszentren, die auf kurze Bearbeitungs- und Nebenzeiten ausgelegt sind. So weist die HMC500 gegenüber vergleichbaren horizontalen Zentren um zehn bis 15 Prozent kürzere Zyklus- und um zwölf Prozent kürzere Span-zu-Span-Zeiten auf. Durch 63 Meter pro Minute Eilganggeschwindigkeit, 1g Beschleunigung und 2,9 Sekunden Span-zu-Span-Zeit lassen sich die Nebenzeiten drastisch senken.“

Für die Hochleistungs-Aluminiumzerspanung ist Jung der Einsatz möglichst kurzer Fräswerkzeuge wichtig: „Da kommt uns die OKK HMC500 mit ihrem hohen Spindeldrehmoment von 250 Newtonmetern und dem minimalen Abstand von 70 Millimetern von der Spindelnase bis zur Rundtischmitte sehr entgegen. So können wir mit relativ kurzen Werkzeugen arbeiten und hohe Leistungen abrufen.“ Das hat ein vor dem Kauf erfolgter Test bestätigt, bei dem er einen dreischneidigen Fräser (Durchmesser zwölf Millimeter) mit einer Drehzahl von 10.000 und über sieben Metern Vorschub pro Minute durch hochfestes Aluminium fahren ließ. „Das bewältigte die Maschine tadellos“, so Jung. Für ihn ist klar: „Die Maschine hat das Potenzial, unsere bisherigen Bearbeitungszeiten weiter zu reduzieren.“

Titelbild: Teamtec

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