Bootsbauer Knierim fräst große Werkstücke mit WorkNC

Die WorkNC CAD/CAM-Software hat dem deutschen Bootsbauer und Hersteller von Formen aus Verbundwerkstoffen Knierim Yachtbau GmbH und seiner Niederlassung, Knierim Tooling GmbH, ermöglicht, bis zu 30 Meter lange Aufbauten im eigenen Haus zu bearbeiten. Die am Nord-Ostsee-Kanal liegende Knierim Werft verfügt über eine Geländefläche von 20.000 m² und baut seit mehr als 40 Jahren edle Fahrtenschiffe und Racers. Gunnar Knierim übernahm 2000 die Familienwerft in zweiter Generation, zu dem sich 2002 Steffen Müller, Kaufmann und Bootsbauexperte, gesellte. Beide verstehen sich nicht nur aufs Boote-Bauen, sondern auch darauf, Höchstleistungen zu vollbringen. Denn 1993 haben sie in einem Team für Deutschland den Admiral’s Cup gewonnen.

<< Obwohl wir keine Erfahrung mit dem Programmieren hatten, konnten wir nach wenigen Stunden Schulung sichere und zuverlässige Programme erstellen. Wir konnten sogar 5-Achsen Fräsbahnen für einige unserer komplexen Komponenten erstellen. >>
Steffen Müller, Knierim Tooling GmbH, Deutschland

Laut Steffen Müller sind Erfahrung, hochmoderne Kunststoffe und präzise Rumpfformen entscheidende Erfolgsfaktoren bei der Fertigung seiner Hightech-Yachten. Um das zu erreichen, verwendet das Unternehmen einen mehrschichtigen Aufbau mit Glass- oder Kohlefaser-Verbundwerkstoffen. « Um die Form herzustellen, starten wir mit einem Unterbau aus Balsaholz oder Styropor, der dann mit faserverstärkten Epoxydharzen bepastet wird. Anschließend wird die Endform gefertigt. Früher wurde die Fräsbearbeitung außer Haus gegeben, was jedoch mit einem zeitlichen und finanziellen Mehraufwand verbunden war. Um diese Grenzen zu überwinden, haben wir 2004 in eine CMS-Portalfräsmaschine investiert, die bis zu 32 Meter lange Teile bearbeiten kann.»

Neben der Fertigung von Rumpfformen für seine Yachten, fertigt Knierim Tooling auch Formen für Deckmöbel, Radarmasten und Rotorblätter für Windkraftanlagen, womit sich die Investition in die Fräsmaschine als richtig erweist. Zunächst fehlte dem Unternehmen jedoch die Erfahrung bei der CNC-Bearbeitung, was dazu führte, mit einem externen Partner zur Bedienung der CMS-Maschine arbeiten zu wollen. Doch diese Zusammenarbeit schlug bald fehl. Daher beschloss das Unternehmen in ein CAD/CAM-System zu investieren, um das Programmieren selbst auszuführen.

Steffen Müller erklärt: « In der Regel erhalten wir CAD-Daten des gewünschten Endprodukts, aus denen wir einen geeigneten Unterbau konstruieren und die Formen ableiten. Die Fräsprogramme sollten in der gleichen Software generiert werden können.» WorkNC wurde ihnen als hoch zuverlässig und störungsfrei empfohlen und während der Demonstration generierte Sescoi eine Form für ein Schiffsdeck, um ein praktisches Beispiel der Software-Fähigkeiten zu bieten. Sescoi zeigte insbesondere, wie die Software mit den großen CAD-Datenmengen zurechtkommt, die typisch für die Produkte bei Knierim Tooling sind, und die WorkNC-Methodologie zur Vermeidung von Kollisionen. Steffen Müller fügt hinzu: « WorkNC schien für unsere Aktivitäten ideal. Die Möglichkeit, zuverlässige Programme einfach zu erstellen war der entscheidende Faktor für die Einzelteile, die wir fertigen.» Er fährt fort: « Obwohl wir keine Erfahrung mit dem Programmieren hatten, konnten wir nach wenigen Stunden Schulung sichere und zuverlässige Programme erstellen. Sogar für freigeformte Teile konnten wir fünfachsige Programme erstellen.»

Jetzt hat Knierim Tooling in zwei zusätzliche CMS-Maschinen, eine mit einer Länge von 34 Metern, die andere mit einer Länge von 6 Metern für die "Kleinarbeit" sowie in eine weitere WorkNC-Lizenz investiert. Lars Berner arbeitet mit WorkNC und leitet Projekte innerhalb des Unternehmens.« WorkNC stellt uns eine vollkommene Lösung zur Verfügung, von der Handhabung der CAD-Daten bis zum Fräsen und Bepasten.» Er beschreibt das Vorgehen für die Herstellung einer Form für Windradflügel. Diese können bis zu 70 Meter lang sein. « Aus den importierten CAD-Daten teilen wir der Flügen in 30 Meter Segmente auf und extrahieren die Geometrie für den Unterbau. Damit können wir die Formränder und die Stahlgestelle und die Spanten aus Holz zu fräsen. Dann wird Sperrholz als Träger für die erste Laminatschicht hinzugefügt, gefolgt von einer Schicht aus Balsaholz, die gefräst wird, um das Modell zu kalibrieren. Es folgt eine weitere Laminatschicht, die mit der ersten verbunden wird, um eine vakuumdichte Struktur zu erreichen. Dann erfolgt das Bepasten der Struktur mit faserverstärktem Epoxydharz mit der CMS-Maschine. Nach dem Härten wird die Form erst geschruppt, dann auf ein Zehntel Millimeter genau geschlichtet und schließlich noch von Hand aufbereitet. Die Fräsbearbeitung und das Kunstharz-Bepasten werden in WorkNC mit fünfachsigen Fräsbahnen programmiert. Sie werden so einfach wie dreiachsige Fräsbahnen generiert, was uns erlaubt , die CNC-Programme sozusagen mit einem Klick zu erstellen. »

Jetzt kann Knierim Tooling das Programm für einen Windradflügel in wenigen Stunden erstellen. Lars Berner sagt: « Wir nutzen eine Vielzahl der in WorkNC verfügbaren CAD- und CAM-Funktionen, um die Geometrie zu behandeln und die Bohrungen und freigeformte Elemente des Projekts zu bearbeiten. Bisher habe ich noch keine andere Software kennen gelernt, die so einfach zu bedienen ist und die sichere, kollisionsfreie Fräsbahnen so schnell wie WorkNC bietet. »

WorkNC wurde von Knierim verwendet, um die Formen für Hauptrumpf und Deck des PlanetSolar-Katamarans zu fertigen, der komplett von 536 Quadratmetern Solarpaneelen angetrieben wird. Das Ziel des PlanetSolar-Teams ist, als Erste mit einem nur von Sonnenergie angetriebenen Wasserfahrzeug die Erde zu umfahren und das Potenzial der erneuerbaren Energien zu demonstrieren. PlanetSolar verließ Monaco Ende September 2010 und seine Fahrt kann Online www.planetsolar.org. verfolgt werden. Steffen Müller ist stolz, dass Knierim an dem Projekt beteiligt wurde: « Wir waren in die Entwicklung eingebunden, um dem Team zu helfen, die Anforderungen für eine leichte und effiziente Schiffstruktur zu erfüllen und den Flächenbedarf für die Photovoltaikanlage sowie Platz und Gewicht für das Speichermedium zu berücksichtigen. »

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