Geschäftsschub für NASA-Ableger

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Geschäftsschub für NASA-Ableger

Während der EMO Hannover 2019 kamen die Führungskräfte von Amorphology auf der Suche nach einer CNC-Maschine, die Mikrogetriebe mit neuartigen Metalllegierungen wie BMGs (Bulk Metallic Glasses) herstellen kann, auch an den Stand von Starrag.

Amorphology, ein NASA-Ableger, der auf von JPL und Caltech entwickelter Technologie basiert, ist führend bei der Bearbeitung fortschrittlicher Materialien und Fertigungstechnologien zur Optimierung nicht geschmierter Getriebe für Robotik und andere industrielle Anwendungen mit amorphen Metallen.

»Wir haben zahlreiche Unternehmen getroffen, darunter Werkzeugmaschinenhersteller aus Japan, Deutschland, der Schweiz und anderen Ländern«, sagt Stephen Ceplenski, Chief Growth Officer von Amorphology. »Da die Zerspanungsindustrie für uns Neuland ist, kannten wir den Produktbereich Bumotec von Starrag vor der Messe noch nicht. Als wir jedoch am Stand vorbeikamen, waren wir sofort von den ausgestellten Mikrogetrieben beeindruckt.«

Im Anschluss an die EMO führte Amorphology Bearbeitungstests mit mehreren Firmen durch, darunter Starrag, um die Präzision, Zykluszeit und die Gesamtperformance der Maschinen beim Zerspanen einer relativ unbekannten BMG-Legierung zu bewerten.

»Wir zielen auf hochpräzise Teile mit Toleranzen unter 5 μm bei bestimmten Abmessungen ab« Jason Riley, Chief Operating Officer

Um das Teil zu zerspanen, liess Starrag ein spezielles Schneidwerkzeug anfertigen und an das Labor von Amorphology in Pasadena, Kalifornien, liefern, ebenso wie mehrere Musterteile, die die Eignung zeigten, BMG mit hoher Präzision zu bearbeiten.

»Wir konzentrierten uns darauf, die Werkzeugmaschinenhersteller mit der höchsten Präzision bei Mikrobauteilen zu finden, um beurteilen zu können, welche Maschine unsere Anforderungen an schnelle Prototypenerstellung, das Fräsen von Formeinsätzen und die Nachbearbeitung erfüllt und somit für einen Kauf infrage kommt«, erklärt Jason Riley, Chief Operating Officer von Amorphology. Die Bumotec s191H übertraf alle anderen Bearbeitungsmaschinen.

Eine auf Geschäftswachstum ausgerichtete Beziehung

Starrag bat um Material mit CAD-Dateien der Mikrogetriebeprototypen von Amorphology. In den Labors von Starrag in der Schweiz und Kentucky wurden Bearbeitungstests durchgeführt. »Wir haben mehrere Chargen von Mustergetrieben hergestellt, die Amorphology dann auswertete. Sie waren von den mikropräzisen Ergebnissen der Bumotec s191H beeindruckt«, sagt Greg Dunkley, Starrag Vice President Sales Precision Engineering North America. »Darauf aufbauend führten wir Gespräche darüber, wie wir zusammenarbeiten können, um unser jeweiliges Geschäft auszubauen. Es wurde vereinbart, dass Amorphology die Bumotec s191H in seinem Labor in Pasadena für seine und unsere Kunden präsentieren würde.« Amorphology wird mit der Bumotec s191H eine Vielzahl von Teilen produzieren, angefangen bei Formeinsätzen bis hin zu schnell erstellten Getriebeprototypen genau
wie andere BMGs und traditionelle Metallteile. »Wir zielen auf hochpräzise Teile mit Toleranzen unter 5 μm bei bestimmten Abmessungen ab«, sagt Riley. »Der Grossteil unserer Arbeit konzentriert sich auf schnelle Prototypenerstellung und Produktion in Mengen von Hunderter-Stückzahlen.«

BMGs und andere amorphe Metalle haben im Vergleich zu Stahl, Titan und Aluminium verbesserte Eigenschaften. Die Patente von Amorphology für verschiedene Metalllegierungen basieren auf der Entwicklung von Getrieben für Anwendungen im Weltraum und bei extrem niedrigen Temperaturen. Amorphe Metalle sind eine nichtkristalline Klasse von Legierungen, die sich beim Zerspanen und der Spanbildung anders verhalten als andere Materialien. »Die Bumotec bietet die Fräs- und Dreh-Möglichkeiten, die wir derzeit nicht haben, sowie eine höhere Produktionskapazität«, so Riley. »Die Maschine ergänzt unsere aktuellen Möglichkeiten und ermöglicht uns neue Funktionen.«

Cobots, Roboter und medizinische Geräte

»Die Bumotec s191H bietet uns einzigartige Möglichkeiten«, so Ceplenski. »Die Maschine kann unsere Legierungen präzise bearbeiten. Es spielt keine Rolle, ob sie jeweils nur ein Teil bearbeitet oder Hunderte von Teilen mannlos produziert.«

Neben der Herstellung von Getrieben für die Luft- und Raumfahrt produziert Amorphology auch Getriebe für Cobots, Roboter und medizinische Geräte. Die meisten Cobots verwenden beispielsweise Wellgetriebe, deren Hauptkomponente ein Flexspline ist. Sie sind komplex, dünnwandig und erfüllen eine wichtige Rolle: den Arm des Roboters präzise zu bewegen.

Viele der Teile für Cobots, Roboter und medizinische Geräte können gegossen oder im Spritzgussverfahren hergestellt werden, aber manchmal müssen die Mikroteile für extrem hohe Toleranzen nachbearbeitet werden. »Starrag hat sich mit dem Produktbereich Bumotec auf Maschinen für die Schweizer Uhrenindustrie spezialisiert«, so Dunkley, »Bumotec Bearbeitungszentren liefern daher auch hervorragende Ergebnisse bei der Bearbeitung von hochwertigen Mikrogetrieben.«

Die Bumotec s191H ist das Ergebnis einer Kombination aus Schweizer Mechanik und modernsten Achsantriebstechnologien. Die gusseiserne Drei-Punkt-Maschinenbasis und die Linearantriebe eliminieren Vibrationen, was zu herausragender Oberflächengüte führt. Fortschrittliche Kinematik und modernes Wärmemanagement ermöglichen die Implementierung zahlreicher Hochgeschwindigkeitsbearbeitungen bei geringem Platzbedarf. »Wir prognostizieren, dass die Bumotec s191H unsere eigenen schmierungsfreien Mikrogetriebe für Roboter und medizinische Geräte herstellen wird«, so Ceplenski. »Wir werden unsere patentierten Legierungen in sehr kleinen Grössen bearbeiten, wenn unser Spritzgussverfahren aufgrund der Produktionsmengen nicht erforderlich ist.«

Das Wertversprechen für Starrag ist, dass die geforderten Kennwerte für diese amorphen Metalle auf der Bumotec entwickelt werden. »Jeder hat vorprogrammierte Kennwerte für gängige Legierungen wie Aluminium«, so Ceplenski. »Aber was ist mit amorphen Metallen? Wir werden diese Kennwerte auf der Bumotec entwickeln, und während wir wachsen, werden wir der einzige Hersteller weltweit sein, der diese Kennwerte nutzen kann.«

Kurzum: eine zufällige Begegnung in einem fernen Land führt zu einer Geschäftsbeziehung, die nicht von dieser Welt sein wird, und zu einem Schritt in der CNC-Bearbeitung von amorphen Metallen, der die Zukunft verändern könnte.