Pole Position im Werk:
Walter Meier für Sauber Motorsport AG
Stand Oktober 2017
Gewicht reduzieren, Stabilität maximieren, Abläufe beschleunigen: Diese «Quadratur des Kreises» ist für die Sauber Motorsport AG alltäglich. Um mit der Weltspitze mitzuhalten, wird jede Komponente laufend optimiert. Dabei setzt der Schweizer Rennstall auf Fertigungslösungen von Walter Meier. Zwei neue 5-Achs-Bearbeitungszentren sind der jüngste Meilenstein in der Partnerschaft.
«Mit Walter Meier verbindet uns eine echte Partnerschaft. Wir sind ein Team, und jeder von uns bringt sein ganzes Know-how ein.»
Ernst Keller, Production Manager, Sauber Motorsport AG
Vollgas im Komponentenbau:
Mechanische Fertigung in der Formel 1
Neben den mächtigen Konzernen, welche die Formel 1 beherrschen, gehört die Sauber Motorsport AG zu den wenigen «Kleinen», die sich dauerhaft in der Königsklasse behaupten.
Um so grösser sind die Herausforderungen in der Fertigung von Fahrzeugteilen: Die Extrembelastung auf der Rennstrecke verlangt nach hochpräziser Verarbeitung mit minimaler Toleranz bei Abmessungen, Wandstärken und Oberflächen. Doch im Kampf um Zehntelsekunden muss jede Komponente auch so leicht wie möglich sein. Komplexe Geometrien und Spezialwerkstoffe sind die Regel, nicht die Ausnahme. Hinzu kommen immer strengere FIA-Vorschriften für die Konstruktion und Sicherheit der Fahrzeuge.
Die mechanische Fertigung im Sauber-Werk in Hinwil arbeitet das ganze Jahr unter Hochdruck. Nicht nur sind die auf kurze Einsatzzeiten ausgelegten Teile zu ersetzen: Nach drei Rennen steht ein völlig neues Fahrzeug am Start. Jedes Teil wird zudem laufend verbessert. Und als ob das nicht genug wäre, läuft parallel die Fahrzeugentwicklung für die nächste Saison. Entsprechend knapp sind die Zeitfenster für die Prototypen- und Teilefertigung, zusätzlich erschwert durch die logistischen Tücken des globalen Rennkalenders.
Um all dies zu meistern, müssen sich die Ingenieure auf beste Fertigungslösungen verlassen können. Seit 20 Jahren arbeitet die Sauber Motorsport AG in diesem Bereich eng mit Walter Meier zusammen. Mit dem Ziel, das bereits hohe Leistungsniveau weiter zu steigern, wurde im Oktober 2017 eine neue Generation von CNC-Maschinen in Betrieb genommen. Auf ihnen werden kritische Teile aus Karbon, Titan, Aluminium und Verbundstoffen gefertigt, zum Beispiel Radträger, Motoraufhängungen oder Flügelendstücke.
Schwergewichte mit Feingefühl:
Litz LU-800 5-Achs-Bearbeitungszentren
Das Pflichtenheft des Sauber-Werks – tiefe Stückzahlen, hoher Termindruck, grosse Teilevielfalt – wird durch zwei Litz LU-800 5-Achs-Bearbeitungszentren mit Heidenhain-Steuerung und Torquemotoren-Direktantrieb auf effizienteste Art erfüllt. Sie überzeugen durch ein universelles Einsatzspektrum sowie durch Spitzenwerte bei Präzision und Stabilität.
Letzteres ist in der Formel 1 entscheidend. Je präziser und stabiler die Komponenten, desto grösser der Spielraum der Konstrukteure, das Gewicht zu reduzieren. Ein Schlüsselfaktor für die überragende Genauigkeit und Laufruhe ist die Robustheit der Litz LU-800, die rund vier Mal schwerer als die bisherigen Maschinen sind. Ebenso wichtig ist die perfekte Abstimmung von Maschinen, Werkzeugen und Zubehör.
Auf dieses «Teamwork» der Fertigungslösung haben die Sauber Motorsport AG und Walter Meier in der Planung besonderen Wert gelegt. Jedes Glied im Fertigungsprozess wurde kritisch durchleuchtet und in vielen Fällen durch individuelle Lösungen verstärkt. So wurden etwa die AMF-Spannmittel und das Nullpunkt-System eigens für die Sauber-Produktion entwickelt. Auch das 70-Bar-Kühlmittelsystem und die Späneförderung sind Massanfertigungen. Alternativ wurde ein Trockenverfahren mit Späneabsaugung geprüft, doch die Vorteile der Nassbearbeitung überwiegen den Zeitvorteil, der sich durch den Wegfall der Trocknung ergäbe.
Auch bei den Werkzeugen geht die Lösung weit über den Standard hinaus. Ein Schnellwechselsystem verkürzt die Umrüstzeit um bis zu 70% und hält für das aktive Werkzeug jederzeit einen Ersatz bereit. Eine Besonderheit ist auch die von Walter Meier entwickelte Laserüberwachung, die den Werkzeugverschleiss in Echtzeit misst und Brüche sofort erkennt.
Vorsprung durch Flexibilität:
Mehr Power und Tempo bei Komponenten
Dank dem Know-how von Walter Meier und der eingespielten Kooperation mit der Sauber Motorsport AG ging der technologisch Generationenwechsel reibungslos über die Bühne. Die neuen Maschinen wurden termingerecht in nur einem Tag installiert, und auch das Einfahren verlief nach Plan.
In der mechanischen Fertigung startet das Sauber-Team aus einer sehr guten Ausgangslage in die Rennsaison 2018. Die neue Infrastruktur erzielt ein neues Qualitätsniveau in Bezug auf Geometrie, Genauigkeit und Gewicht der Fahrzeugteile, aber auch einen Zeitgewinn: Leistungsfähigere Maschinen, Werkzeuge und Messsysteme reduzieren Fertigungszeiten und Überwachungsbedarf. Selbst grosse und komplexe Bauteile können über Nacht hergestellt werden, was den Entwicklern in Hinwil die eine oder andere Spätschicht erspart.
Dafür, dass die Schweizer Ingenieure trotzdem hellwach bleiben, sorgt die globale Konkurrenz, die in der Formel 1 buchstäblich nie schläft. Wie in kaum einer anderen Branche gilt hier die Devise, dass ein Produkt zwar immer hervorragend sein muss – aber niemals ausgereift ist.
Litz LU-800
Auf zwei 5-Achs-Vertikal-Bearbeitungszentren der jüngsten Generation fertigt das Sauber-Team hochpräzise Fahrzeugteile aus Titan, Karbon, Aluminium und Verbundstoffen. Die massgeschneiderte Lösung mit Heidenhain-Steuerung, AMF-Spannmitteln und anderen Spezialsystemen erweitert das Spektrum von Geometrien und setzt neue Massstäbe im Spannungsfeld von Leichtbau und Robustheit.
Werkzeuge
Know-how und Produkte von Walter Meier sorgen auch bei den Werkzeugen für Bestwerte. Eigens für die Sauber Motorsport AG wurden etwa eine spezielle Bruchüberwachung sowie ein Schnellwechselsystem entwickelt, welches den Werkzeugwechsel um bis zu 70% beschleunigt.
Spannsysteme
Um eine maximale Genauigkeit bei minimaler Fertigungszeit zu erzielen, hat Walter Meier die Bearbeitungszentren mit Spannmitteln und Nullpunktsystemen ausgestattet, die von AMF nach den spezifischen Anforderungen der Sauber-Fertigung entwickelt wurden.
Kühlmittel/Späneförderung
Zur Präzision der gefertigten Teile trägt die besonders starke Kühlmittelanlage bei, welche die Flüssigkeit mit bis zu 70 Bar einspritzt. Entsprechend leistungsfähig ist die Absauganlage, die das Kühlmittel ab- und der Wiederaufbereitung zuführt. Auch die Späneförderung hat Walter Meier für Sauber optimiert.
Messsysteme
Diverse optische Systeme, die mit der Maschinensteuerung vernetzt sind, messen die Form- und Oberflächenpräzision in der Fertigung. Die Belastungsprüfung am Fahrzeug erfolgt im werkseigenen Prüfzentrum mit Windkanal, wo sämtliche Rennstrecken simuliert werden können.