Vakuum-Spanntechnik beim Multi-Tech-Unternehmen BAM

Wer sich selbst als innovativen Full-Service-Lohnfertiger und digitalen Vorreiter in der Fertigungsbranche bezeichnet, muss auch aus Nichts etwas machen können. Beziehungsweise das Vakuum beherrschen. So wie die BAM GmbH aus Weiden in der Oberpfalz. Mit innovativer Vakuum-Spanntechnik meistert sie Aufgaben, bei denen andere an ihre Grenzen stoßen.

Die BAM GmbH ist Multi-Technologie-Anbieter in den Sektoren Lohnfertigung und Baugruppenmontage mit rund 40 modernen Fertigungsmaschinen.

Die BAM GmbH wurde 2011 gegründet und beschäftigt heute mehr als 150 Mitarbeiter. Das Magazin „Focus Business“ kürte BAM 2018, 2019 und 2020 zum „Wachstumschampion“. BAM ist zertifiziert nach DIN EN ISO 3834-2, DIN EN 15085-2 CL1 und DIN ISO 9001. 

Als Vorreiter der Digitalisierung im Fertigungsumfeld wurde das Unternehmen zudem mit dem „Digital Champions Award“ der Deutschen Telekom ausgezeichnet und gehörte als „TOP Innovator“ zu den 100 innovativsten mittelständischen Unternehmen Deutschlands.

Stefan Bauer, Fertigungsleiter im Bereich CNC-Fräsen bei BAM (links), zur Herausforderung: „Es gilt, genug Haltekraft am Bauteil zu erreichen, um eine prozesssichere Zerspanung zu ermöglichen. Zusätzlich muss das Vakuumsystem dem dauerhaften Einfluss von Kühlschmierstoffen und Spänen standhalten. Verschleißfestigkeit der eingesetzten Komponenten auch bei häufigen Rüstvorgängen ist ebenfalls eine unabdingbare Forderung.“ Bildquelle: Harald Richter.
Stefan Bauer, Fertigungsleiter im Bereich CNC-Fräsen bei BAM (links), zur Herausforderung: „Es gilt, genug Haltekraft am Bauteil zu erreichen, um eine prozesssichere Zerspanung zu ermöglichen. Zusätzlich muss das Vakuumsystem dem dauerhaften Einfluss von Kühlschmierstoffen und Spänen standhalten. Verschleißfestigkeit der eingesetzten Komponenten auch bei häufigen Rüstvorgängen ist ebenfalls eine unabdingbare Forderung.“ Bildquelle: Harald Richter.

2019 entstand aus dem Lohnfertiger BAM GmbH das Schwesterunternehmen up2parts GmbH, das kleine und mittelständische Unternehmen mit KI-basierten Softwarelösungen bei der Digitalisierung der gesamten Prozesskette in der Fertigung unterstützt.

Lorbeeren erntet man nicht am Wegesrand

Solche Lorbeeren erntet man nicht einfach im Vorbeigehen. Im Falle BAM steht dahinter auch die Philosophie, noch junge Technologien und Verfahren in die eigenen Arbeitsabläufe und Denkprozesse einfließen zu lassen. Und die Bereitschaft, diese zusammen mit deren Entwicklern zu erproben und zu perfektionieren. Auch wenn es darum im Wortsinn um nichts geht. Nämlich um das Vakuum, beziehungsweise die Vakuum-Spanntechnik. Bei der Bearbeitung von Aluminiumplatten in verschiedenen Abmaßen, sowohl in Einzelaufspannung als auch im Mehrfachnutzen.

Das 2021 von Witte auf den Markt gebrachte Vakuum-Spannsystem QuadroVac ist speziell für stark konturierte und in vielen Achsen zu bearbeitende Werkstücke ausgelegt. Bildquelle: Harald Richter.
Das 2021 von Witte auf den Markt gebrachte Vakuum-Spannsystem QuadroVac ist speziell für stark konturierte und in vielen Achsen zu bearbeitende Werkstücke ausgelegt. Bildquelle: Harald Richter.

Bereits seit Jahren setzt man bei BAM auf Fräsmaschinen diverse Systeme der Vakuum-Spanntechnik ein. Bei allen zeigte sich aber ein generelles Problem: Weder konnte bei ihnen mit Kühlschmierstoff gearbeitet, noch konnten auf ihnen Durchgangsbohrungen und vor allem Gewinde geschnitten werden.

Stefan Bauer, Fertigungsleiter im Bereich CNC-Fräsen bei BAM, präzisiert die Herausforderung: „Es gilt, genug Haltekraft am Bauteil zu erreichen, um eine prozesssichere Zerspanung zu ermöglichen. Das, obwohl teilweise nur sehr wenige Bereiche am Werkstück bleiben, um Sauger anzusetzen. Zusätzlich muss das Vakuumsystem dem dauerhaften Einfluss von Kühlschmierstoffen und Spänen standhalten. Verschleißfestigkeit der eingesetzten Komponenten auch bei häufigen Rüstvorgängen ist ebenfalls eine unabdingbare Forderung.“

Keines der bis dato eingesetzten Vakuum-Spannsysteme war in der Lage, dieses Anforderungsprofil des Lohnfertigers in ganzer Breite abzudecken.

Schwierige Ausgangslage für Spannmittel in Lohnfertigung

David Fular, Einrichter und Programmierer bei BAM (rechts), zur Ausgangslage: „Wir standen vor der zwingenden Aufgabe, insbesondere für unsere neue Fräsmaschine mit Hochfrequenzspindel ein flexibles Spannsystem zu finden." Die Lösung brachte Christoph von Nahl (Witte). Bildquelle: Harald Richter.
David Fular, Einrichter und Programmierer bei BAM (rechts), zur Ausgangslage: „Wir standen vor der zwingenden Aufgabe, insbesondere für unsere neue Fräsmaschine mit Hochfrequenzspindel ein flexibles Spannsystem zu finden.“ Die Lösung brachte Christoph von Nahl (Witte). Bildquelle: Harald Richter.

David Fular, Einrichter und Programmierer bei BAM, umreißt die Ausgangsposition angesichts dieser Sachlage: „Wir standen vor der zwingenden Aufgabe, insbesondere für unsere neue Fräsmaschine mit Hochfrequenzspindel ein flexibles Spannsystem zu finden. Eines, das uns die Möglichkeit geben würde, an unseren Kundenbauteilen ohne Opferplatten oder ähnliche Hilfsmittel prozesssicher Durchgangsbohrungen, Gewinde und Passungen vorzunehmen. Das alles, wie Stefan Bauer bereits erwähnte, unter Einfluss von Kühlschmierstoffen.“

„Nach Festlegung des Anforderungsprofils, das wir bei der Investitionsplanung erstellt hatten, landeten wir recht schnell beim brandneuen QuadroVac-System des Spannmittelanbieters Witte Barskamp“, erinnert sich Stefan Bauer. „Sein modulares Konzept passte ideal zu unseren Bauteilen und Maschinenspezifikationen in unserer Lohnfertigung.“

Das erst 2021 von Witte auf den Markt gebrachte Vakuum-Spannsystem ist speziell für stark konturierte und in vielen Achsen zu bearbeitende Werkstücke ausgelegt. Einsatzgebiete von QuadroVac sind vor allem das Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden an kleinen bis mittelgroßen Werkstücken aus Holz, Kunststoff, Glas oder Metall, zum Beispiel an Gussteilen. Auch an solchen mit Abstufungen, Taschen oder Durchbrüchen.

Das modulare Konzept des QuadroVac-Systems von Witte passt ideal zu den Bauteilen und Maschinenspezifikationen der BAM GmbH. Bildquelle: Harald Richter.
Das modulare Konzept des QuadroVac-Systems von Witte passt ideal zu den Bauteilen und Maschinenspezifikationen der BAM GmbH. Bildquelle: Harald Richter.

Das System QuadroVac besteht aus modular kombinierbaren Vakuumgrundplatten diverser Formate, zum Beispiel 300 x 450 Millimeter. Diese wiederum nehmen in einem Raster von 150 x 150 Millimeter ebenso große Spannelemente auf – je nach Bedarf individuell verteilt und der Form des zu spannenden Werkstücks entsprechend.

Zur Verfügung stehen Elemente mit planer Spannfläche, solche zum Abdecken nicht benötigter Grundplattenbereiche, vom Anwender selbst in gewünschter Höhe planfräsbare – sowie solche mit variablen Formdichtungselementen. Letztere sorgen für eine bislang unerreichte Flexibilität bei der Fünfseitenbearbeitung aufgespannter kleiner und mittelgroßer Werkstücke.

Laufzeithalbierung als Zusatzeffekt für Lohnfertiger BAM

Die QuadroVac-Grundplattenelemente sind in einem Raster von 30 x 30 Millimeter mit insgesamt 25 Formdichtungselementen (Pods) bestückt. Sie bilden die Kontaktstelle zum Bauteil, über die es angesaugt und somit gespannt wird. Nicht für die Bauteilgeometrie benötigte QuadroVac-Pods können von Hand abgeschraubt werden und stehen jederzeit für andere Anwendungen unterschiedlicher Bauteilgeometrien zur Verfügung.

Das individuell zu bestückende 30 x 30-Millimeter-Raster ermöglicht sowohl eng gesetzte Bohrungen und Durchbrüche als auch solche mit entsprechend großem Durchmesser. Sowie – bedingt durch die Pod-Höhe von 25 Millimeter – eine komfortable Arbeitstiefe. Zudem erlaubt QuadroVac durch das gegenüber dem Werkzeugmaschinentisch erhöht aufgespannte Bauteil dessen Bearbeitung auch seitlich.

Mit seiner Konfigurationsfreiheit eignet sich das Vakuum-Spannsystem QuadroVac sowohl für die Serienbearbeitung als auch für die Aufnahme häufig wechselnder Teileformen.

Dass man sich bei BAM mit QuadroVac für die richtige Systemlösungen entschieden hat, wurde umgehend klar. „Mit ihm konnten wir nicht nur alle Punkte des Lastenheftes abhaken“, zeigt sich Stefan Bauer begeistert. Mehr noch: BAM realisiert beim Einsatz von QuadroVac eine glatte Laufzeithalbierung gegenüber bisherigen Spannsystem-Anwendungen.

Gewinne gibt es aber nicht nur für BAM als Nutzer. Witte profitiert ebenso in der Zusammenarbeit mit dem oberpfälzer Innovationsführer. Denn wie gesagt, versteht dieser sich auch als Entwicklungspartner seiner Lieferanten und Dienstleister.

Entwicklungspartnerschaft auf Augenhöhe

Gewinne gibt es aber nicht nur für BAM als Nutzer. Witte profitiert ebenso in der Zusammenarbeit mit dem oberpfälzer Innovationsführer. Denn dieser versteht sich auch als Entwicklungspartner seiner Lieferanten und Dienstleister. Bildquelle: Harald Richter.
Witte profitiert ebenso in der Zusammenarbeit mit dem oberpfälzer Innovationsführer. Denn dieser versteht sich auch als Entwicklungspartner seiner Lieferanten und Dienstleister. Bildquelle: Harald Richter.

Ein Beispiel dafür gibt Christoph van Nahl, Spezialist für Vakuum-Spanntechnik bei Witte Barskamp und Koordinator für das BAM-Projekt: „Eine Anregung war, zur Optimierung der Planauflage für die Bauteile eine Saugerbeschichtung mit noch höherem Gleitreibungskoeffizienten vorzunehmen. Damit wird der Bauteilverschiebung auch unter extremer Last noch besser entgegengewirkt. Solche Anregungen sind für uns als Anbieter von enormem Wert und werden mit sehr offenem Ohr wahrgenommen.“

Das bestätigen unisono auch Stefan Bauer und David Fular: „Die Lösungskompetenz und Kundenorientierung von Witte ist wirklich hervorragend. Unsere Vorschläge und Rückmeldungen wurden direkt aufgenommen und teils sogar unmittelbar als Standard ins Portfolio übernommen. Durch das ständig wachsende Programm mit verschiedenen Abmaßen an Saugern wird das System zudem immer flexibler.“

Das macht man sich in Weiden denn auch direkt zunutze. Mittlerweile setzt Lohnfertiger BAM das QuadroVac-System erfolgreich auch zum Fixieren bei Messungen sowie im Fünfachs-Bearbeitungszentrum ein.

Autor: Harald Richter.