Mit der IAA und der EMO sind im September 2007 kurz hintereinander zwei Weltleitmessen in Deutschland gestartet, die dieses Jahr auch das Thema Leichtbau verbindet. Während auf der IAA in Frankfurt die Automobilindustrie ihre neuesten, aufwändig entwickelten Fahrzeuge ins Rampenlicht rückt, geht es auf der EMO Hannover sachlicher zu. Hier präsentieren alle wichtigen Ausrüster der Fertigungsindustrie Werkzeugmaschinen und Komponenten, mit denen unter anderem auch moderne Fahrzeugkonzepte in Leichtbauweise umgesetzt werden können.
Die IAA 2007 in Frankfurt steht im Zeichen der Kraftstoffeffizienz. Dies wurde bereits bei den Presse- und Fachbesuchertagen vom 11. bis 14. September deutlich. "Auf der IAA sind zahlreiche neue Modelle zu sehen, deren niedriger Kraftstoffverbrauch im Segmentvergleich neue Maßstäbe setzen wird", bekräftigt VDA-Präsident Matthias Wissmann. "Es stehen aber nicht nur die Weltpremieren der Hersteller im Mittelpunkt, sondern ebenso die vielen hoch interessanten Beiträge der Zulieferer."
Leichtbaukonzepte im Vormarsch
Neben neuen Antrieben setzen alle Automobilhersteller verstärkt auf Leichtbaukonzepte, bei denen die individuellen Stärken einzelner Materialien zielgerichtet genutzt werden. Nicht-tragende Elemente wie Frontmodule oder viele Teile des Interieurs werden aus Kohlefaserverbundwerkstoffen beziehungsweise Kunststoffen gebaut. Noch wichtiger sind jedoch Leichtmetalle - allen voran Aluminium. Dieses, in verschiedensten Legierungen verfügbare Material genießt inzwischen unter Entwicklungs- und Fertigungsspezialisten hohe Anerkennung und kann bei Automobilen in vielen Bereichen eingesetzt werden. Aluminium steht großindustriell in allen Halbzeugformen zur Verfügung - als Blech, Gussteil, Profil und für den Fahrwerksbereich sogar als Schmiedeteil. Es besitzt hervorragende physikalische Eigenschaften und weist mit seiner heute schon über 90prozentigen Recyclingquote eine vorbildliche ökologische Bilanz auf.
Aluminium- kontra Stahl-Karosserie: 43 Prozent Gewichtseinsparung
Ein Beispiel verdeutlicht, welche Ergebnisse damit zu erzielen sind: Durch den Einsatz von Aluminium kann gegenüber klassischer Stahlbauweise rund 43 Prozent Gewicht eingespart werden. Diese Prozentzahl basiert auf den Erfahrungen beispielsweise aus Audi-Serienprojekten und bezieht sich auf eine funktionsgleiche Aluminium-Karosserie. Dabei ist es natürlich wichtig, die Karosserie im Hinblick auf die Potenziale des Werkstoffs Aluminium, des Strukturkonzepts sowie der Fertigungs- und Fügetechnik optimal auszulegen.
Weniger Gewicht zu bewegen, bedeutet geringeren Energieaufwand, geringeren Verbrauch, geringere Spritkosten und geringeren CO2-Ausstoß. In Zahlen: 200 Kilogramm Gewichtersparnis bei funktionsgleichen Fahrzeugen entsprechen etwa einem Liter weniger Sprit auf 100 km, bei gleicher Fahrweise.
Auf der IAA 2007 präsentieren Automobilhersteller neueste Leichtbauergebnisse einem breiten Publikum - verborgen hinter raffiniertem Design und unter poliertem Lackkleid. Allenfalls Zulieferunternehmen lassen einen Blick auf die Details zu. Was sich nur erahnen lässt, sind die komplexen Prozesse und Herstellvorgänge, die für die Produktion solcher Ergebnisse notwendig sind.
Konzepte zur Aluminiumfertigung auf der EMO Hannover 2007
Wer sich für die Fertigungstechnologien interessiert, die dafür sorgen, dass modernste Motoren- und Leichtbaukonzepte effizient umgesetzt werden, ist vom 17. bis 22. September auf der EMO Hannover 2007 richtig. Carl Martin Welcker, Vorsitzender des VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken), erklärt: "Die EMO zeigt das komplette internationale Technologieangebot für die industrielle Fertigung und gilt als wichtigste internationale Innovationsplattform für die Metallbearbeitung."
Auch die Werkstoffthematik - im Speziellen der Leichtbau - ist dort beheimatet. Bauteile aus Aluminium sind mittlerweile nicht teurer als vergleichbare Stahlteile. Zwar ist der Grundpreis von Stahl noch immer deutlich günstiger als der von Aluminium. Doch das ist nur ein Teil der Kosten-Wahrheit. Letztlich gilt es, den Preis für die funktionsgleiche fertige Baugruppe zu betrachten. Dabei schlagen unter anderem auch verschiedene Fertigungsverfahren zu Buche - von der Material-Formgebung mit Gussmaschinen oder Pressen bis hin zur Zerspanung auf Fräs-, Dreh- und Schleifmaschinen. Hier zeigt Aluminium klare Vorteile, denn es ist deutlich schneller zu bearbeiten als Stahl.
Für die Leichtmetallzerspanung rücken Bearbeitungszentren (BAZ) mit so genannter Direktantriebstechnik in den Mittelpunkt. Diese Motoren treiben Rund- und Linearachsen ohne mechanische Übertragungselemente an und erreichen höhere Beschleunigungs- und Geschwindigkeitswerte als konventionelle Antriebe.
Seit einigen Jahren bieten viele Hersteller ihre Maschinen mit unterschiedlichen Antriebskonzepten an. Um zu sehen, wann welches Konzept am sinnvollsten ist, wurden und werden immer wieder Tests gefahren. Die Ergebnisse ähneln sich meist: Bearbeitungszentren, die auf Direktantriebstechnik ausgelegt sind, zerspanen Leichtmetallwerkstücke um durchschnittlich 20 bis 30 Prozent schneller und sind dabei mit Genauigkeitswerten von drei bis fünf µm deutlich präziser als ihre konventionell angetriebenen "Brüder".
5-Achs-Simultanbearbeitung und hochautomatisierte Fertigungskonzepte
Weitere Highlights der Maschinenentwicklung sind Bearbeitungszentren zur 5-Achs-Simultanbearbeitung. Auch davon werden mehrere Beispiele auf der EMO Hannover 2007 zu sehen sein, wie Carl Martin Welcker bestätigt: "Die führenden Werkzeugmaschinenhersteller sind heute in der Lage, gleichzeitig fünf Achsen zu verfahren. So lassen sich auch komplexe Bauteile in einer Aufspannung bearbeiten, was dem Anwender Zeit- und Kostenvorteile bringt." Neben den innovativen Maschinenkonzepten sind hierfür modernste Steuerungs- und Antriebssysteme notwendig, die entsprechend präzise Befehle geben und diese umsetzen. Auf der EMO sind auch hierzu die neusten Lösungen der international führenden Unternehmen zu sehen - in Anwendung und als separat präsentierte Lösung mit ausführlichen Erläuterungen und professionellen Kundenberatern. Ähnliche Fortschritte sind durch hochautomatisierte Fertigungskonzepte zu erwarten. Auch dazu werden den EMO-Besuchern verschiedene Lösungen präsentiert. Von der relativ einfachen, automatisierten Werkstückzuführung bis hin zur komplexen Produktionslinie, in der ein Roboter sämtliche prozessbegleitenden Aufgaben übernimmt. Er legt Werkstücke ein, entnimmt sie nach dem Fertigungsprozess, bringt sie zum Entgraten, säubert sie und so weiter. All dies erledigt der Roboter mit höchster Präzision, Wiederholgenauigkeit und mit wenigen Wartungsunterbrechungen 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche, 52 Wochen im Jahr. Zum Thema "Automatisierung" werden viele kreative Lösungen präsentiert, die dazu beitragen, Lohnstückkosten zu senken und damit Arbeitsplätze im eigenen Land zu sichern.
Visionen und Impulse für Spitzentechnologien
Neben den bereits realisierten praxistauglichen Fertigungslösungen, sind auf der EMO auch Ansätze und Impulse für neue Spitzentechnologien zu sehen. VDW-Vorsitzender Carl Martin Welcker nennt dazu Stichworte wie die wandelbare Werkzeugmaschine, Mikrobearbeitung, Lebenszyklusüberwachungs- und Simulationssysteme. Er ergänzt dazu: "An diesen Themen arbeiten viele Wissenschaftler und Unternehmen unserer Branche mit Hochdruck. Praktische Ergebnisse dazu werden sicher auf den kommenden EMO-Veranstaltungen präsentiert."
Die EMO Hannover 2007 findet vom 17. bis 22. September statt. Sie ist der größte und internationalste Treffpunkt für die Fertigungstechnik weltweit. Über 2 100 Aussteller aus 42 Ländern präsentieren ihre Neuheiten auf rd. 180 000 m² Nettoausstellungsfläche. Die EMO zeigt alle Technologien, die in der Metallbearbeitung zum Einsatz kommen, spanende und umformende Werkzeugmaschinen als Herz der industriellen Fertigung, Präzisionswerkzeuge, Oberflächenbearbeitung, Software und Steuerungen für die gesamte Fertigungstechnik, Automatisierungssysteme und -komponenten, Mess-, Prüf- und Qualitätsmanagement-systeme, Maschinen und Systeme für den Werkzeug- und Formenbau u.v.m. Zur Besucherzielgruppe der EMO gehören die großen Industriebranchen, wie der Maschinen- und Anlagenbau, die Automobilindustrie und ihre Zulieferer, die Luft- und Raumfahrttechnik, Feinmechanik und Optik, Schiffbau, Medizintechnik, Werkzeug- und Formenbau, Stahl- und Leichtbau. Zuletzt zog die EMO Hannover 2005 mehr als 160 000 Fachbesucher aus über 80 Ländern an.
Die IAA 2007 in Frankfurt steht im Zeichen der Kraftstoffeffizienz. Dies wurde bereits bei den Presse- und Fachbesuchertagen vom 11. bis 14. September deutlich. "Auf der IAA sind zahlreiche neue Modelle zu sehen, deren niedriger Kraftstoffverbrauch im Segmentvergleich neue Maßstäbe setzen wird", bekräftigt VDA-Präsident Matthias Wissmann. "Es stehen aber nicht nur die Weltpremieren der Hersteller im Mittelpunkt, sondern ebenso die vielen hoch interessanten Beiträge der Zulieferer."
Leichtbaukonzepte im Vormarsch
Neben neuen Antrieben setzen alle Automobilhersteller verstärkt auf Leichtbaukonzepte, bei denen die individuellen Stärken einzelner Materialien zielgerichtet genutzt werden. Nicht-tragende Elemente wie Frontmodule oder viele Teile des Interieurs werden aus Kohlefaserverbundwerkstoffen beziehungsweise Kunststoffen gebaut. Noch wichtiger sind jedoch Leichtmetalle - allen voran Aluminium. Dieses, in verschiedensten Legierungen verfügbare Material genießt inzwischen unter Entwicklungs- und Fertigungsspezialisten hohe Anerkennung und kann bei Automobilen in vielen Bereichen eingesetzt werden. Aluminium steht großindustriell in allen Halbzeugformen zur Verfügung - als Blech, Gussteil, Profil und für den Fahrwerksbereich sogar als Schmiedeteil. Es besitzt hervorragende physikalische Eigenschaften und weist mit seiner heute schon über 90prozentigen Recyclingquote eine vorbildliche ökologische Bilanz auf.
Aluminium- kontra Stahl-Karosserie: 43 Prozent Gewichtseinsparung
Ein Beispiel verdeutlicht, welche Ergebnisse damit zu erzielen sind: Durch den Einsatz von Aluminium kann gegenüber klassischer Stahlbauweise rund 43 Prozent Gewicht eingespart werden. Diese Prozentzahl basiert auf den Erfahrungen beispielsweise aus Audi-Serienprojekten und bezieht sich auf eine funktionsgleiche Aluminium-Karosserie. Dabei ist es natürlich wichtig, die Karosserie im Hinblick auf die Potenziale des Werkstoffs Aluminium, des Strukturkonzepts sowie der Fertigungs- und Fügetechnik optimal auszulegen.
Weniger Gewicht zu bewegen, bedeutet geringeren Energieaufwand, geringeren Verbrauch, geringere Spritkosten und geringeren CO2-Ausstoß. In Zahlen: 200 Kilogramm Gewichtersparnis bei funktionsgleichen Fahrzeugen entsprechen etwa einem Liter weniger Sprit auf 100 km, bei gleicher Fahrweise.
Auf der IAA 2007 präsentieren Automobilhersteller neueste Leichtbauergebnisse einem breiten Publikum - verborgen hinter raffiniertem Design und unter poliertem Lackkleid. Allenfalls Zulieferunternehmen lassen einen Blick auf die Details zu. Was sich nur erahnen lässt, sind die komplexen Prozesse und Herstellvorgänge, die für die Produktion solcher Ergebnisse notwendig sind.
Konzepte zur Aluminiumfertigung auf der EMO Hannover 2007
Wer sich für die Fertigungstechnologien interessiert, die dafür sorgen, dass modernste Motoren- und Leichtbaukonzepte effizient umgesetzt werden, ist vom 17. bis 22. September auf der EMO Hannover 2007 richtig. Carl Martin Welcker, Vorsitzender des VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken), erklärt: "Die EMO zeigt das komplette internationale Technologieangebot für die industrielle Fertigung und gilt als wichtigste internationale Innovationsplattform für die Metallbearbeitung."
Auch die Werkstoffthematik - im Speziellen der Leichtbau - ist dort beheimatet. Bauteile aus Aluminium sind mittlerweile nicht teurer als vergleichbare Stahlteile. Zwar ist der Grundpreis von Stahl noch immer deutlich günstiger als der von Aluminium. Doch das ist nur ein Teil der Kosten-Wahrheit. Letztlich gilt es, den Preis für die funktionsgleiche fertige Baugruppe zu betrachten. Dabei schlagen unter anderem auch verschiedene Fertigungsverfahren zu Buche - von der Material-Formgebung mit Gussmaschinen oder Pressen bis hin zur Zerspanung auf Fräs-, Dreh- und Schleifmaschinen. Hier zeigt Aluminium klare Vorteile, denn es ist deutlich schneller zu bearbeiten als Stahl.
Für die Leichtmetallzerspanung rücken Bearbeitungszentren (BAZ) mit so genannter Direktantriebstechnik in den Mittelpunkt. Diese Motoren treiben Rund- und Linearachsen ohne mechanische Übertragungselemente an und erreichen höhere Beschleunigungs- und Geschwindigkeitswerte als konventionelle Antriebe.
Seit einigen Jahren bieten viele Hersteller ihre Maschinen mit unterschiedlichen Antriebskonzepten an. Um zu sehen, wann welches Konzept am sinnvollsten ist, wurden und werden immer wieder Tests gefahren. Die Ergebnisse ähneln sich meist: Bearbeitungszentren, die auf Direktantriebstechnik ausgelegt sind, zerspanen Leichtmetallwerkstücke um durchschnittlich 20 bis 30 Prozent schneller und sind dabei mit Genauigkeitswerten von drei bis fünf µm deutlich präziser als ihre konventionell angetriebenen "Brüder".
5-Achs-Simultanbearbeitung und hochautomatisierte Fertigungskonzepte
Weitere Highlights der Maschinenentwicklung sind Bearbeitungszentren zur 5-Achs-Simultanbearbeitung. Auch davon werden mehrere Beispiele auf der EMO Hannover 2007 zu sehen sein, wie Carl Martin Welcker bestätigt: "Die führenden Werkzeugmaschinenhersteller sind heute in der Lage, gleichzeitig fünf Achsen zu verfahren. So lassen sich auch komplexe Bauteile in einer Aufspannung bearbeiten, was dem Anwender Zeit- und Kostenvorteile bringt." Neben den innovativen Maschinenkonzepten sind hierfür modernste Steuerungs- und Antriebssysteme notwendig, die entsprechend präzise Befehle geben und diese umsetzen. Auf der EMO sind auch hierzu die neusten Lösungen der international führenden Unternehmen zu sehen - in Anwendung und als separat präsentierte Lösung mit ausführlichen Erläuterungen und professionellen Kundenberatern. Ähnliche Fortschritte sind durch hochautomatisierte Fertigungskonzepte zu erwarten. Auch dazu werden den EMO-Besuchern verschiedene Lösungen präsentiert. Von der relativ einfachen, automatisierten Werkstückzuführung bis hin zur komplexen Produktionslinie, in der ein Roboter sämtliche prozessbegleitenden Aufgaben übernimmt. Er legt Werkstücke ein, entnimmt sie nach dem Fertigungsprozess, bringt sie zum Entgraten, säubert sie und so weiter. All dies erledigt der Roboter mit höchster Präzision, Wiederholgenauigkeit und mit wenigen Wartungsunterbrechungen 24 Stunden am Tag, 7 Tage die Woche, 52 Wochen im Jahr. Zum Thema "Automatisierung" werden viele kreative Lösungen präsentiert, die dazu beitragen, Lohnstückkosten zu senken und damit Arbeitsplätze im eigenen Land zu sichern.
Visionen und Impulse für Spitzentechnologien
Neben den bereits realisierten praxistauglichen Fertigungslösungen, sind auf der EMO auch Ansätze und Impulse für neue Spitzentechnologien zu sehen. VDW-Vorsitzender Carl Martin Welcker nennt dazu Stichworte wie die wandelbare Werkzeugmaschine, Mikrobearbeitung, Lebenszyklusüberwachungs- und Simulationssysteme. Er ergänzt dazu: "An diesen Themen arbeiten viele Wissenschaftler und Unternehmen unserer Branche mit Hochdruck. Praktische Ergebnisse dazu werden sicher auf den kommenden EMO-Veranstaltungen präsentiert."
Die EMO Hannover 2007 findet vom 17. bis 22. September statt. Sie ist der größte und internationalste Treffpunkt für die Fertigungstechnik weltweit. Über 2 100 Aussteller aus 42 Ländern präsentieren ihre Neuheiten auf rd. 180 000 m² Nettoausstellungsfläche. Die EMO zeigt alle Technologien, die in der Metallbearbeitung zum Einsatz kommen, spanende und umformende Werkzeugmaschinen als Herz der industriellen Fertigung, Präzisionswerkzeuge, Oberflächenbearbeitung, Software und Steuerungen für die gesamte Fertigungstechnik, Automatisierungssysteme und -komponenten, Mess-, Prüf- und Qualitätsmanagement-systeme, Maschinen und Systeme für den Werkzeug- und Formenbau u.v.m. Zur Besucherzielgruppe der EMO gehören die großen Industriebranchen, wie der Maschinen- und Anlagenbau, die Automobilindustrie und ihre Zulieferer, die Luft- und Raumfahrttechnik, Feinmechanik und Optik, Schiffbau, Medizintechnik, Werkzeug- und Formenbau, Stahl- und Leichtbau. Zuletzt zog die EMO Hannover 2005 mehr als 160 000 Fachbesucher aus über 80 Ländern an.
