Die Entwicklung einer neuartigen Modell-Leichtbauweise auf Alu-Basis sowie deren Verknüpfung mit vorhandenen Elementen des Modellbaus und des Vorrichtungsbaus führt zu wirtschaftlichen Vorteilen im Produktentstehungprozess – bei Dienstleistern wie auch bei Automobilherstellern.
Die Autorin Maren Vortisch, Bleckede Horst Witte Gerätebau,
Das vom Bleckeder Unternehmen Horst Witte Gerätebau konzipierte „Alufix-Modellbausystem“ eignet sich für Modelle und Formen als
lDatenkontrollmodell (DKM)
lCubing
lDesignmodell und als
lMock-up.
Es vermeidet nach Aussagen des Herstellers die Nachteile bislang praktizierter Modellbauweisen mit Alu-Massivblöcken, Alu-Gussformen und Blöcken aus Epoxid-Harzen. Die spezifischen Anforderungen an die unterschiedlichen Modell- und Formentypen werden erfüllt.
Modulares Konzept
Das „Alufix-Modellbausystem“ geht auf die Erfahrungen von Witte bei der Entwicklung und Herstellung modularer Werkstückspann- und Fixiersysteme aus Aluminium zurück. Mit dem aus einer Vielzahl hochfester, standardisierter Aluminiumelemente bestehenden Baukastensystem „Alufix“ lassen sich schnell und flexibel reproduzierbare anwendungs- sowie werkstückspezifische Vorrichtungen für die Messaufnahme erstellen. Mit Hilfe dieses Systems benötigt man nur rund ein Fünftel der Zeit eines herkömmlichen Fixiersystems.
Seit mehr als zwei Jahrzehnten nutzt vor allem die in Fragen des Qualitätsmanagements trendsetzende Automobilbranche das System.
Bezahlt macht sich dieser Zeitvorteil heute umso mehr, da der Zeitaufwand der kostenintensiven 3D-Koordinatenmessmaschinen zunehmend nach dem Verursacherprinzip der Produktion direkt zugeordnet wird. Bislang ist dieser Zeit- und Kostenvorteil nicht auf die Messaufnahme von Modellen und Formen übertragbar gewesen. Erst durch die erfolgreiche technische Realisierung des Alufix Modul-Konzeptes in einer modellbauspezifischen Weise hat sich das geändert.
Vorhandenes nutzen, Stärken ergänzen
Die Grundidee bestand darin, das Modell separat nach Außenhülle und nach Unterbau zu betrachten und für deren Konstruktion bewährte vorhandene Elemente zu nutzen.
Der Unterbau wird aus dünnen Alu-Blechen angefertigt und zu stabilen Schachtelgruppen mit variabler Aufbauhöhe zusammengefügt. Für den CNC-Schnitt entsprechender Spanten und Stringer werden einfach die existierenden CAD-Daten des Designmodells in die Alufix-Konstruktionssoftware übernommen und nach einem neu entwickelten Algorithmus für die Anfertigung passgenauer Modellbau-Bleche modifiziert.
Das Besondere dabei ist, dass diese Bleche mit Passbohrungen im Raster des Alufix-Systems gefertigt werden.
Stringer und Spanten sind daher im Grunde neue, standardisierte Alufix-Bauelemente, die sich in das Alufix-Baukastensystem nahtlos einfügen:
– Spanten und Stringer werden auf einer Alufix-Grundplatten präzise positioniert und passgenau zusammengesteckt
– Das Grundgestell für das Fixieren des fertigen Modells wird aus Alufix-Profilen erstellt
– Der Einbau und Anbau von Funktionsteilen an das Modell ist mit Hilfe der Alufix Passbohrungen auf einfache Weise möglich.
Für die Modellaußenhülle wird das auf der Grundplatte montierte Gerüst mit Alu-Streckgitter belegt und darauf eine selbsthärtende Kunststoffmasse dick aufgetragen. Eine Schichtdicke bis höchstens 10 mm über das Nullmaß hinaus reicht dabei völlig aus, um genügend Spielraum für das Fräsen zu haben.
Die Vorteile einer nach diesem Konzept aufgebauten Modellaußenhülle liegen auf der Hand:
– geringere Materialkosten
– gute Zerspanbarkeit des Werkstoffs
– kurze Herstellzeit durch erheblich kürzere Fräszeiten
– Optimierung der Oberfläche durch Auftrag von Pastenmaterial und erneuter Bearbeitung.
Die Anfertigung der Bleche im Alufix-Rastermaß erlaubt es darüber hinaus auch, Spanten und Stringer in nahezu beliebiger Höhe zu konstruieren. Vollformmodelle sind daher mit dem Witte-Modellbausystem in gleicher Weise realisierbar.
Bewährtes Gesamtsystem
Dieses neuartige Modellbausystems vereint die Vorteile der Leichtbauweise mit den Vorteilen, die sich aus der durchgängigen Verwendung des Alufix Raster- und Fixiersystems ergeben:
– Der Modellbau wird quasi zum Bestandteil eines standardisierten Mess- und Vorrichtungsbaus
– Einzelmodelle können an Abstimmplatte mit dem Rahmen verbunden und bei Bedarf zu einem Gesamtmodell zusammengefügt werden
– Ein danach konstruiertes Datenkontroll-modell (DKM) ist erheblich leichter
– Es kann ohne Kran transportiert werden und es treten keine Fundamentprobleme auf
Für die Feinjustage und die dauerhafte Fixierung sorgen die Alufix-Abstimmplatten, die mit einer kardanischen Aufhängung versehen sind, wodurch die Modelle sowohl in alle Richtungen veränderbar sowie dreh- und kippbar sind.
Nicht zuletzt ist mit dem Alufix-Modellbausystem jetzt auch die Basis dafür vorhanden, um auch im Modell- und Formenbau die Messaufnahme mit Hilfe von 3D-Koordinatenmessmaschinen flexibler und noch effizienter durchführen zu können.
Fazit: Vorteile für Anwender und Dienstleister
Der Faktor Zeit spielt in der Wertschöpfungskette eine immer größere Rolle – in besonderem Maße in der durch immer kürzere Produktlebenszyklen und zahlreiche Modellvariationen geprägten Automobilbranche. Mit dem „Alufix-Modellbausystem“ steht jetzt sowohl Dienstleistern des Modell- und Formenbaus wie auch den Automobilherstellern ein vielversprechendes Mittel zur Verfügung, um zur Verringerung der Produktentwicklungszeit beizutragen. Der deutlich geringere Materialverbrauch und nicht zuletzt die hohe Gewichtseinsparung machen das Witte-System zu einer wesentliche flexibleren und damit wirtschaftlichen Alternative.
Aber auch Modell- und Formenbauer haben damit ein ausgereiftes System an der Hand, um die eigene Angebotspalette um eine vielversprechende Dienstleistung zu ergänzen. Witte bietet Dienstleistern neben dem gesamten Modellbausystem auch die Lieferung fertiger Unterkonstruktionen an, die vom Modell- und Formenbauer dann in Eigenregie und eigenem Know-how zum endgültigen Modell weitergeformt werden können. Eine Innovation, die man im Auge behalten sollte.
Teilen:
