Alu Machinery Window Door Machinery – hinter diesem Fachbegriff verbirgt sich das technologische Herzstück des neuzeitlichen Bauwesens. Ohne diese hochspezialisierten Maschinen für die Aluminiumbearbeitung wäre die genaue und leistungsfähige Anfertigung von Fenstern, Türen und Fassadenbauteilen aus Aluminium undenkbar. In einer Welt, in der Sparsamkeit beim Energieverbrauch, Langlebigkeit und anspruchsvolle Gestaltung immer wichtiger werden, spielen Leichtmetallprofile eine entscheidende Rolle. Doch erst durch den Einsatz fortschrittlicher Bearbeitungsmaschinen entfalten sie ihre volle Stärke. Dieser Leitfaden bietet einen tiefen Einblick in die Welt der Aluminiumbearbeitungsmaschinen – von den grundlegenden Techniken über den gesamten Herstellungsablauf bis hin zu den Zukunftsaussichten dieses spannenden Gewerbes. Wir beleuchten die Arbeitsweisen, die entscheidenden Gütemerkmale und die Gesichtspunkte, die bei der Auswahl des richtigen Maschinenparks zu beachten sind.
Bevor wir uns den Maschinen selbst widmen, ist es entscheidend zu verstehen, warum Aluminium als Werkstoff so hochgeschätzt wird. Seine einzigartigen Eigenschaften sind der Grund, warum sich ein ganzer Gewerbezweig auf seine Bearbeitung eingerichtet hat.
Aluminium ist leicht und dennoch überaus standfest. Diese hohe Festigkeit bei geringem Eigengewicht ermöglicht den Bau von schlanken, formschönen Profilen, die große Glasflächen tragen können – ein wesentliches Merkmal zeitgemäßer Baukunst. Im Gegensatz zu Holz verzieht es sich nicht bei Feuchtigkeitsschwankungen, und im Vergleich zu vielen Stahlsorten widersteht es von Natur aus dem Rostfraß. Eine zusätzliche Oberflächenbehandlung wie eine Pulverbeschichtung oder Eloxierung macht es beinahe wartungsfrei und über Jahrzehnte witterungsbeständig. Diese Langlebigkeit macht Aluminium zu einer wirtschaftlich sinnvollen Geldausgabe für Bauherren und Gebäudeeigentümer.
Ein weiterer entscheidender Vorzug ist die hervorragende Wiederverwertbarkeit von Aluminium. Das Einschmelzen und Wiederverwenden von Aluminium erfordert nur einen Bruchteil der Kraft, die für die Neuherstellung benötigt wird. Dies verringert den CO2-Fußabdruck erheblich und macht Aluminium zu einem zukunftsfähigen Baustoff. Baukünstler und Gestalter schätzen zudem die gewaltige Formbarkeit des Werkstoffs. Er lässt sich in beinahe jede erdenkliche Gestalt bringen, was eine grenzenlose gestalterische Freiheit bei der Verwirklichung einzelner und vielschichtiger Fassaden-, Fenster- und Türgestaltungen ermöglicht. Von scharfen Kanten bis hin zu sanften Rundungen ist alles umsetzbar.
Die Bearbeitung von Aluminiumprofilen hat sich im Laufe der Jahrzehnte grundlegend gewandelt. Was einst mühsame Handarbeit war, ist heute ein weitgehend selbsttätiger Arbeitsablauf, der von rechnergestützter Genauigkeit geprägt ist.
In den frühen Tagen des Aluminiumfensterbaus wurden die Profile größtenteils von Hand bearbeitet. Einfache Sägen, Bohrmaschinen und Handfräsen waren die Werkzeuge der Wahl. Jeder Arbeitsschritt erforderte handwerkliches Geschick und war zeitraubend. Die Genauigkeit hing stark von der Erfahrung des einzelnen Mitarbeiters ab. In den 1960er und 1970er Jahren kamen die ersten maschinell unterstützten Apparate auf den Markt, wie Kappsägen mit händischer Zuführung oder einfache Nachformfräsen. Diese erhöhten die Wiederholgenauigkeit und die Erzeugungsmenge, waren aber immer noch weit von einer selbsttätigen Fertigung entfernt.
Der wahre Wendepunkt kam mit der Einführung der rechnergestützten numerischen Steuerung (NC-Steuerung) in den 1980er und 1990er Jahren. Plötzlich war es möglich, Bearbeitungsabläufe digital zu beschreiben und mit einer bisher unerreichten Genauigkeit und Geschwindigkeit auszuführen. Die ersten NC-gesteuerten Profilbearbeitungszentren stellten die Branche auf den Kopf. Sie konnten mehrere Arbeitsschritte wie Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden in einer einzigen Aufspannung durchführen. Dies verringerte Fehlerquellen, verkürzte die Durchlaufzeiten erheblich und ermöglichte die Anfertigung von anspruchsvolleren Bauteilen in hoher Stückzahl. Zeitgemäße Maschinen, wie sie beispielsweise von Evomatec entwickelt werden, sind das Ergebnis dieser stetigen technischen Weiterentwicklung und bieten heute ein Höchstmaß an Wandlungsfähigkeit und Leistungsvermögen.
Eine neuzeitliche Fertigungsstraße für Aluminiumfenster und -türen besteht aus einer Reihe von besonderen Maschinen, die mustergültig aufeinander abgestimmt sind. Jede Maschine erfüllt eine bestimmte Aufgabe im Gesamtverfahren.
Alles beginnt mit dem Zuschnitt. Kappsägen, insbesondere Doppelgehrungssägen, sind für das exakte Ablängen der Aluminiumprofile zuständig. Neuzeitliche Sägen arbeiten vollkommen selbsttätig und werden digital gesteuert.
Arbeitsweise: Bei einer Doppelgehrungssäge sind zwei Sägeblätter auf einem standfesten Maschinenbett angebracht. Ein Sägeaggregat ist fest, das andere lässt sich motorisch auf die gewünschte Länge verfahren. Beide Sägeköpfe können geschwenkt werden, um genaue Schrägschnitte (üblicherweise 45° oder 90°) zu erzeugen. Die Profile werden mit Druckluft gespannt, und der Sägevorschub erfolgt öl-luft-gesteuert, was einen gleichmäßigen und sauberen Schnitt sicherstellt.
Wichtige Merkmale: Entscheidend sind die Standfestigkeit des Maschinenrahmens, die Genauigkeit der Winkeleinstellung, der Durchmesser der Sägeblätter (bestimmt die höchstmögliche Schnitthöhe) und die Güte der Steuerung. Höherwertige Ausführungen bieten Zusätze wie eine selbsttätige Längenberichtigung bei Winkelverstellung oder die Anbindung an Fertigungsplanungsprogramme.
Das NC-Profilbearbeitungszentrum ist die wandlungsfähigste und wichtigste Maschine in der Herstellung. Hier finden alle anspruchsvollen Bearbeitungen wie Fräsungen für Schlösser und Griffe, Bohrungen für Beschläge und Entwässerungsschlitze statt.
Arbeitsweise: Das zugeschnittene Profil wird auf dem Maschinentisch mittels Spannpratzen festgehalten. Eine Hochfrequenzspindel, bestückt mit verschiedenen Werkzeugen (Fräser, Bohrer, Gewindeschneider), verfährt rechnergesteuert entlang mehrerer Achsen (üblicherweise 3, 4 oder 5 Achsen), um die im Zeichenprogramm festgelegten Bearbeitungen auszuführen. Ein selbsttätiger Werkzeugwechsler sorgt dafür, dass für jeden Arbeitsschritt das passende Werkzeug ohne händischen Eingriff bereitsteht.
Achsen erklärt:
3-Achsen-Zentren: Bearbeiten das Profil von oben (Z-Achse) sowie in Längs- (X-Achse) und Tiefenrichtung (Y-Achse). Für die Bearbeitung von Stirnseiten oder Seitenflächen sind oft zusätzliche Winkelköpfe nötig.
4-Achsen-Zentren: Verfügen zusätzlich über eine schwenkbare Spindel oder einen drehbaren Spannstock, was die Bearbeitung von mehreren Seiten in einer Aufspannung ermöglicht.
5-Achsen-Zentren: Bieten größte Wandlungsfähigkeit. Die Spindel kann in zwei zusätzlichen Achsen schwenken, was die Bearbeitung von äußerst vielschichtigen dreidimensionalen Umrissen und Schrägschnitten ohne Umspannen des Werkstücks erlaubt.
Nach dem Zuschnitt und der Bearbeitung müssen die Profile zu einem Rahmen verbunden werden. Hier kommen Eckverbindungspressen zum Einsatz, die für eine form- und kraftschlüssige, dauerhaft standfeste Verbindung sorgen.
Arbeitsweise: Die auf Schräge geschnittenen Profile werden mit Eckwinkeln versehen und in die Presse eingelegt. Zwei ölhydraulisch oder mit Druckluft angetriebene Pressmesser fahren von den Seiten in den Eckwinkel und verstemmen diesen unlösbar mit den Profilkammern. Gleichzeitig sorgen Widerlager und Spannvorrichtungen dafür, dass der Rahmen exakt im 90°-Winkel ausgerichtet ist und eine bündige, saubere Ecke entsteht.
Wichtige Merkmale: Die erzeugte Presskraft (in Tonnen), die Standfestigkeit des Gegenlagers und die Genauigkeit der Messerführung sind entscheidend für die Güte der Eckverbindung. Zeitgemäße Pressen verfügen über schnell verstellbare Widerlager, um sich biegsam an verschiedene Profilbauarten anzupassen.
Für kleinere Betriebe oder für Sonderanfertigungen, bei denen sich die Programmierung eines NC-Zentrums nicht rechnet, ist die Nachformfräse eine wichtige Maschine. Sie dient zum Ausfräsen von Öffnungen für Schlösser, Drücker oder Entwässerung.
Arbeitsweise: Eine 1:1-Schablone mit dem gewünschten Fräsumriss wird auf der Maschine angebracht. Ein von Hand geführter Fühlstift tastet diese Schablone ab. Die Bewegung des Stiftes wird unmittelbar auf den Fräsmotor übertragen, der den exakt gleichen Umriss in das darunter gespannte Aluminiumprofil fräst. Druckluftspanner halten das Werkstück während der Bearbeitung fest.
Ausklinkfräsen, auch Kämpferfräsen genannt, werden für die Herstellung von T-Verbindungen benötigt, beispielsweise wenn eine Sprosse in einen Fensterflügel oder ein Kämpferprofil in einen Blendrahmen eingesetzt wird.
Arbeitsweise: Ein Satz von Frässcheiben, dessen Umriss exakt dem Gegenprofil entspricht, wird auf einer Welle angebracht. Das zu bearbeitende Profil wird eingespannt und gegen den sich drehenden Fräsersatz gefahren. In einem einzigen Arbeitsgang wird so eine passgenaue Ausklinkung erzeugt, die eine genaue und standfeste Verbindung ermöglicht.
Der Weg von einer sechs Meter langen Aluminiumstange bis zum einbaufertigen Fenster oder zur Tür ist ein genau abgestimmter Ablauf, bei dem die Maschinen Hand in Hand arbeiten.
Arbeitsvorbereitung und Datenübernahme: Alles beginnt im Büro. Mithilfe eines besonderen Branchenprogramms werden die Fenster und Türen entworfen. Das Programm erzeugt Stücklisten und Maschinendaten, die unmittelbar an die Steuerung der NC-Maschinen im Netzwerk gesendet werden. Dies verringert Fehler bei der händischen Dateneingabe.
Zuschnitt: Die Profillängen und Schnittwinkel werden vom Programm an die Doppelgehrungssäge übermittelt. Der Bediener legt die Profilstange ein, und die Säge schneidet alle benötigten Teile für den Auftrag vollkommen selbsttätig auf das exakte Maß. Oftmals werden die zugeschnittenen Teile unmittelbar mit einem Zettel versehen, der einen Strichcode zur Kennzeichnung im weiteren Verlauf enthält.
Profilbearbeitung: Die zugeschnittenen Profile werden zum NC-Bearbeitungszentrum befördert. Der Bediener spannt das Werkstück auf oder legt es in ein selbsttätiges Magazin. Durch Abtasten des Strichcodes ruft die Maschine das richtige Bearbeitungsprogramm auf und führt alle Fräsungen, Bohrungen und Gewindeschnitte selbstständig durch.
Vorbereitung zum Zusammenbau: Je nach Bauart werden nun Dichtungen eingezogen, Eckwinkel mit Klebstoff versehen und in die Profile eingeschoben.
Verpressen der Ecken: Die vier vorbereiteten Rahmenteile werden zur Eckverbindungspresse gebracht. Hier werden sie nacheinander zu einem geschlossenen, standfesten und winkelgenauen Rahmen verpresst. Die Güte dieses Schrittes ist entscheidend für die Dichtigkeit und die spätere Gebrauchsfähigkeit des Fensters.
Zusammenbau (Beschlagmontage): Am Arbeitsplatz für den Zusammenbau werden die Beschläge (Scharniere, Getriebe, Verriegelungen) in die vorgefertigten Ausfräsungen und Bohrungen geschraubt. Zweckmäßig gestaltete Arbeitstische erleichtern diese Arbeit.
Verglasung und Endprüfung: Abschließend wird die Glasscheibe eingesetzt und mit Glasleisten befestigt. Es folgt eine sorgfältige Endprüfung, bei der die Gebrauchsfähigkeit, die Maße und die Oberflächenbeschaffenheit geprüft werden. Das Erfahrungswissen, das wir durch die Begleitung einer Vielzahl von Vorhaben bei unseren Kunden aufgebaut haben, befähigt uns, sicherzustellen, dass jede Überprüfung mit größter Gewissenhaftigkeit im Hinblick auf Gütestandards und sicherheitsrelevante Vorschriften erfolgt.
Die Anschaffung von Aluminium-Maschinen ist eine bedeutende Geldausgabe. Daher sind Güte, Langlebigkeit und die Einhaltung von Sicherheitsmaßstäben von größter Wichtigkeit.
Die Maßhaltigkeit eines Fensters oder einer Tür wird unmittelbar von der Genauigkeit der Maschinen bestimmt. Ein standfester, schwingungsarmer Maschinenbau aus dickwandigem Stahl ist die Grundvoraussetzung für genaue Schnitte und Fräsungen. Hochwertige Bauteile wie Kugelumlaufspindeln, geradlinige Führungen, Stellmotoren und genaue Spindeln sind keine Sonderausstattung, sondern eine Notwendigkeit für eine dauerhaft hohe Fertigungsgüte. Geringste Abweichungen im Zuschnitt oder bei den Beschlagbohrungen können später zu Undichtigkeiten, schwergängiger Bedienung oder einem vollständigen Versagen des Bauteils führen.
Alle in Europa betriebenen Maschinen müssen der Maschinenrichtlinie entsprechen und ein CE-Kennzeichen tragen. Dieses bestätigt, dass die Maschine alle geltenden europäischen Vorschriften für Sicherheit und Gesundheitsschutz erfüllt. Dazu gehören Schutzeinrichtungen wie Lichtschranken, Schutzzäune, Zweihandbedienungen und Not-Aus-Schalter, die den Bediener vor Verletzungen bewahren. Die CE-Kennzeichnung ist dabei nicht nur eine formale Anforderung, sondern ein grundlegender Baustein für den betrieblichen Arbeitsschutz. Aus unserer langjährigen Erfahrung, die wir in unzähligen Kundenvorhaben gesammelt haben, wissen wir, dass eine sorgfältige Prüfung der Maschinen auf Güte und vorschriftsmäßige Sicherheit unerlässlich ist, um Gefahren zu verringern und einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.
Die Auswahl des passenden Maschinenparks hängt von vielen einzelnen Gegebenheiten ab. Eine sorgfältige Untersuchung der eigenen Bedürfnisse ist der Schlüssel zum Gelingen.
Ein kleiner Handwerksbetrieb, der hauptsächlich einzelne Sonderstücke anfertigt, hat andere Anforderungen als ein Industriebetrieb, der hunderte von Fenstereinheiten pro Woche herstellt.
Für kleine Betriebe: Eine Zusammenstellung aus einer genauen Kappsäge, einer wandlungsfähigen Nachformfräse und einer robusten Eckverbindungspresse kann ein guter Einstieg sein.
Für mittlere Betriebe: Ein 3- oder 4-Achs-NC-Bearbeitungszentrum in Verbindung mit einer Doppelgehrungssäge steigert die Leistungsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit erheblich.
Für große Industriebetriebe: Vollständig selbsttätige Fertigungsstraßen, bei denen die Profile von der Säge über das Bearbeitungszentrum bis hin zum Zusammenbau befördert werden, sind der Maßstab. Hier spielen 5-Achs-Zentren und der Einsatz von Robotern eine wichtige Rolle.
Der Anschaffungspreis ist nur ein Teil der Rechnung. Es ist wichtig, die gesamten Kosten über die Lebensdauer der Maschine zu betrachten (Gesamtbetriebskosten). Dazu gehören:
Anschaffungskosten: Der reine Kaufpreis der Maschine.
Betriebskosten: Energieverbrauch, Druckluftbedarf, Kosten für Kühl- und Schmiermittel.
Wartungs- und Instandhaltungskosten: Aufwand für regelmäßige Wartung, Ersatz- und Verschleißteile.
Personalkosten: Schulungsaufwand für die Belegschaft, Grad der benötigten Befähigung.
Dienstleistung und Unterstützung: Die Verfügbarkeit von technischer Unterstützung und Ersatzteilen ist entscheidend, um teure Stillstandzeiten zu vermeiden. Ein guter Geschäftspartner zeichnet sich dadurch aus, dass er nicht nur Maschinen verkauft, sondern auch bei der Einführung unterstützt. Gestützt auf das tiefgreifende Wissen aus zahlreichen erfolgreichen Einbauten bei Kunden stellen wir sicher, dass jede Maschinenprüfung den höchsten Ansprüchen an Güte und vorschriftsmäßige Sicherheit genügt.
Die Entwicklung in der Aluminiumbearbeitung steht nicht still. Mehrere große Strömungen werden das Gewerbe in den kommenden Jahren prägen.
Die vollständige Vernetzung der Maschinen untereinander und mit den übergeordneten Programmen zur Fertigungsplanung und -steuerung ist die Zukunft. Maschinen teilen ihren Zustand mit, melden Wartungsbedarf vorausschauend und verbessern ihre Abläufe eigenständig. Der gesamte Werkstofffluss wird digital verfolgt, was eine größtmögliche Durchsichtigkeit und Leistungsfähigkeit ermöglicht.
Roboter werden zunehmend nicht nur für einfache Handhabungsaufgaben (Be- und Entladen von Maschinen) eingesetzt, sondern auch für vielschichtige Zusammenbauvorgänge wie das Einsetzen von Dichtungen oder die Beschlagmontage. Dies erhöht die Verfahrenssicherheit, steigert die Erzeugungsmenge und entlastet die Mitarbeiter von eintönigen Tätigkeiten.
Der Druck, rohstoffschonend zu wirtschaften, wächst. Zeitgemäße Maschinen sind daher auf höchste Energieeinsparung ausgelegt. Dazu gehören sparsame Motoren, kluge Bereitschaftszustände und eine bestmögliche Druckluftversorgung. Auch die Verringerung von Werkstoffabfall durch kluge Verschachtelungsprogramme (Schnittoptimierung) ist ein wichtiger Bestandteil der nachhaltigen Fertigung.
Alu Machinery Window Door Machinery – also Maschinen zur Herstellung von Fenstern und Türen aus Aluminium – sind weit mehr als nur eine Ansammlung von Stahl und Schaltungen. Sie sind der entscheidende Wegbereiter für neuzeitliche, energiesparende und formschöne Gebäudehüllen. Die Genauigkeit dieser Maschinen bestimmt die Güte des Enderzeugnisses und damit die Zufriedenheit des Kunden. Von der standfesten Kappsäge bis zum hochgradig wandlungsfähigen 5-Achs-NC-Zentrum – jede Maschine spielt eine entscheidende Rolle in einer vielschichtigen Verfahrenskette.
Die Geldausgabe in hochwertige, zukunftsfähige Technik ist eine Ausgabe in die Wettbewerbsfähigkeit des eigenen Unternehmens. Eine sorgfältige Planung, eine wirklichkeitsnahe Bedarfsermittlung und die Wahl eines erfahrenen und verlässlichen Geschäftspartners wie Evomatec, der nicht nur Maschinen liefert, sondern auch umfassendes Verfahrenswissen mitbringt, sind die Grundpfeiler für eine erfolgreiche und gewinnbringende Fenster-, Türen- und Fassadenherstellung. Die technische Entwicklung wird weiter voranschreiten und neue Möglichkeiten eröffnen, um noch genauer, schneller und nachhaltiger zu fertigen.
Was ist der Hauptunterschied zwischen einer Nachformfräse und einem NC-Bearbeitungszentrum? Der Hauptunterschied liegt im Grad der Selbsttätigkeit und Wandlungsfähigkeit. Eine Nachformfräse arbeitet mechanisch und benötigt für jede Bearbeitung eine körperliche 1:1-Schablone. Sie ist bestens geeignet für gleichbleibende Bearbeitungen oder kleinere Serien. Ein NC-Bearbeitungszentrum wird digital über ein Rechnerprogramm gesteuert. Es benötigt keine Schablonen und kann eine beinahe unbegrenzte Vielfalt an Bearbeitungen hochgenau und vollkommen selbsttätig ausführen. Es bietet eine deutlich höhere Erzeugungsmenge und Anpassungsfähigkeit, erfordert aber auch eine höhere Anfangsinvestition.
Ab wann rechnet sich die Anschaffung eines NC-Bearbeitungszentrums? Eine allgemeingültige Antwort ist schwierig, aber eine gängige Faustregel besagt, dass sich ein NC-Zentrum ab einer Herstellung von etwa 8-10 Fenstereinheiten pro Tag rechnen kann. Entscheidend sind jedoch nicht nur die Stückzahlen, sondern auch die Vielschichtigkeit der Aufträge, die gewünschte Anpassungsfähigkeit und die Personalkosten. Ein NC-Zentrum verringert händische Fehler, beschleunigt die Durchlaufzeiten und erhöht die Fertigungsgüte erheblich, was sich auch bei geringeren Stückzahlen positiv auf die Wirtschaftlichkeit auswirken kann.
Was bedeutet 3-, 4- oder 5-Achs-Bearbeitung und was benötige ich? Die Anzahl der Achsen beschreibt die Bewegungsfreiheiten des Bearbeitungswerkzeugs.
3 Achsen (X, Y, Z): Das Werkzeug kann sich in Länge, Tiefe und Höhe bewegen. Dies ist der Maßstab für die meisten Fräs- und Bohraufgaben auf der Profiloberseite.
4 Achsen: Fügt eine Drehachse hinzu. Damit kann das Werkzeug um das Profil herum arbeiten und mehrere Seiten in einer Aufspannung bearbeiten, was Zeit spart und die Genauigkeit erhöht.
5 Achsen: Bietet größte Wandlungsfähigkeit, da die Spindel in zwei Achsen schwenken kann. Dies ermöglicht anspruchsvolle Schrägschnitte und die Bearbeitung von dreidimensionalen Umrissen, was vor allem im anspruchsvollen Fassadenbau und bei Sonderbauten erforderlich ist. Für den althergebrachten Fenster- und Türenbau ist ein 3- oder 4-Achs-Zentrum in der Regel ausreichend.
Kostenlose Beratung anfordern www.evomatec.com