Effiziente CAD/CAM-Programmierung für anspruchsvolle 5X-Bearbeitungen

Verkleidungen für Erntemaschinen, Dachaufbauten für Busse, Blenden für Sonnenbänke - nur wenige Firmen können so großformatige Kunststoffteile aus Polyurethan fertigen wie die PESTEL PUR-Kunststofftechnik GmbH & Co. KG aus Chemnitz. Das Unternehmen, 1990 direkt nach der Wende von Ulf-Peter Pestel gegründet, produziert mit 65 Mitarbeitern auf 6.000 qm² Bauteile mit einem Schussgewicht von bis zu ca. 100 kg und einer Fläche von bis zu 4,00 m × 2,00 m. 

Im eigenen Formenbau erzeugt das Team um Leiter Michael Legler aus kunden-individuellen Ideen oder angelieferten Solidworks Daten die benötigten Formwerkzeuge. Mit einem Gesamtgewicht von bis zu 19 Tonnen werden sie auf drei- bis fünfachsigen Portalfräsmaschinen gefertigt. Und weil bei der Bearbeitung derart großer Formen die Fräsmaschinen auch nachts durchlaufen, sind zwei Dinge besonders gefragt: Hohe Zerspanungsraten und absolute Prozesssicherheit.

„CAD-seitig waren wir bei Pestel PUR mit Solidworks bestens aufgestellt“ erklärt Michael Legler, der seit 2011 im Unternehmen tätig ist. Im Laufe der Jahre wurden die Kundenteile und Formwerkzeuge jedoch geometrisch aufwändiger. Tiefe Formkavitäten und komplexe Flächen überforderten das ehemalige CAM-System zusehends. Legler berichtet: „Für eine mittelgroße Formhälfte waren etwa einhundert CNC-Programme notwendig, und jedes einzelne musste manuell editiert werden. Teilweise deckten die Postprozessoren nur die Hälfte der in der CNC-Steuerung verfügbaren Maschinenfunktionen ab.“

Irgendwann war für Michael Legler der Aufwand für die CAM-Programmierung nicht mehr akzeptabel und die Sicherheit beim Fräsen zu gering. So begab man sich Anfang 2012 auf die Suche nach einem besser geeigneten CAM-System. Die Anforderungen waren klar definiert: Integration in Solidworks, einfache und schnelle Programmierung komplexer 5-achsiger Formen, Berechnung und Bearbeitung von Restmaterial, eine funktionierende Kollisionskontrolle und ausgereifte CNC-Postprozessoren. Nach ausgiebiger Recherche im Internet zum aktuellen Stand der CAM-Systeme und deren Funktionsumfang, präsentierten diverse Anbieter ihre Lösungen bei Pestel Pur vor Ort. Zwei Systeme kamen in die engere Auswahl.

Bei der Teststellung machte SolidCAM schon nach 2 Tagen das Rennen. Die nahtlos in Solidworks integrierte CAM-Software erfüllte und übertraf alle gestellten Anforderungen. Formenbauleiter, Michael Legler, blickt zurück: „Sicherlich gibt es spezielle Lösungen für eine Vielzahl von Anwendungen. Aber für die Einzel- und Kleinserienfertigung von Formwerkzeugen und Maschinenbauteilen ist SolidCAM ideal.“ Mittlerweile setzen die CAM-Programmierer bei Pestel PUR alle verfügbaren 2D-, 3D- und 5-Achs-Fräsmodule von SolidCAM produktiv ein, ausgenommen die 5-Achs-Module für Kanal- und Impellerfräsen, die nicht benötigt werden.

Seit ein paar Monaten nutzt das Team von PESTEL PUR nun auch die iMachining-Technologie. „Gekannt haben wir iMachining schon länger. Aber wir glaubten immer, das sei nix für uns.“ erzählt Legler. „Schließlich schruppen wir ja keine Werkzeugstähle, sondern hauptsächlich Aluminiumguss und hochfeste Walzmaterialien.“ Anwendungstechniker Mario Bujack von der SolidCAM Niederlassung in Suhl überredete Legler Anfang 2015 jedoch zu einem Testlauf. Michael Legler: „Zum Schruppen verwendeten wir bis dahin immer Wendeplattenwerkzeuge. Da haben wir erst mal große Augen gemacht, was mit Schaftfräsern auf unseren Maschinen machbar ist.“ Herausgekommen ist eine massive Zeiteinsparung bei der Schruppbearbeitung der Aluminiumwerkzeuge.

Die Erstellung der CAM-Bearbeitungen sei denkbar einfach, so Legler: „Denn iMachining hat den Technologie-Assistenten, der alle Bearbeitungsparameter optimal steuert. Dabei bezieht er das zu zerspanende Material, das eingesetzte Werkzeug, die Bearbeitungsgeometrie und die CNC-Maschine mit ein.“

Der ehemals problematische Workflow zwischen CAD, CAM und CNC-Bearbeitung hat sich seit der Einführung von SolidCAM vom Sorgenkind zum Musterschüler gewandelt. Dank SolidCAMs nahtloser Integration in Solidworks können CNC-Bearbeitungen jetzt deutlich schneller programmiert werden, die Restmaterialbearbeitung läuft reibungslos und die integrierte Maschinensimulation erlaubt eine zuverlässige Kontrolle.

Michael Legler freut sich: „Jetzt gehen die erzeugten CNC-Programme direkt an die Steuerung, ohne dass wir sie editieren müssen. Außerdem können wir nachts ruhig und sicher schlafen, während die Bearbeitungen unbeaufsichtigt laufen!“

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