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HSMWorks macht´s möglich:
Sichere Bearbeitung von Composites
Die Bearbeitung von Composites ist nicht trivial und kann nicht mit der Bearbeitung von Metallen verglichen werden. Die im CAM-System HSMWorks, auf der Basis von Solidworks, enthaltenen Möglichkeiten lassen aber eine sichere und performante Bearbeitung zu, wie das Fallbeispiel CG TEC zeigt.
Wer die CG TEC Carbon und Glasfasertechnik GmbH im mittelfränkischen Spalt betritt, geht in eine Firma. Wer wieder herauskommt, hat die Zukunft gesehen. Das ist ein wenig holzschnittartig ausgedrückt – ohne Hintergrund ist es aber nicht.
CG TEC, 1996 aus einem Management-Buyout heraus neu gegründet, beschäftigt sich mit der Herstellung von Halbzeugen und fertigen Bauteilen aus Composite Materialien. Im Wesentlichen werden Glasfasern, Basaltfasern und Carbonfasern verarbeitet. Aus diesen Materialien werden Rohre, Stäbe, Platten und Formteile hergestellt. Sie finden dort ihren Einsatz, wo geringes Gewicht, hohe Bruchfestigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und Langlebigkeit gefordert werden. „Viele der derzeit eingesetzten Metallprofile können in Zukunft durch Glas- und Carbonfaserteile ersetzt werden“, ist sich der Geschäftsführer des Unternehmens, Oliver Kipf, sicher.
CG TEC ist in der Lage, technische Bauteile zusammen mit Kunden zu entwickeln und in Kleinserien, aber auch großen Stückzahlen zu produzieren. „Unsere Produkte kommen u. a. in den Branchen Medizintechnik, Maschinen- und Anlagenbau, Automotiv, Defence, Aerospace, Sportindustrie und in der chemischen Industrie zum Einsatz“, so O. Kipf.
 Eines der Produkte von CG Tech sind Rohre in Composite-Bauweise.
Der heutige Standort in der Stadt Spalt wurde im Jahr 2006 bezogen und ist durch ein modernes Produktions- und Verwaltungszentrum geprägt. Zurzeit arbeiten hier rund 50 Mitarbeiter.
CG TEC war und ist an vielen Forschungsprojekten beteiligt, etwa gemeinsam mit Hochschulen und Instituten in Augsburg, Kaiserslautern, Braunschweig... Kipf: „Wir sind gut vernetzt und diese Institutionen wissen, wo unsere Stärken liegen. Wenn unsere Kompetenzen gefragt sind, werden wir sehr oft beteiligt.“ So nimmt das Wissen um die neuen Werkstoffe immer weiter zu und kommt dann direkt wieder den Kunden zugute.
Nicht unerwähnt bleiben soll der „Carbonsout“ (www.carbonsout.com), ein eigenes Profitcenter von CG TEC. Ein Online-Portal, wo Carbon- und Glasfaserteile quasi just intime ausgesucht und ausgeliefert werden können: Alle Produkte, die Kunden hier finden, sind innerhalb von zwei Tagen lieferbar.
Diese Initiative wird nun gerade durch die Carbonsout World erweitert.
Eine spezielle, gerade gebaute Halle, wo sich Interessenten die „Ware“ des Unternehmens real anschauen können. Es wird einen Composite Erlebnispfad geben, um die Produkte und Möglichkeiten plastisch und spannend darzustellen sowie auch deren Herstellung.
Vom Halbzeug zum Werkstück
Konstrukteure sind zumeist den Umgang mit Metallen gewöhnt – isotropische Werkstoffe, die nach allen Richtungen gleich belastbar sind. Composites sind anisotropische Werkstoffe und müssen dementsprechend auch eingesetzt werden. CG TEC ist gerne bereit, das nötige konstruktive Wissen an die Kunden weiterzureichen. „Oder wir übernehmen die Fasergerechte Auslegung für unsere Kunden“, wie Manuell Rupp, Entwickler bei CG TEC, sagt. Dafür setzt CG TEC seit Jahren Solidworks ein. Die Franken sind mit dem System durchaus zufrieden: „Die Software reicht für alles aus was wir brauchen.“
 Mit Glasfasern ummantelte Litzen für die Antennenherstellung.
Vor rund 3 Jahren kam HSMWorks dazu. Gründe für die Einführung waren damals die örtliche Nähe zum Software-Lieferanten (HSMTEC hat seinen Sitz ebenfalls in Spalt), aber auch das Preis-/Leistungsverhältnis und die einfache Bedienung des Systems. „Es hat eben alles zusammengepasst“, so Oliver Kipf.
Bevor nun der Einsatz bei den Composite-Spezialisten näher erläutert wird, zunächst ein Blick auf die Software selbst.
Schnell und einfach bedienbar
Das CAM-System HSMWorks - heute im Besitz von Autodesk - ist geeignet für den Einsatz mit den CAD-Systemen Solidworks, Inventor und Fusion 360.
Die Software kommt aus Kopenhagen, Dänemark. Die Firma HSMWorks wurde 2007 gegründet, und zwar aus der Firma Cimco heraus, deren NC-Editor in der CAM-Anwenderschaft sehr bekannt ist.
Diese Leute haben ab dem Jahr 2000 ein Zusatzmodul zu Mastercam entwickelt, HSM Performance Pack. Irgendwann hat man dann entschieden, ein eigenes CAM-Produkt zu entwickeln, und zwar mit Solidworks als CAD-Basis. HSMWorks kam 2008 in einer ersten Version heraus und wird seit 2009 weltweit vermarktet.
Die Software eignet sich für Anwendungen beim Drehen und Fräsen. Beim Fräsen geht mittlerweile alles, was heute gewünscht wird, 2- und 4-Achsen, 3 + 2 Achsen sowie 5Achs-simultan. Beim Drehen wird ebenfalls einiger Komfort geboten, bis hin zur Ansteuerung einer zweiten Spindel, jedoch nur mit einem Revolver.
 Formellenkrad in Composite- Bauweise, konstruiert in Solidworks, CNC-Programmerstellung mit HSMWorks.
HSMWorks ist tief in die genannten CAD-Systeme integriert und arbeitet absolut auf deren Originaldaten, egal ob es um Einzelteile oder Baugruppen geht. Alle erzeugten Daten, bis hin zum NC-Satz, werden in der Datenbasis des CAD-Systems gespeichert, was die Datenverwaltung recht einfach macht.
Dadurch, dass dieses System erst in den letzten Jahren entwickelt wurde, konnten alle Möglichkeiten moderner Software-Technik ausgenutzt werden, um es intelligent, schnell und einfach bedienbar zu machen.
Durch die Einfachheit der Bedienung sinkt die Schulungszeit stark. Beim Anbieter HSMTEC dauert eine Schulung nur noch 3 Tage und nicht ein oder zwei Wochen.
„HSMWorks ist dafür ausgelegt, die Vorteile der neuesten Workstation Technologien, einschließlich 4 - 24 Kerne Systeme, zu nutzen. Multi-Prozessor und Multi-Kern-Unterstützung beschleunigt die Generierung komplexer Werkzeugwege“, wie der Geschäftsführer von HSMTEC, Thomas Schuster ausführt.
HSMWorks gibt es in Form von drei Paketen
- HSMXpress – eine reine 2D-Anwendung
- HSMWorks Professional – die mittlere Ausbaustufe (2D-/3D-/3+2 Achsen Fräsen) und
- HSMWorks Premium – das Paket, das keine Wünsche offen lässt, bis hinauf zur 5Achs-Simultanbearbeitung.
Alles auf Composites abgestellt
Als CG TEC vor 3 Jahren den Schritt ging, neben Halbzeugen auch fertige Werkstücke anzubieten, musste die ganze Prozesskette dafür aufgebaut werden: Das CAM-System, die Maschine und die Werkzeuge.
Bei der Maschine hat man sich für eine Datron M8 entschieden. Eine 3Achs-Fräsmaschine, die speziell für den Einsatz bei Composite Materialien optimiert wurde. Der südhessische Hersteller liefert auch die Steuerung.
Bei den Werkzeugen setzt man auf Produkte der Firma Hufschmied, Bobingen.
 3Achs-Fräsmaschine, Datron M 8, speziell optimiert für die Composite-Bearbeitung.
Hufschmied Bohr- und Fräswerkzeuge haben als herausragende Eigenschaft eine speziell auf die Bedürfnisse der „kalten“ Zerspanung ausgelegte Spangeometrie und scharfe homogene Schneidkanten. Alle Werkzeuge zeichnen sich durch spezielle Hartmetalle aus, die auf die in faserverstärkten Kunststoffen auftretenden Verschleißmechanismen hin optimiert sind. Durch spezielle Spanbrechergeometrien für eine reduzierte Schnittkraft werden die auftretenden Prozesskräfte und die Prozesswärme so minimiert, dass keine Delaminationen, Ausfransungen oder Faserüberstände auftreten. „Das ist der entscheidende Faktor für uns, dass die Werkstücke in keiner Hinsicht beschädigt werden. Daher haben wir Materialproben von uns an die Firma Hufschmied gesendet, an denen durch Zerspanungsversuche die optimalen Schnittwerte ermittelt wurden“, wie Manuell Rupp erläutert.
HSMWorks selbst konnte – hier in der Ausführung Professional – direkt so eingesetzt werden wie es ist. „Die Software ist einfach zu erlernen und zu bedienen, so dass wir sie uns fast selbst beigebracht haben“, so der CAM-Programmierer und Maschinenbediener, Stefan Heinisch.
Den nötigen Postprozessor hat HSMTEC erstellt, wie generell für die HSMWorks-Anwender, so dass eine optimale Anpassung von Programm und Maschine entsteht.
Die Fachleute bei CG TEC schätzen heute die einfache Bedienung des CAM-Systems, das einfache Handling und den schnellen Support durch HSMTEC.
Im ersten Schritt, der noch immer anhält, ist es für CG TEC wichtig, die generelle Machbarkeit der Zerspanung verschiedener Composite Materialien sicherzustellen. „Erst in einem zweiten Schritt werden wir schauen, wie die Prozesskette noch zu optimieren ist, u. a. in Bezug auf höhere Zerspanungsgeschwindigkeiten“, stellt O. Kipf klar. Und er ist dabei durchaus selbstbewusst: „Wir wachsen mit dem Werkstoff, das kann durchaus auch HSM zugute kommen. Die ganze Sache ist spannend und ich bin überzeugt, dass sich noch neue Möglichkeiten ergeben werden...
 Die Gesprächspartner in Spalt, v.l.n.r.: Manuell Rupp, Oliver Kipf, Stefan Heinisch und Thomas Schuster.
Über HSMTEC
HSMTEC wurde 2010 durch Thomas Schuster in der fränkischen Bierstadt Spalt gegründet. Aktuell hat das Unternehmen 6 Mitarbeiter und betreut HSMWorks im süddeutschen Raum. Darüber hinaus ist die Bearbeitung im gesamten D-A-CH Raum möglich.
Das Unternehmen hat mehr als 20 Jahre Erfahrung mit 3D CAD und CAM-Systemen und kann daher seine Kunden bestmöglich betreuen.
www.cg-tec.de
www.hsmtec.de
www.solidworks.de
- Karl Obermann –
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