Sinumerik sorgt für Kühlung

Seit mehr als 40 Jahren beschäftigt sich die Peter Schmitz GmbH in Oberhausen mit Sonderanfertigungen und -lösungen für elektrische und mechanische Anlagen. Bei der Suche nach einer CNC-Fräsmaschine für die Prototypenentwicklung fand das Unternehmen gute Partner mit Optimum und Sinumerik.

Da sich die Kosten wie auch die flexible Terminvereinbarung als große Probleme mit Dienstleistern darstellten, wagte Schmitz den Schritt, die Fertigung in die eigenen Hände zu nehmen. Als Konsequenz dieser Entscheidung musste eine CNC-Fräsmaschine angeschafft und das nötige Fachwissen aufgebaut werden.

Service und kurze Einarbeitungszeiten

Bei der Erstellung des Pflichtenhefts wurde schnell klar, dass neben den reinen technischen Daten der CNC-Fräsmaschine der Service des Maschinen- und Steuerungsherstellers eine weitaus wichtigere Rolle spielte, da noch keine Kenntnisse über das Bedienen und Programmieren von CNC-Fräsmaschinen vorhanden waren. Mit der Optimum Maschinen Germany GmbH, Hallstadt bei Bamberg, fand man schließlich den Maschinenhersteller, der mit der Fräsmaschine Optimum F210 TC-CNC, ausgestattet mit Sinumerik 828D und der Bedienoberfläche Sinumerik Operate, sowohl die technischen Ansprüche wie auch den angestrebten Service erfüllte.

„Wir konnten die infrage kommenden CNC-Fräsmaschinen mehrmals vor Ort ausgiebig testen und alle Fragen nach zum Beispiel notwendigen Werkzeugen und der Bedienung wurden ausführlich beantwortet“, erläutert Stefan Schmitz, technischer Direktor. „Eine Steuerung von Siemens, aufgrund der positiven Erfahrung mit den Produkten und dem guten Service, war uns wichtig und trug zur Kaufentscheidung bei“, ergänzt er. Optimum stattet alle CNC-Maschinen mit Sinumerik-Steuerungen aus.

Energieeffizienz mit Wasserkühlung

An der CNC-Fräsmaschine werden Kühlkörper aus NE-Metallen, hauptsächlich Kupfer und Aluminium, gefertigt. Diese Kühlkörper finden Verwendung bei der Wasserkühlung von elektrischen Anlagen aus der Informationstechnik wie Server- oder Computeranlagen. Da die Kühlkörper und Kühlkanäle an die jeweilige Platinenform in Geometrie und Dimension angepasst werden müssen und die Kühlleistung speziell für den Einsatzbereich entwickelt wird, ist die aufwendige Fertigung nur mit einer CNCFräsmaschine möglich.

Im Betrieb zirkuliert das Kühlmittel in den Kanälen, und durch den direkten Kontakt des Kühlkörpers mit den Halbleiterbauelementen erfolgt eine optimierte Wärmeabfuhr. Dank des hohen Wirkungsgrads wird der Energieverbrauch im Vergleich zu Standardkühlsystemen über Ventilatoren oder Klimaanlagen um ein Vielfaches gesenkt.

Datenübertragung per Netzwerk

Da keine Erfahrung bei der Programmierung von CNC-Fräsmaschinen bestand und die komplexen Kühlmittelbahnen und Kühlkörper eine direkte Programmierung an der Maschine schwierig gestalten, fiel die Wahl auf ein einfaches CAD/CAM-System im 2,5-D-Bereich. „Am CAD/CAM erstelle ich zuerst die Zeichnung und lege dann die Bearbeitungsschritte an der Maschine fest. Über die Einbindung der Sinumerik 828D an das Firmennetz kann ich das erstellte NC-Programm vom Rechner direkt auf die Steuerung spielen“, erklärt Schmitz seinen typischen Arbeitsablauf.

Bei Änderungen wird zuerst die Zeichnung geändert und dann das NC-Programm neu gerechnet. „Mir war besonders wichtig, Änderungen an Prototypen schnell durchführen zu können, um die Entwicklungsphase für neue Produkte soweit möglich zu verkürzen. Insbesondere bei den Kühlungen für die Computertechnologie sind unter Umständen zwei Wochen Vorsprung entscheidend, ob ein Produkt ein Erfolg wird“, ergänzt der technische Direktor.

Einrichten, schnell und praxisgerecht

Als Neuling an der CNC-Fräsmaschine war die intuitive Bedienung ein entscheidendes Kaufargument. Mit den übersichtlichen Dialogen der neuen Bedienoberfläche Sinumerik Operate wie Nullpunktbestimmung, Werkzeugvermessung und -verwaltung ist das Einrichten für Einsteiger leicht erlernbar. Selbst mechanische Messdosen und Messtaster, die von Schmitz beim Einrichten verwendet werden, können selbsterklärend über die Messzyklen teilautomatisiert verwendet werden wie Ecke vermessen beim Nullpunkt einrichten.

Für die Zukunft gerüstet

Nach einem Jahr Praxiseinsatz zieht Schmitz eine sehr positive Bilanz: „Auf Anhieb kam ich sehr gut mit der Steuerung und der Maschine zurecht und konnte schnell produktiv fertigen.“ Da das Entwicklungspotenzial der Wasserkühlung noch nicht ausgeschöpft ist und schon neue Ideen in der Schublade liegen, überlegt sich der Unternehmer eine Aufrüstung der Fräsmaschine um zwei Rundachsen. Optimum und Siemens arbeiten aktuell gemeinsam an der Inbetriebnahme der neuen Kinematik, die über den Schwenkzyklus CYCLE800 programmiert wird und als Option zur Fräsmaschine die Fertigung von Geometrien mit angestellten Achsen erlaubt.