Munition und Verteidigung: Präzisionsfertigung für höchste Anforderungen
Fertigungssysteme für Munition und Verteidigung – von der Einzelkomponente zur automatisierten Linie
Präzision und Kapazität als Grundanforderung
Die Anforderungen an die Munitionsproduktion in der Verteidigungsindustrie sind eindeutig: Maßhaltigkeit, mit engen Toleranzen, reproduzierbare Qualität über hunderttausende Teile und Fertigungskapazitäten, die sich an wechselnde Bedarfe anpassen lassen. EMAG bietet für genau dieses Umfeld durchgängige Bearbeitungslösungen – von der Einzelmaschine bis zur vollautomatisierten Linie.
Vertikale Drehmaschinen, USC 850 und TrackMotion für die Munitionsbearbeitung
Für die Bearbeitung von Munitionskomponenten wie beispielsweise Shells von Mörsergrananten setzt EMAG auf vertikale Pick-up-Drehmaschinen der VL- und VT-Baureihe sowie auf das TrackMotion-Automationssystem zur Verkettung mehrerer Maschinen. Diese Kombination ermöglicht kurze Taktzeiten bei minimalem Personalaufwand. So lässt sich beispielsweise die Bearbeitung einer 120-mm-Mörsermunitions-Shell in nur zwei Aufspannungen abschließen – OP 10 auf der VT 4, OP 20 auf der VL 8. Für großkalibrige Geschosse wie 155-mm-Artilleriemunition steht zusätzlich die USC 850 zur Verfügung, die mit ihrer robusten Bauweise und hohen Zerspanungsleistung speziell für die Bearbeitung schwerer Werkstücke ausgelegt ist.
Elektrochemische Bearbeitung für Geschützrohre mit Feld-Zugprofil
Für die Herstellung von Geschützrohren mit Feld-Zugprofil (Rifling) steht mit der PO 3000 IP eine elektrochemische Bearbeitungsmaschine zur Verfügung, die ohne mechanischen Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück arbeitet. Das ECM-Verfahren ist prädestiniert für Innendurchmesser bis 63 mm und Bauteillängen bis zu 9.000 mm – und lässt sich auf größere Kaliber bis 160 mm skalieren.
Vorteile
- Reproduzierbare Präzision in der Großserie: Vertikale Pick-up-Drehmaschinen der VL- und VT-Baureihe sichern mikrometergenau gleich bleibende Maße – auch bei hunderttausenden Munitionskomponenten.
- Vollautomatisierte Fertigungslinien: Das TrackMotion-System verkettet mehrere Maschinen nahtlos und übernimmt Transport, Pufferung und Teilefluss – bei minimalem Personaleinsatz.
- Skalierbar für jede Losgröße: Von der 2-Maschinen-Zelle für flexible Kleinserien bis zur 16-Maschinen-Linie für die vollautomatische Großserienfertigung – EMAG Systeme wachsen mit dem Bedarf.
- Materialsparende Geschützrohr-Bearbeitung per ECM Rifling: Das elektrochemische Verfahren verändert weder Außengeometrie noch Materialgefüge des Rohlings – geringere Ausschussrate, niedrigere Prozesskosten.
- Durchgängige Systemkompetenz aus einer Hand: EMAG liefert Maschinen, Automation und Prozessknowhow für die gesamte Bandbreite der Munitionsproduktion in der Verteidigungsindustrie – von Mörsermunition über Artilleriegeschosse bis zum Geschützrohr.
Fragen und Antworten
- Welche Fertigungsverfahren setzt EMAG für die Munitionsproduktion ein?
- Welche Anforderungen stellt die Munitionsproduktion an die Bearbeitungsgenauigkeit?
- Welche EMAG Maschinen eignen sich für die Bearbeitung von 120-mm-Munition?
- Wie sieht eine typische Prozesskette für 155-mm-Artilleriegeschosse aus?
- Wie funktioniert das ECM Rifling für Geschützrohre?
- Für welche Kaliber und Geometrien ist das ECM Rifling geeignet?
- Wie lassen sich EMAG Fertigungslinien an unterschiedliche Stückzahlen anpassen?
- Welche wirtschaftlichen Vorteile bietet die EMAG Prozesskette für die Munitionsproduktion?
EMAG setzt in der Munitionsproduktion hauptsächlich auf die Drehtechnologie und Elektrochemische Metallbearbeitung (ECM).
Das vertikale Pick-up-Drehen mit Maschinen der VL- und VT-Baureihen ist das Standardverfahren für die Bearbeitung von Munitionshüllen, Geschosskörpern und Deckelkomponenten. Dabei übernimmt die integrierte Pick-up-Spindel das Be- und Entladen, wodurch sich die Nebenzeiten auf ein Minimum reduzieren. Großkalibrige Artilleriemunition wird auf horizontalen Maschinen der USC 850 bearbeitet. Für Geschützrohre mit Feld-Zugprofil wird das ECM Rifling eingesetzt: ein berührungsloses und verschleißarmes Verfahren zur Erzeugung präziser Innenprofile.
Munitionskomponenten fordern höchste Maßhaltigkeit und Wiederholgenauigkeit, da bereits geringe Abweichungen die ballistische Leistung beeinflussen.
Für Geschosskörper und Deckel sind enge Toleranzen bei Rundheit, Durchmesser und Oberflächengüte entscheidend. Beim ECM Rifling für Geschützrohre gewährleistet die berührungslose Bearbeitung, dass keine thermischen Randzonen entstehen und das Materialgefüge des Rohrs unverändert bleibt – die Voraussetzung für reproduzierbare ballistische Eigenschaften.
Für 120-mm-Munition – sowohl Mörsermunition als auch Panzermunition – empfiehlt EMAG die Kombination aus VT 4 und VL 8, verkettet über das TrackMotion-Automationssystem.
Die VT 4 bearbeitet die Shell in OP 10 durch 4-Achs-Vertikaldrehen, die VL 8 übernimmt in OP 20 die Fertigbearbeitung. Für Großserien steht außerdem ein Zellenkonzept mit bis zu 16 VL 8-Maschinen zur Verfügung, das die vollautomatische Produktion inklusive integrierter Teilereinigung und zentralisierter Be- und Endstapelung ermöglicht.
Für die Bearbeitung von 155-mm-Artilleriegeschossen kommen mehrere USC-850-Drehmaschinen in einem verketteten System zum Einsatz.
Die USC 850 verfügt über einen maximalen Drehdurchmesser von 700 mm, einen 12-Stationen-Werkzeugrevolver (optional mit angetriebenen Werkzeugen) sowie eine Hauptspindel mit einer Spitzenleistung von bis zu 37 kW. Für den Deckel des Artilleriegeschosses ist eine Prozesskette aus vier Operationen (OP 10 bis OP 40) auf VL4-Maschinen üblich. Diese können mit dem TrackMotion-System vollautomatisiert verkettet werden.
Beim ECM Rifling von EMAG wird das Feld-Zugprofil im Geschützrohr durch elektrolytischen Materialabtrag erzeugt – ohne mechanischen Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück.
Eine geführte Kathode fährt in das tieflochgebohrte Rohr ein. Durch elektrochemische Bearbeitung werden Metallionen vom Werkstück abgelöst. Das Ergebnis ist ein fertig bearbeitetes Innenprofil ohne thermische Randzonenbeeinflussung und ohne Aufmaß. Ein 3-Meter-Rohr mit 22 mm Innendurchmesser lässt sich so in rund 35 Minuten bearbeiten.
Die PO 3000 IP von EMAG ECM ist für Innendurchmesser bis 63 mm und Rohrlängen bis 9.000 mm ausgelegt – und grundsätzlich auf größere Kaliber skalierbar.
Das Verfahren eignet sich für Klein- und Mittelkaliberläufe, beispielsweise für Luftabwehrsysteme, Infanteriewaffen sowie Anwendungen in Hubschraubern und Flugzeugen. Es können unterschiedliche Innengeometrien realisiert werden: Standard-Züge, polygonale und progressive Profile – durch Wechsel der Kathoden-Module ohne aufwendige Rüstarbeiten.
EMAG Fertigungssysteme für die Munitionsproduktion sind modular aufgebaut und lassen sich von der Einzelmaschine bis zur vollautomatisierten Großserienlinie skalieren.
Für kleinere Losgrößen bietet EMAG flexible 2-Maschinen-Zellen mit optionaler TrackMotion-Anbindung. Für die Großserienfertigung – etwa bei 120-mm-Panzermunition – steht ein 16-Maschinen-Konzept mit integrierter Teilereinigung und zentralisierter Be- und Endstapelung zur Verfügung. Wächst der Bedarf, lässt sich das System um weitere Bearbeitungsschritte oder Kaliber erweitern, ohne die bestehende Linie zu ersetzen.
Vollautomatisierte Fertigungslinien von EMAG reduzieren den Personalaufwand erheblich und senken die Stückkosten bei steigenden Stückzahlen überproportional. Aufgrund des hohen Automatisierungsgrads der EMAG Fertigungssysteme entfallen manuelle Be- und Entladevorgänge. Dadurch wird ein kontinuierlicher Teilefluss gewährleistet und Maschinenstillstände verhindert. Beim ECM-Rifling sind die Investitionskosten im Vergleich zu Hämmerlösungen niedriger, insbesondere bei Berücksichtigung der OEE inklusive Werkzeugkosten.
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