Intelligent und flexibel

Im Metallbau sind die Anforderungen in der Sägetechnik in den letzten Jahren umfassender und zugleich sehr speziell geworden. Zu den wesentlichen Aspekten gehören höhere Schnittleistungen bei längeren Standzeiten der Werkzeuge, präzises Trennen unterschiedlichster Vollmaterialien, Rohre und Profile bei gleichzeitig perfekten Schnittoberflächen sowie eine hohe Variabilität und Flexibilität für verschiedene Fertigungslose.

Um präzise und zugleich wirtschaftliche Schneidergebnisse mit Band- und Kreissägen zu erreichen, müssen die eingesetzte Maschine, das Sägeblatt bzw. -band und die zu zerspanenden Materialien optimal aufeinander abgestimmt sein. Dabei ist die Wirtschaftlichkeitsrechnung je nach Auftrag sehr verschieden, hängt sie doch sowohl von den Sägeaufgaben und deren Losgröße als auch von der Investition in die Maschinen sowie von den Werkzeugkosten inklusive Instandhaltung ab.

Schnell, wirtschaftlich und präzise. In den vergangenen Jahren haben die Hersteller ihre Maschinen nach den Aspekten hoher Wirtschaftlichkeit und Genauigkeit weiter optimiert. So wurden die Maschinen und Anlagen immer schneller, präziser und leiser und bieten immer mehr halb- und vollautomatische Abläufe. Um das Maschinenpotenzial optimal zu nutzen, gewährleisten moderne Zu- und  Abfuhreinrichtungen eine hohe Flexibilität beim Materialhandling.

Vollautomatisch arbeitende Sägen sind meist über eine Schnittstelle nicht nur mit der Arbeitsvorbereitung, sondern auch mit dem Lagerverwaltungssystem verbunden. Damit können die relevanten Schnittdaten elektronisch an die Säge übermittelt werden, was unter anderem zu einer höheren Prozesssicherheit führt und Restschnittlängen reduziert. Ein erhöhter Handlingsbedarf in der Werkstatt entsteht auch dann, wenn viele kleinere Aufträge und wenige Großaufträge zu bearbeiten sind.

Neue Schnitttechnologien wie das Pulse-Cutting von Amada oder das Speed-Cutting von Behringer sind Trendthemen der letzten Jahre. Bei diesen Fertigungstechnologien geht es vorrangig um das optimierte Zusammenspiel von Werkzeug und Steuerung sowie um optimales Zerspanen hochfester und hochvergüteter Stähle. Erreicht wird dies mit leistungsfähigen Antrieben und einer intelligenten Maschinensteuerung, die sich an das zu zerspanende Material hinsichtlich Schnittgeschwindigkeit, Vorschub, Einfahrbedingungen und Sägebandneigung genau anpasst. Immer mehr Maschinenbauer verzichten dabei auf die etwas schwerfällige Hydraulik älterer Maschinenkonzepte zugunsten servogesteuerter Elektroantriebe. Verwendung findet dies im Stahlbau und Metallhandel, wo rund um die Uhr ausschließlich größere Querschnitte gesägt werden.

Flexibilität gefragt. Für den kleineren und mittelständischen Metallbauer sind diese Entwicklungen nur zum Teil von Bedeutung. Dass die Branche hinsichtlich Maschinenpark bisher eher konservativ denkt, hat nichts mit fehlendem Weitblick, sondern mit gänzlich anderen Anforderungen zu tun. Im Gegensatz zu reinen Lohnfertigern, dem Stahlbau oder Stahlhandel ist der Metallbau sehr individuell ausgeprägt. Oft werden Einzelstücke angefertigt, manchmal sind es kleine Serien. Und so unterscheiden sich auch die Anforderungen an die Maschinen. „Eine universell einsetzbare Kreissäge gehört für den Metallbauer immer noch zur Grundausstattung. Für ihn ist es wichtig, mit wenig Umrüstaufwand ein breites Anwendungsspektrum abdecken zu können“, erläutert Rene Eger, Vertriebsleiter für den Produktbereich Universalkreissägen beim Maschinenbauer Kaltenbach aus Lörrach. Aspekte wie Schnittgeschwindigkeit, Schnittbreite oder spezielle Schneidetechnologien für besonders effizientes Trennen treten dabei in den Hintergrund. „Einzig Metallbauer, die sich z.B. auf Produkte wie Fenster-, Türen oder Fassadenbau spezialisiert haben und tagtäglich hochwertige Sonderprofile verarbeiten, setzen Spezialmaschinen und -werkzeuge ein,“ weiß Eger und fährt fort: „Der Trend geht hier zu teil- und mehr noch zu vollautomatisierten Maschinen, das konnten wir gerade in den letzten fünf Jahren beobachten. Denn exakte Gehrungswinkel und passgenaue Profillängen sind in diesem Gewerk das A und O.“ Als Sägevollautomaten werden Maschinen bezeichnet, bei denen der Bediener lediglich das Material im Magazin auflegt und die fertigen Profile bzw. Teile entnimmt. Sämtliche Fertigungsschritte übernimmt die Maschine selbständig und wird über eine Fertigungssoftware aus der Abteilung Arbeitsvorbereitung gesteuert. Auch kann sie beispielsweise die Schnittgeschwindigkeit, den Vorschub und die Spannkraft anhand der  Werkstückabmessungen berechnen.

Bisher verkauft Kaltenbach mengenmäßig überwiegend herkömmlich zu bedienende Sägen. „Das ist eben eine Frage der Universalität, aber sicher auch des Preises“, meint Rene Eger. „Eine vollautomatisierte Lösung ist zwei- bis dreimal so teuer wie eine einfach zu bedienende.“

Dies bestätigt auch Manfred Grüninger, Vertriebsleiter von Behringer Eisele: „Der Grad der Automatisierung hat in den letzten fünf Jahren stark zugenommen. Nachgefragt werden außerdem Systemlösungen wie Sägeanlagen mit Zu- und Abfuhreinrichtungen oder auch die Kombination mit Markierund Abstapeleinrichtungen sowie mit Bohr-, Stanz- und Entgrateinheiten.“ Auch wenn für einfachere, robuste Anwendungen Maschinen der Standardserie VMS noch immer zu den häufig eingesetzten Vertikalkreissägen gehören, empfiehlt Grüninger kleineren Metallbaubetrieben, durchaus über halb- oder vollautomatische Lösungen nachzudenken: „Denn die höhere Leistungsfähigkeit tritt dann zutage, wenn hauptzeitparallel gearbeitet werden kann.“

Elektrik kontra Hydraulik. Für Meba Metall-Bandsägemaschinen aus Westerheim geht der Trend zu intelligenten Säge-Bohr-Komplettlösungen, gekoppelt mit Längenmessund Materialhandling-Systemen. Evelyn Goll, zuständig für Marketing und PR, erläutert, dass im Metallbau am häufigsten Universal-Bandsägemaschinen wie MEBApro und MEBAswing eingesetzt werden, da diese auch mit unterschiedlichen Querschnitten, Materialien und häufig wechselnden Gehrungsschnitten zurechtkommen. Unterstützend seien dabei Spezialsägebänder mit höherer Hitzebeständigkeit und verbessertem Verschleißwiderstand. Der Bandsägenspezialist Meba verzichtet außerdem zunehmend auf Hydraulik zugunsten geregelter Elektroantriebe, um laut Evelyn Goll „höhere Schnittleistung, bessere Abschnittgenauigkeit, exakteren Schnittverlauf und höhere Standzeit des Sägebandes zu erreichen.“ Speziell für die Metallbaubranche wurde die Portalbandsäge MEBApro 260 GP entwickelt, die mit einer patentierten Gehrungsaufhängung, Gehrungsanzeige, stufenloser Winkeleinstellung und elektrischem Sägevorschub ausgestattet ist.

Innovative Sägeblätter. Höhere Schnittgeschwindigkeiten, schnellerer Vorschub und längere Standzeiten erfordern ebenfalls eine laufende Optimierung der Sägewerkzeuge. Im Metallbau finden überwiegend die gängigen, kostengünstigen Bimetall-Sägebänder für Bandsägen und  HSS-Sägeblätter für Kreissägen Einsatz. Für spezielle Zerspanungsaufgaben sind zunehmend Hartstoffbeschichtungen oder Keramik-Beschichtungen üblich. Pulvermetallurgisch beschichtete Bimetall-Sägebänder erreichen größere Härten und höhere Elastizität als herkömmliche Schnellarbeitsstähle und sind widerstandsfähiger gegen hohen Schnittdruck und Abrieb.

Joachim Greiß, Betriebsleiter Werk 2 bei Sägen-Mehring, verweist auch auf die Möglichkeit präziserer Verzahnungen: „Bei dünnwandigem Material haben sich Spanteiler statt der seitlichen Fasen als hervorragende Lösung erwiesen. Unterschiedliche Materialquerschnitte können in einem gewissen Bereich durch Vario-Verzahnungen abgedeckt werden. Damit sind vor allem Bandsägenin der Lage, ein breites Spektrum an unterschiedlichen Materialien und Querschnitten zu verarbeiten.“ Im Bereich Kreissägen bevorzugen Metallbauer vor allem zum Zerspanen von Vollmaterial Segmentsägeblätter. Die Firma Mehring hat sich neben Herstellung und Vertrieb von Sägewerkzeugen und -maschinen auf die Instandsetzung von Werkzeugen spezialisiert. Joachim Greiß kennt die Praxis und weiß, worauf es ankommt: „Es lohnt sich grundsätzlich, Sägeblätter und -bänder bei qualifizierten Schleifbetrieben nacharbeiten zu lassen. Neben dem eigentlichen Schleifen auf hochmodernen CNC-Maschinen, ist auch großes Know-how im Richten, Spannen, eventuellen Umzahnen etc. erforderlich. Ein qualifiziert nachgearbeitetes Sägeblatt erreicht in der Regel absolut identische Werte eines neuen, manchmal werden diese sogar übertroffen. Rechnet man bei einem normal verschlissenen Sägeblatt mit einem Schleifabtrag von ca. zwei Millimetern im Durchmesser, können durchaus 25 und mehr Nachschliffe bei Metallkreissägen die Regel sein. Segmentsägeblätter sind durch ihre Nieten begrenzt. Sie können durchaus 10 bis 15 Nachschliffe erhalten.“

Gebrauchte gehen retour. Maschinen unterliegen dem Verschleiß, auch wenn sie noch so gut gepflegt und gewartet werden. Auswirkungen gibt es dann oft auf die Maßhaltigkeit und das Schnittbild. Rene Eger von Kaltenbach verweist darauf, dass voll- und halbautomatische Sägen je nach Beanspruchung ca. 15 bis 20 Jahre problemlos im Einsatz sein können. Wartungsverträge erleichtern dies. Gebrauchte Maschinen werden von Kaltenbach zurückgenommen, mit Originalteilen generalüberholt und wieder verkauft. Steht die Finanzierung einer neuen Maschine an, so kann der Kunde aus Angeboten mehrerer Leasinggesellschaften auswählen.

Behringer Eisele bietet bei Neukauf regelmäßig besondere Konditionen an. Ältere Maschinen werden auch nach Jahrzehnten vom Werkskundendienst instandgehalten. Meba bietet individuelle Lösungen an, die von Inzahlungnahme bis Generalüberholung und Weitervermittlung reichen.

Schwere Kreissäge. Das Unternehmen Biedenkapp Stahlbau aus Wangen im Allgäu ersetzte vor drei Jahren seine Kreissäge. Der 80-Mann-Betrieb ist auf Stahlbau spezialisiert und verarbeitet im Jahr ca. 8.000 Tonnen Stahl. Zu rund 70 % werden die Profile gesägt, ganz gleich ob Stahlträger, Flach-, Winkel- oder Rohrprofile oder Massivmaterial. „Die 20 Jahre alte Kreissäge hätte zwar noch immer ihren Dienst getan“, erläutert Rudolf Schweiger, stellvertretender Meister für Instandhaltung und Einkauf bei Biedenkapp. Aber entscheidend für die Neuinvestition seien die höhere Schnittgeschwindigkeit der neuen Maschine, gepaart mit einem größeren Sägeblatt von 1.420 mm Durchmesser gewesen. Die alte Säge verfügte über ein 1.020-mm-Blatt. Damit hat sich die Sägeleistung um ca. 20 % erhöht.

Vom Grundaufbau her ist die neue Maschine der alten ähnlich, auch sind beide Vollautomaten. Über die Fertigungssoftware ist die Hochleistungskreissäge mit einer vorgeschalteten Bohrmaschine gekoppelt und bildet eine Säge-Bohr-Anlage. Im Fertigungsablauf werden die zuvor sandgestrahlten Stahlprofile zunächst gebohrt und dann gesägt. Zum effizienten Transport zwischen den Maschinen dienen Querförderbänder. Mit der neuen Kreissäge können jetzt auch NC-gesteuerte Gehrungsschnitte durchgeführt werden. Die Entscheidung für eine Kreissäge und gegen eine Bandsäge begründet Rudolf Schweiger so: „Allein der Grundanschaffungspreis ist in dieser Größenordnung um 80.000 Euro günstiger als der einer Bandsäge, und außerdem gibt es bei einer Bandsäge schnell das Problem des Verkantens oder Steckenbleiben, des Sägebandes, sobald Materialspannungen auftreten. Dann muss das Sägeband immer ersetzt werden.“ Kreissägeblätter seien da wesentlich formstabiler. Die neue Stahl-Kreissäge arbeitet ausschließlich mit HSSSegment- Sägeblättern. „Der Vorteil ist dabei, dass defekte Segmente kostengünstig ausgetauscht werden können, und dass diese Sägeblätter rund 20-mal nachgeschliffen werden können“, so Schweiger. Mit 2.000 € ist die Investition in ein neues Blatt zwar keine Kleinigkeit, allerdings halten die Blätter zwei bis drei Jahre. „Ein- bis zweimal pro Woche werden sie getauscht, fünf Blätter sind für diese eine Säge im Einsatz“, erklärt Schweiger. Das Schärfen kostet zwischen 100 und 200 Euro bei einem Dienstleister, der die Sägeblätter direkt abholt und wieder liefert. Die bisherige Säge konnte das Stahlbauunternehmen als Gebrauchtmaschine verkaufen. Die neue Säge wird sich laut Rudolf Schweiger in rund sieben Jahren amortisiert haben.

Fazit. Im klassischen Metallbau werden mehr Kreissägen als Bandsägen eingesetzt, da sie robuster, schneller, sehr flexibel und damit universeller einsetzbar sind. Nachteilig ist lediglich der sehr beschränkte Schnittbereich aufgrund des kreisförmigen Sägeblattes. Für Materialquerschnitte bis ca. 140 x 140 mm sind Kreissägen jedoch ausreichend. Auch Gehrungsschnitte werden überwiegend mit Kreissägen ausgeführt.

Bandsägen sind für größere Materialquerschnitte sinnvoll, für Geradschnitte oder wenn der Zuschnitt in Lagen notwendig ist. Auch Massenproduktion ist eher ein Thema für Bandsägen.

Generell ist ein Trend zu halb- und vollautomatischen Sägen zu beobachten. Maschinenbauer projektieren ihre Maschinen als durchgängige Einheiten mit einheitlichem, geschweißtem Maschinensockel. Modularer Aufbau ist out. Vorteile sind größere Maßhaltigkeit, höhere Stabilität, kürzere Aufstellzeiten. Das Augenmerk liegt in den letzten Jahren auf universellen  Einsatzmöglichkeiten, um mit möglichst wenig Umrüstaufwand ein breites Anwendungsspektrum abdecken zu können.