Kortdraaiautomaat concurrerend met 4-assige freesmachine

MIFA kiest voor massaproductie van extrusieprofielen voor Hanwha XE26Ne Swiss type draaimachine

MIFA heeft de eerste serie van 200.000 onderdelen voor een servoremsysteem voor de automobielindustrie geproduceerd. Uiteindelijk zullen er in de fabriek in Venlo jaarlijks zo’n 2,5 miljoen onderdelen geproduceerd gaan worden; precisie aluminium extrusie producten. Voor de mechanische nabewerking - CNC frezen en draaien - heeft MIFA voor een Hanwha kortdraai automaat gekozen. “Grote kans dat we méér freeswerk op zo’n Swisstype CNC-machine gaan maken”, zegt Mark Oostveen, Technology Manager, nu al.

De vormvrijheid van het extrusieproces, de nauwkeurigheid waarmee MIFA kan extruderen én de verticale integratie, leggen het bedrijf van de Aalberts Groep geen windeieren. Zowel voor de luchtvaart, automobielindustrie als voor de machinebouw produceert MIFA aluminium profielen waarbij de vormvrijheid van het proces de kans biedt voor functie-integratie. Koelribben, geleidingsvlakken, schroefgaten et cetera, dit soort features worden geïntegreerd in het extrusieprofiel. Zelfs tapgaten in de dwarsrichting zijn mogelijk. De kracht van het bedrijf zit volgens Mark Oostveen in de mate waarin men het extruderen beheerst, zodat ook asymmetrische producten een nauwkeurige overgang kunnen hebben van dik- naar dunwandig. “Dat is een kwestie van matrijstechnologie én materiaalkeuze. Binnen de specificaties kunnen we de aluminiumlegering naar onze eigen hand zetten”, legt hij uit. “We praten dan over nauwkeurigheden van enkele honderdsten millimeters over het hele profiel.”

Deze Swiss type machine is dynamischer dan de bewerkingsmachines die we hebben staan

Profielen nabewerken

Mark Oostveen schat dat zo’n 70 tot 80 procent van de in Venlo geproduceerde profielen een vorm van nabewerking krijgt. Die gebeurt in eigen huis en kan bestaan uit een combinatie van de aangeboden technieken, zoals uit coating, bewerking, buigen en assemblage. De bewerking, meestal 4- of 5-assig, varieert van een paar tapgaten maken, een sleufje frezen tot complexe 5-assige freesbewerkingen. De moeilijkheid zit vooral in de opspanning. Mark Oostveen: “We verkopen ongeveer 400 nieuwe profielen per jaar; dat is er meer dan één per dag. Tien tegen een dat we daarvoor een nieuwe mal nodig hebben, want profielen opspannen in een gewone klem kan niet.” Niet alleen de vorm is een extra moeilijkheid; de bewerkingen vinden ook plaats op dunwandige onderdelen van het profiel. Voorkomen van trillingen vergt de nodige aandacht in de werkvoorbereiding. Daarnaast zorgen de rechtheidtolerantie en de torsieafwijking van de profielen ervoor dat het nulpunt geen vast gegeven is. “De producten voldoen allemaal aan de norm, maar van batch tot batch kunnen er kleine verschillen zijn. Je moet dan wel de oplossing vinden om de juiste referentie op het product te bepalen en weten hoe je het product moet opspannen en bewerken om tot een goed eindresultaat te komen. Profielen voor de machinebouw bewerken we met een nauwkeurigheid van enkele honderdsten.”

Remsysteem auto van de toekomst

Enkele jaren geleden is MIFA betrokken geraakt bij de ontwikkeling van een servo-remsysteem; een remsysteem van de auto van de toekomst, omschrijft de Technology Manager het. Het systeem wordt toegepast in EV’s en voertuigen met een adaptieve cruise control die remenergie terugwinnen. De producent ziet het ook als het systeem voor de toekomstige autonoom rijdende auto. Het gaat om een rond profiel met twee vleugels. Totale lengte 85 mm, een buitenmaat van 19,5 mm met in het midden een gat van 12,5 mm waarop zowel een frees- als draaibewerking plaatsvindt, met een tolerantie van 0,025 mm. MIFA, een van de twee toeleveranciers, moet er uiteindelijk 2,5 miljoen per jaar gaan maken. Mark Oostveen: “We hikten al langer tegen het idee aan dat we iets met draai-freesbewerkingen moesten doen in plaats van op twee machines bewerken. Maar bij het draaien van producten kom je al gauw uit bij buisachtige producten, dat is niet onze core business.” Toch is dit project de trigger geweest om naar een andere oplossing te gaan zoeken dan standaard draai- en freesmachines. Niet alleen de aantallen, 2,5 miljoen stuks per jaar, lenen zich daarvoor; ook de andere eisen vanuit de automobielklant spelen hierbij een rol. “De bewerkingen zelf vallen mee: een gat maken en een diameter aandraaien. Maar ze moeten braamvrij zijn en de tolerantie op de diameter is wel uitdagend. Bovendien moet de procesbetrouwbaarheid stevig zijn omdat Cpk waardes van minimaal 2 zijn voorgeschreven,” verduidelijkt Oostveen.

Hanwha kortdraaiautomaat

De oplossing die MIFA gekozen heeft, is een Hanwha XE26Ne kortdraaiautomaat, een zogenaamde Swiss type draaimachine. Samen met Dymato en de machinebouwer zelf zijn er eerst tijdstudies gemaakt; daarna is Mark Oostveen en een collega samen met Dymato naar de Hanwha fabriek in Korea gegaan om de eerste paar duizend onderdelen te produceren. “We wilden er zeker van zijn dat dit het proces was”, zegt hij daarover. “Het is 100 procent positief meegevallen; het was precies waar we op hoopten.” Het eerste probleem dat Dymato heeft getackeld, is de aanvoer van de profielen via een stangenlader. Bij MIFA mogen de 3400 mm lange profielen absoluut niet elkaar raken, want zichtbeschadigingen zijn uit den boze. Daarna zijn de profielvormen in de beide spantangen aangebracht. Mifa heeft hiervoor met BIS Special samengewerkt. “De uitdaging bij de spantangen is de afdichting. We willen niet dat te veel olie van de stangenlader zich vermengt met die van de draaimachine.” De oplossing waarmee de productie in Venlo nu opstart, bestaat uit een stangenlader van waaruit via een speciaal gemaakte spantang pusher in de Hanwha XE26Ne machine worden geduwd. Daar worden binnen- en buitenzijde bewerkt waarna het profiel in de machine wordt afgekort tot de juiste lengte. De standaard grijper plaatst het profiel dan op een transportbandje. In de opstartfase plaatst de operator het daarna in de speciale verpakking, om te voorkomen dat er tijdens het transport alsnog beschadigingen ontstaan. Op de Hanwha XE26Ne zijn in Venlo inmiddels de eerste 200.000 onderdelen geproduceerd. “Die hebben we nog bemand geproduceerd. We zijn nu bezig om de lijn te automatiseren want we willen naar een bijna volledig manloze productie toe”, legt de Technology Manager van MIFA uit.

Mark Oostveen: met de juiste technologie is massaproductie in West-Europa mogelijk.

Toolmonitoring bewaakt gereedschappen

Om de 2,5 miljoen onderdelen te kunnen produceren, komen er uiteindelijk drie Hanwha XE26Ne machines te staan, elk met een kleine robot die de producten van de transportband afpakt en in de verpakking legt. Met een portaalrobot worden die weer naar het eindstation gebracht. “We zouden de productie met twee machines kunnen halen, maar de veiligheidseisen van de klant schrijven voor dat we meer capaciteit moeten hebben. Vandaar de drie machines.” Omdat de eisen ten aanzien van de procesbetrouwbaarheid hoog liggen, heeft Hanwha de kortdraaimachine voorzien van toolmonitoring. Op basis van het spilvermogen dat het systeem registreert, bepaalt de besturing het beste moment om de gereedschappen te vervangen. “De standtijd loopt soms wel op tot vele weken”, merkt Mark Oostveen op. Met zo’n systeem kan men een veilige limiet stellen, nodig omdat er in de toekomst geen operator meer bij de machine staat die de gereedschapslijtage aan het product kan aflezen. Deze automatisering bouwt MIFA overigens helemaal zelf in eigen huis.

De nauwkeurigheidseisen aan de extrusieprofieldelen liggen hoog.

Nog meer Swiss type machines

Massaproductie kan niet meer in West-Europa, hoor je vaak. MIFA toont met dit project het tegendeel aan. “Massaproductie kan hier heel goed, mits je uitgaat van je eigen kracht en bereid bent andere stappen te zetten”, zegt Mark Oostveen. MIFA heeft dat al eerder gedaan. “In 2015 hebben we samen met Dymato een project gerealiseerd voor onderdelen voor een krultang. Ook massaproductie. De profielen die we hier produceerden, werden verscheept naar China voor de assemblage.” De Technology Manager ziet in het nieuwe project zijn vermoedens omtrent de Hanwha Swiss type draaimachines bevestigd. De dynamiek van de machine is precies wat hij zocht voor de productie van de doorgaans kleine profielen. De combinatie met de nauwkeurigheid en de mogelijkheid om lange profielen in te voeren, maken de Hanwha XE26Ne in zijn ogen prijstechnisch concurrerend met een freesmachine met minimaal 4 assen. “Deze Swiss type machine is dynamischer dan de bewerkingsmachines die we hebben staan. De kleine onderdelen die wij bewerken zijn vaak te fragiel voor de CNC-bewerkingscentra; ze passen veel beter bij dit type machine.” Bij MIFA heeft men dan ook al twee nieuwe aanvragen voor zo’n kortdraaimachine lopen, waaronder zelfs een project waarbij op het profiel enkel een freesbewerking moet gebeuren. De verwachting is dat men ook dat beter kan doen op een kortdraaiautomaat. En met de juiste technologie kun je ook in West-Europa massaproductie doen, vindt Mark Oostveen. “Het gaat niet alleen om de prijs maar om het totaalplaatje. Procesbetrouwbaarheid, nauwkeurigheid en de nabijheid van een leverancier, de kwaliteit van de extrusie, coating, de nabewerkingen tot en met de afstemming met de klant. Als je dat goed hebt, horen dit soort projecten thuis in West-Europa.”

www.dymato.nl www.mifa.eu