Programmvorschau

Die Dekarbonisierung der Luftfahrt stellt eine zentrale Herausforderung zur Erreichung der europäischen Klimaziele bis 2050 dar, da der Flugverkehr einen erheblichen Anteil an den globalen CO2-Emissionen besitzt. Neben der Entwicklung emissionsarmer Antriebstechnologien gewinnt die Reduzierung der CO2-Emissionen in der Flugzeugproduktion zunehmend an Bedeutung, da bei zukünftigen alternativen Kraftstoffen wie grünem Wasserstoff die Herstellungsphase einen erheblichen Anteil der Lebenszyklus-Emissionen ausmacht. Leichtbaumaterialien wie kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) und Titanlegierungen bieten zwar Vorteile in Bezug auf Gewicht und Betriebseffizienz, sind jedoch aufgrund energieintensiver Herstellungsverfahren und hoher Materialverluste bei der Bearbeitung klimaschutztechnisch herausfordernd. Ein vielversprechender Ansatz zur Emissionsminderung liegt in der Nutzung endkonturnaher Halbzeuge, die durch optimierte Fertigungsprozesse eine deutliche Verringerung des Material- und Energieverbrauchs ermöglichen. Dies führt zu grundlegenden Veränderungen in der Fertigungstechnik, erfordert präzisere Werkzeuge, dynamischere Maschinen und angepasste Bearbeitungsstrategien. Eine ganzheitliche Betrachtung von Werkstoffen, Fertigungstechnologien und Prozessoptimierung ist entscheidend, um die Luftfahrtindustrie im Sinne der Dekarbonisierung nachhaltig zu transformieren.

Großformatige, gebogene Aluminiumstrukturen zählen zu den anspruchsvollsten Bauteilen der Luftfahrtfertigung. Variierende Materialstärken in Kombination mit hohe Qualitätsanforderungen machen die Bearbeitung großformatiger Bauteile besonders anspruchsvoll und erfordern eine durchgängige Qualitätssicherung direkt im Prozess.

Gleichzeitig müssen bei komplexen Bearbeitungsaufgaben hohe Produktivität und intuitive Bedienbarkeit gewährleistet sein. Um dies zu erreichen, wird ein Lösungsansatz vorgestellt, der eine leistungsfähige Mitsubishi Electric CNC Steuerung mit der integrierten Software Penta NC kombiniert. Die Penta NC Lösung vereint CAD, CAM und CNC Steueroberfläche in einer intuitiven Benutzerumgebung, die schnelle Einarbeitung und effiziente Workflows ermöglicht. Dadurch lassen sich Änderungen am Werkstück direkt an der Maschine vornehmen.

Im Vortrag werden praktische Lösungen für prozesssichere Bearbeitung, automatisierte Fehlererkennung in der Vakuumspannung und Vermessung der Bauteile direkt in der Fräsanlage gezeigt. Durch die enge Abstimmung von Software und CNC lassen sich Bearbeitungsprozesse nicht nur qualitativ absichern, sondern auch die Fertigung effizienter und intuitiver steuern. Dies ermöglicht Nacharbeiten, bevor das komplexe Bauteil von der Maschine gelöst wird, und reduziert manuelle Eingriffe und Stillstandzeiten. 

Durch diese integrierte Lösung lassen sich einfache Bedienbarkeit und Fertigungseffizienz in der Produktion großformatiger Aerospace Strukturen praxisgerecht verbinden.

In der Luftfahrtindustrie bestimmen schwer zerspanbare Werkstoffe wie Titanlegierungen sowie CFK- und GFK-Strukturen maßgeblich die Anforderungen an moderne Zerspanprozesse. Hohe Werkzeugkosten, begrenzte Standzeiten und anspruchsvolle Qualitätsvorgaben stellen produzierende Unternehmen vor zentrale Herausforderungen im Wettbewerb. 

Der Vortrag zeigt anhand praxisnaher Untersuchungen, wie durch den gezielten Einsatz alternativer Kühlschmierstrategien signifikante Standzeitverlängerungen und stabile Prozesse bei der Bearbeitung typischer Aerospace-Materialien (z.B. Titan, CFK/GFK) realisiert werden können – und wie die Forschung die Industrie gezielt bei der effizienten Prozessentwicklung und -optimierung unterstützen kann. Grundlage sind Versuche an einer lehrstuhleigenen medienflexiblen 5-Achsmaschine, die einen direkten Vergleich verschiedener Kühlstrategien wie Druckluft, Minimalmengenschmierung, kryogene Kühlung, kryogene Minimalmengenschmierung sowie Hochdruck-Kühlschmierstoffkühlung unter realitätsnahen Bedingungen ohne Maschinenumbau ermöglicht. 

Im Ausblick wird das Potenzial der Digitalisierung für anspruchsvolle Zerspanprozesse aufgezeigt. Ein digitaler Zwilling, der Prozess-, Maschinen- und Antriebsmodelle integriert, ermöglicht eine fundierte Analyse und Optimierung.  

Strukturbauteile wie Rear Spars zählen zu den produktionskritischen Komponenten im Flugzeugbau. Große Abmessungen, extrem hohe Spananteile, dünnwandige Geometrien sowie komplexe Taschen- und Rippenstrukturen stellen höchste Anforderungen an Maschine, Werkzeug und Prozessauslegung. Gleichzeitig steigen in der Luftfahrtindustrie die Anforderungen an Produktivität, Reproduzierbarkeit und thermische Bauteilschonung.

MAPAL und bavius zeigen in ihrem gemeinsamen Vortrag anhand eines realitätsnahen Rear Spar Demonstrators aus Aluminium 7075, wie sich diese Anforderungen mit einem ganzheitlichen Bearbeitungskonzept erfüllen lassen. Das Bauteil bildet für die Luftfahrt typische Merkmale ab: tiefe Taschen mit variierenden Geometrien, schräge und gewölbte Flächen, Hinterschnitte, schwer zugängliche Bohrungen sowie äußerst dünne Stege bei einem Materialabtrag von über 90 Prozent.

Im Mittelpunkt des Beitrags steht die Hochleistungs- und Hochdynamikbearbeitung auf dem horizontalen bavius Fünf-Achs-Bearbeitungszentrum AeroCell 160 | 400 in Kombination mit speziell für die Luftfahrt ausgelegten Werkzeugen für die Hochvolumenbearbeitung von MAPAL. Anhand konkreter Prozessdaten wird gezeigt, wie sich Bearbeitungszeiten im Vergleich zu klassischen vertikalen Gantry-Konzepten deutlich reduzieren lassen – bei gleichzeitig hoher Oberflächenqualität und minimiertem Wärmeeintrag in das Bauteil.

Der Vortrag beleuchtet praxisnah die wesentlichen Stellhebel für eine wirtschaftliche Aerospace-Fertigung: Aufspannstrategie, Werkzeugauslegung, Schnittparameter, CAM-Strategien sowie das eng verzahnte Zusammenspiel von Maschinen- und Werkzeugtechnologie. Die gezeigten Ergebnisse liefern belastbare Impulse für Fertigungsplaner, NC-Programmierer und Produktionsverantwortliche, die Strukturbauteile aus Aluminium effizient, stabil und zukunftsfähig fertigen wollen.

In der Luft- und Raumfahrtfertigung gelten höchste Anforderungen an Präzision und Prozessstabilität. Enge Toleranzen, einwandfreie Oberflächen und gratfreie Bohrungskanten bilden dabei das unverzichtbare Fundament. Oft das Problem dabei: die Bearbeitung der Bohrungsrückseite – insbesondere bei grossen Werkstücken wie Turbinengehäusen. Herkömmliche Verfahren erfordern oft ein zeit- und kostenintensives Umspannen der Bauteile, was die Produktivität mindert. Hinzu kommt die extreme Beanspruchung der Werkzeuge durch hochfeste Werkstoffe wie Inconel, Titan und weitere Superlegierungen.

In diesem Vortrag wird anhand konkreter Praxisbeispiele aufgezeigt, wie die innovativen Entgrat-, Fas- und Senklösungen von HEULE dort ansetzen, wo konventionelle Werkzeuge an ihre Grenzen stossen. Durch die direkte Integration der Rückwärtssenker in bestehende Prozesse verlassen selbst komplexe Aerospace-Bauteile das CNC-Bearbeitungszentrum komplett fertig bearbeitet, nachgelagerte Prozesse entfallen. Das Ergebnis ist eine signifikante Reduktion der Durchlaufzeiten bei gleichzeitig höchster Prozesssicherheit und gleichbleibender Qualität – selbst unter anspruchsvollsten Bedingungen.

Die Präsentation zeigt auf:

• Wie innovative Werkzeugsysteme auch schwer zugängliche Bohrungskanten prozesssicher bearbeiten und gratfreie Ergebnisse garantieren
• Wie das automatisierte Rückwärtssenken direkt im CNC-Zentrum manuelle Eingriffe und zeitintensive Umspannvorgänge überflüssig macht
• Wie auch anspruchsvollste Materialien wie Titan oder Inconel prozesssicher bearbeitet werden können

Die Investition in automatisierte Fertigungssysteme ist heute relevanter denn je. Steigende Produktionskosten, zunehmender Wettbewerbsdruck und der Mangel an qualifiziertem Fachpersonal machen Automatisierung zu einem entscheidenden Erfolgsfaktor.

Doch die bloße Übertragung bestehender Bearbeitungsprozesse von einer konventionellen Maschine auf eine automatisierte Anlage führt nicht automatisch zu höherer Produktivität oder stabileren Prozessen.

Dieser Vortrag zeigt die zentralen technischen und strategischen Erfolgsfaktoren für eine prozesssichere, wirtschaftliche Automatisierung. Im Fokus stehen die systematische Optimierung von Fertigungsprozessen, die nachhaltige Erhöhung der Prozessstabilität sowie die Schaffung der Voraussetzungen für die effiziente und zuverlässige Produktion von Luft- und Raumfahrtkomponenten – und damit für eine schnelle Amortisation des Automatisierungssystems.

Wie lassen sich großvolumige Aerospace-Strukturbauteile flexibler, präziser und wirtschaftlicher fertigen?

Der gemeinsame Vortrag von autonox Robotics (Elisabeth Schärtl) und Siemens (Victor Malita) zeigt, wie sich klassische Industrieroboter zu hochpräzisen Machine Tool Robots (MTR) durch das Zusammenspiel hochentwickelter Hardwarekomponenten (autonox) und moderner CNC- sowie Automatisierungssoftware (Siemens) weiterentwickeln und damit neue Fertigungs- und Zerspanungsanwendungen im Aerospace‑Umfeld ermöglichen. Im Fokus stehen die besonderen Anforderungen der Luft- und Raumfahrt: große Strukturbauteile, hohe Variantenvielfalt, enge Toleranzen und dynamische Produktionsbedingungen

Durch steifigkeitsoptimierte Robotik, leistungsfähige Antriebstechnik und SINUMERIK-basierte CNC-Steuerungs- und Regelungskonzepte erreichen MTR eine deutlich höhere Genauigkeit als konventionelle Robotersysteme. Dies eröffnet neue roboterbasierte Applikationen für die Zerspanung, Montage und Bearbeitung großvolumiger Aerospace-Strukturen.

Der Vortrag beleuchtet unter anderem standardisierte CNC-Interfaces sowie intelligente Bahnplanung und Echtzeit-Kompensation von Umgebungs- und Vorrichtungsungenauigkeiten. Die flexible Synchronisation mehrerer Achsen ermöglicht zudem kollaborative Prozesse und neue Maschinenkonzepte. Anhand praxisnaher Beispiele wird gezeigt, wie durch die durchgängige Integration vom Engineering bis zum Shopfloor flexible, skalierbare und wirtschaftliche Aerospace-Fertigungslösungen realisiert werden können.

Der Vortrag liefert einen nachvollziehbaren Leitfaden, wie sich Spannkonzepte für Aluminium-Strukturbauteile systematisch optimieren lassen. An einem realen Aerospace-Bauteil wird gezeigt, wie aus Analyse und theoretischer Auslegung die optimale Anzahl an Aufspannungen abgeleitet und anschließend praxisnah umgesetzt wird – inklusive Bearbeitung und Vermessung. Ergebnis: belastbare Kennzahlen zu Zeit, Aufspannungen und Genauigkeit als Take-away für die eigene Fertigung.

Aerospace Bauteile stellen höchste Anforderungen an Prozesssicherheit, Qualität und Reproduzierbarkeit. Um diese Herausforderungen effizient zu meistern, setzt Sandvik Coromant auf eine gemeinsame Prozessentwicklung zwischen Kunden, Maschinenherstellern und Engineering Teams. Im Vortrag zeigen wir, wie durch abgestimmte Zieldefinitionen und transparente Kommunikation maßgeschneiderte Fertigungsprozesse entstehen, die speziell auf Materialien wie Titan und Superlegierungen sowie auf komplexe Bauteilgeometrien zugeschnitten sind.

Eine klar strukturierte Projektmethodik – von der Analyse über Testläufe bis hin zur Validierung – sorgt für transparente Ergebnisse und verkürzt den Weg bis zur Prozessfreigabe. Im Mittelpunkt stehen stabile Schnittbedingungen, reproduzierbare Werkzeugleistungen und risikoarme Prozessentwicklungen.

Anhand konkreter Engineering Projekte demonstrieren wir, wie durch optimierte Bearbeitungsschritte zur Reduktion der Gesamtzykluszeit, höhere Prozessstabilität und nachhaltige Qualitätssteigerungen erreicht wurden. Die Beispiele verdeutlichen, wie gemeinsame Prozessentwicklung zu schnelleren, robusteren und zukunftssicheren Aerospace Fertigungsprozessen führt.

Hohe Bauteilwerte, schwer zerspanbare Werkstoffe und engste Toleranzen – In der Aerospace-Fertigung entscheiden einzig stabile Prozesse über Qualität und Wirtschaftlichkeit.

Anhand von Anwenderbeispielen wird sichtbar, wie Closed Loop Manufacturing Maschine und Messtechnik zu einem durchgängigen Regelkreis verbindet. Messdaten, auch von handgeführten Instrumenten, fließen automatisiert zurück in den Prozess. Korrekturen aller Werkzeuge und Flächen werden in Echtzeit auf die CNC-Steuerung übertragen – inklusive aller mit betroffenen Flächen. Auf über 3.300 Maschinen beim Drehen und Fräsen erfolgreich. 

Das Ergebnis: Qualität ab dem ersten Teil, weniger manuelle Eingriffe und deutlich stabilere Prozesse.

Erleben Sie im Vortrag, wie Aerospace-Unternehmen ihre Zerspanung mit Closed Loop Strategien präziser, automatisierter und zukunftssicher aufstellen.

Die Hochleistungszerspanung in der Luftfahrtindustrie stellt höchste Anforderungen an Präzision, Oberflächengüte, Geschwindigkeit und Prozesssicherheit. Der Vortrag „Beyond Precision: Parameter für die optimale Hochleistungszerspanung in der Luftfahrtindustrie“ beleuchtet die wesentlichen Einflussgrößen entlang des gesamten Bearbeitungsprozesses. Im Fokus steht die bestmögliche Kombination von Portalfräsmaschine, Werkzeugauswahl, moderner Messmittel, Software und Spannsystemen, die konsequent aufeinander abgestimmt, höchste Präzision und Bauteilqualität ermöglichen.

Anhand praxisnaher Beispiele zeigt unser Anwendungstechniker, wie sich gezielte Anpassungen von Prozessparametern unmittelbar auf die Bearbeitungsqualität auswirken. Ergänzt wird dies durch konkrete Tipps und Erfahrungswerte aus dem täglichen Einsatz in anspruchsvollen Anwendungen der Luftfahrtfertigung.

Der Vortrag verdeutlicht, wie durch das perfekte Zusammenspiel von Technologie und Know-how höchste Präzision und reproduzierbare Ergebnisse erzielt werden können und warum Zimmermann Portalfräsmaschinen dabei eine entscheidende Rolle spielen.

Anhand eines konkreten Praxisbeispiels einer Clutch aus dem Bereich Aerospace demonstrieren FCS-System und die Berghoff GmbH, wie typische Herausforderungen in der Zerspanung – wie Materialverzug bei dünnwandigen Strukturen oder die Bearbeitung hochkomplexer Geometrien – beherrscht werden können. 

Berghoff GmbH hat sich auf komplexe Bauteile spezialisiert und hat uns von FCS-System gebeten, bei der Aufspannung von Aerospace Bauteilen zu unterstützen. Mit unserem patentierten System, welches aus beweglichen Spannkomponenten besteht, sind wir in der Lage, den Verzug im Material bei der Bearbeitung in der Maschine zu regulieren. 

Durch eine abgestimmte Kombination aus Spannkonzept, Bearbeitungsstrategie und Prozessüberwachung lassen sich die Anzahl der notwendigen Aufspannungen und Bearbeitungsschritte signifikant reduzieren.

Gleichzeitig wird die Spindellaufzeit maximiert, indem Nebenzeiten minimiert und Prozesse stabilisiert werden. Das Ergebnis sind effiziente Fertigungsabläufe mit hoher Prozesssicherheit und konsequenter Einhaltung enger Toleranzen – auch unter anspruchsvollen Bedingungen.

Ziel des Vortrags ist es, Ihnen nicht nur theoretische Ansätze zu vermitteln, sondern konkrete, technisch fundierte Lösungen aufzuzeigen, die direkt in die Praxis übertragen werden können.

Vor allem in schwer zerspanbaren Materialien zeigen Diamant- und HiPIMS (HighPowerImpulsMagnetronSputtering)-Beschichtungen was sie können: Sie sind hart, zäh, haften optimal auf dem Substrat und sind ideal für Zerspanwerkzeuge der anspruchsvollen Hochgeschwindigkeits- und Trockenzerspanung. Abrasive, harte, schwerzerspanbare oder zur Kaltaufschweißung neigende Werkstoffe erfordern angepasste Beschichtungen für eine hohe Abrasionsbeständigkeit und/oder zum Schutz gegen thermische Einflüsse und Materialanhaftungen. 

Die hohe Härte des Diamanten (bis zu 10.000 HV0,05) ist verantwortlich für maximale Abrasionsbeständigkeit. Werkstoffe wie CFK/GFK in der Luftfahrtindustrie (teilweise in Kombination mit Titan und/oder Aluminium) sowie Graphite im Werkzeug- und Formenbau sind höchst abrasiv und verschleißfördernd, eine maximale Herausforderung für jedes Zerspanwerkzeug. Mit Schichtdicken bis zu 20 μm können Diamantbeschichtungen ebenso wie PVD-Beschichtungen individuell an das Werkzeug und somit die Bearbeitung angepasst werden.

Im Vortrag erfahren Sie, warum die innovative HiPIMS-Technologie herkömmliche PVD-Beschichtungen weit übertrifft und wie Sie durch ihre enorme Vielseitigkeit – von Standardstählen bis hin zu Titan und Aluminium – die Produktivität Ihrer Prozesse spürbar steigern. Wir beleuchten, wie die dichte Schichtstruktur und die extreme thermische Stabilität den Werkzeugverschleiß minimieren und auf welche Weise die chemische Verankerung im Substrat die Schichthaftung verbessert.