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Anwenderberichte

Sicher in die Zukunft der digitalen Fertigung mit TopSolid‘Cam

„Unsere Kunden kommen aus sehr innovativen Branchen sowie der Wissenschaft. Für die Umsetzung vieler Ideen gibt es noch keine erprobten Rezepte. In diesem Prozess, die besten Lösungen für die individuellen Vakuumsysteme zu finden, können wir uns in puncto Sicherheit und Qualität in der Fertigung voll und ganz auf TopSolid’Cam verlassen.“ Mauricio Tilz, CAM Anwender, VACOM Vakuum Komponenten & Messtechnik GmbH

Von zwei Gründern in weniger als 25 Jahren auf knapp 300 Mitarbeiter: Das ist die Erfolgsgeschichte des Vakuumtechnik-Spezialisten aus Großlöbichau nahe Jena. Die Vakuum Komponenten- & Messtechnik GmbH arbeitet für das Hightech-Who-is-Who der Industrie und Wissenschaft. Teilchenbeschleuniger wie DESY bei Hamburg und das europäische Zentrum für Kernforschung CERN bei Genf setzen bei ihrer physikalischen Grundlagenforschung auf Komponenten der Entwickler und Hersteller aus Thüringen. Auch viele Maschinenbau-Unternehmen und Betreiber von Großanlagen bauen die hochklassigen Vakuumtechnik-Komponenten weltweit ein.

Erfolg aus dem Nichts

Seit Thomas Edison 1879 in seiner Glühlampe ein Vakuum einsetzte und so verhinderte, dass der Kohlefaden sofort verglühte, hat der luftleere Raum Einzug in viele Bereiche unseres Lebens gehalten. Unzählige Dinge des modernen Lebens wie Computer, Handys, Digitalkameras, energiesparende LEDs oder auch entspiegelte Brillen wären ohne Vakuumtechnik nicht denkbar. Beim Gefriertrocknen, etwa von Kaffee, Tee oder Gemüse, wird den Stoffen Wasser entzogen, indem sie tiefgefroren und einem Vakuum ausgesetzt werden und dadurch das Eis direkt in die Gasphase übergeht. Selbst Thermoskannen und Kühlschränke würden ohne Vakuum nicht funktionieren. Viele der für die Vakuumtechnik notwendigen Komponenten stammen inzwischen aus dem 1992 gegründeten Familienunternehmen VACOM. Der Mittelständler aus Jena entwickelt und produziert unter anderem für Unternehmen aus der Analytik, Elektronik, Optik, Solar- und Beschleunigertechnik. VACOM verfügt dazu über eigene Entwicklungskapazitäten mit modernen Konstruktions- und Fertigungseinrichtungen und bietet den gesamten Herstellungsprozess von der Spezifikation des Werkstoffes, dem Zeichnungsdesign, Werkstückzuschnitt und Schweißen bis hin zur Qualitätskontrolle.

Drehen und Fräsen mit höchster Präzision

In den letzten Jahren hat die Firma ihre Fertigung immer stärker automatisiert und modernisiert, um Bearbeitungsabläufe zu verkürzen und bessere Oberflächenqualitäten zu erzielen, die gerade in der Vakuumtechnik eine besondere Rolle spielen. Die Anforderungen an die Werkstücke gehen weit über die des allgemeinen Maschinenbaus hinaus. Die Bearbeitung der Kammern und Bauteile erfolgt auf Präzisionsdrehmaschinen und in 5-Achs-Fräsbearbeitungszentren. Verschiedene Schweißtechnologien sind auf den Werkstoff und die Bauteilgeometrie abgestimmt. Zu 98 Prozent werden in der Fertigung 5-Achs-Bauteile hergestellt, und zwar ausschließlich gefräste Einzelbauteile. Auch in der Drehbearbeitung werden mehrheitlich Einzelbauteile gefertigt, auf Maschinen mit mehreren Spindeln und mit bis zu zwei Revolvern. Das gleichzeitige Fahren aller fünf Achsen erforderte erheblich mehr Aufwand in der Programmierung und dem Erstellen von komplexen Bearbeitungsstrategien als das bisherige Programmiersystem leisten konnte. Ein neues musste her. Und eine weitere wichtige Komponente kam für die Vakuumspezialisten bei der Softwareauswahl hinzu. „Neue Ideen und Lösungsansätze treiben wir in unserem eigenen Forschungs- und Entwicklungszentrum voran und tun alles, damit daraus nutzenbringende Innovationen werden,“ erklärte Michael Körbs, CAM Anwender bei VACOM. Damit sich die Neuentwicklung am Ende auch rentiert, „scheiden lange Einfahrzeiten und aufwendige Testläufe für uns aus.“ Schnell fiel die Wahl auf TopSolid’Cam und das Systemhaus Moldtech als Partner. Der Spezialist aus Westfalen betreut bereits zahlreiche Unternehmen aus Wissenschaft und Forschung, wie das Deutsche Elektronen-Synchrotron, kurz DESY, das TopSolid’Cam in der Bauteilfertigung für seine Beschleunigeranlagen einsetzt.

Die nächste Generation der CAD/CAM-Technologie

TopSolid’Cam bietet standardmäßig Funktionalitäten wie die Prozessautomatisierung, ein intelligentes Rohteilmanagement, sowie eine integrierte Modellierfunktion für importierte CAD-Daten. Sie machen eine neue Programmierung für nachträgliche Änderungen an einem bereits programmierten Werkstück überflüssig. Der aktuelle Materialabtrag wird laufend mit dem Fertigteil verglichen und die Umlegung der Toleranzen auf Mitte bei importierten Flächenmodellen extrem vereinfacht.

Optimale CAM-Datenaufbereitung dank integrierter CAD-Funktionen

In der Vakuumtechnik sind beim Design viele Aspekte zu berücksichtigen: Oft müssen Abgänge zu einem definierten Fokuspunkt hin angeordnet werden, fertigungsbedingte Abweichungen von Halbzeugen sind zu kompensieren, die Auswirkungen des Wärmeeintrags durch das Schweißen müssen berücksichtigt werden. Hinzu kommen Fertigungsnormen, technische Spezifikationen und auch Kundenwünsche. Da man Daten aus der Konstruktion selten ohne Anpassungen direkt bearbeiten kann, ist für eine gute CAM-Lösung ein starker und voll integrierter CAD-Teil unverzichtbar. Es ist von essenzieller Bedeutung, dass 3D-Daten, in diesem Fall aus Inventor, direkt in TopSolid’Cam importiert und nahezu automatisch für die Fertigung optimiert werden können. Das CAM-System liefert anschließend die komplette Berechnung der Werkzeugbahnen. Der Aufwand der Programmierung wird dadurch signifikant verringert.

Offline Arbeitsvorbereitung für mehr Effizienz

Diese Darstellung der Bearbeitung am detaillierten Modell und die Möglichkeit, das Werkstück auch direkt in der wirklichkeitsgetreuen Maschinenumgebung zu programmieren, bietet einen erheblichen Zeitvorteil. Kurze Rüstzeiten sind für die Firma ein wichtiges Kriterium, um flexibel auf Kundenwünsche reagieren und Teile in geringen Stückzahlen hochwertig, aber wirtschaftlich fertigen zu können. Besonders bei komplexen Aufspannungen auf Haupt- und Gegenspindel mit mehreren Revolvern können in TopSolid‘Cam alle Komponenten optimal synchronisiert und mögliche Kollisionen frühzeitig erkannt und behoben werden. „Unsere Bauteile sind komplex und müssen hohen Qualitätsansprüchen genügen. Da können wir uns keine Fehler leisten,“ so Michael Körbs. „Die Programmierung mit TopSolid’Cam gibt uns die nötige Sicherheit, die wir in unserer Fertigung brauchen.“ Schneller lassen sich nun auch Änderungen vornehmen, weil das CAM-Programm nicht jedes Mal neu erstellt, sondern nur neu berechnet werden muss.

Integriertes Fertigungs-Daten-Management (FDM)

TopSolid’Cam gliedert sich überdies nahtlos in das zukunftsgerichtete IT-System des Mittelständlers ein, der mit aktuellen Umstrukturierungen und neuen Lösungen eine funktional vernetzte Fabrik anstrebt. Eine neue Fertigungshalle wurde ganz nach den Anforderungen der digitalisierten Produktion konzipiert und jüngst eingeweiht. In ihr sind alle Kennzahlen und Daten aus der Fertigung, Reinigungsfabrik und Qualitätskontrolle miteinander vernetzt. TopSolid’Cam gliedert sich darin nahtlos ein. Es ist mit einem kompletten Fertigungsdatenmanagement ausgestattet, in dem alle erzeugten Daten projektbezogen und mit kompletter Versionshistorie abgelegt und von anderen Systemen abgerufen werden können. Das lässt den Mittelständler aus Thüringen gelassen in die digitalisierte Zukunft blicken.

Den richtigen Partner gefunden

Dank Simulation und Visualisierung der CAM-Bearbeitung rüstet VACOM seine Maschinen heute wesentlich schneller. Das hängt vor allem damit zusammen, dass die Programme, die an die Maschinen rausgehen, technologisch einwandfrei sind und flüssig durchlaufen. „Das verdanken wir der guten Zusammenarbeit mit Moldtech. Die Postprozessoren waren sofort einsatzbereit und die wenigen notwendigen Anpassungen wurden schnell vorgenommen,“ erinnert sich Mauricio Tilz. Für die Schulung seiner Programmierer folgte VACOM dem stufenweisen Schulungskonzept des Systemhauses, das individuell auf die Bedürfnisse der Firma angepasst wurde. So rentierte sich die Investition in die neue Software auch schnell.

www.vacom.de

Hier geht es zum vollständigen Bericht:MOLDTECH Vacom