Das Fundament der Präzision: Wie ein Verbundwerkstoff das Rundschleifen revolutionierte

Es herrscht eine konzentrierte Arbeitsatmosphäre, während Mitarbeitende in Arbeitsanzügen sorgfältig die Form vorbereiten: Sie installieren Rohre, Kabel, Platten, Gewindedübel und Schienen. Anschließend giesst eine mächtige Maschine die zähflüssige, nach einem strenggehüteten Rezept gemischte Masse mit verschiedenen Gesteinskörnungen hinein. Es handelt sich um eine Mineralgussmischung, welche in weniger als einem Tag zu einem Hochleistungs-Maschinenbett aushärten wird. Seit 50 Jahren ist dieser Verbundwerkstoff, Granitan®, das Fundament für die berühmte Genauigkeit und Zuverlässigkeit von Studer-Rundschleifmaschinen.

"Es war eine wegweisende Innovation im Werkzeugmaschinenbau, als im Jahr 1976 mit der RA5 die erste serienmässige Rundschleifmaschine mit einem Granitan®-Maschinenbett auf den Markt kam", sagt Lennard Vorwerk-Handing, Entwicklungsingenieur bei Studer. Der bis dahin übliche eisenbasierte Grauguss ließ sich nämlich nur bei sehr hohen Temperaturen formen und erforderte aufwändige Nachbearbeitungen. Granitan® hingegen sei bei Raumtemperatur gestaltbar, ähnlich wie Beton. Tatsächlich hatten zuvor einige Hersteller mit zementbasierten Maschinenbetten experimentiert. "Zementgebundene Betone weisen eine signifikant größere Schwindung auf und neigen zur Feuchtigkeitsaufnahme. Die erforderliche absolute Langzeitstabilität war damit nicht erreichbar", erklärt Vorwerk-Handing.

Hochleistungsmaterial mit vielen Vorteilen

Schließlich hatte das Entwicklungsteam aus Fachleuten von Studer und einiger Partnerorganisationen die entscheidende Idee: Statt Zement diente Epoxidharz als Zwei-Komponenten-Bindemittel, das langfristig stabil ist und kein Wasser aufnimmt. Der Granitan® getaufte Mineralgusswerkstoff war für Präzisionsteile geeignet und zudem auch in Eigenregie schnell und effizient formbar. 

Ohne aufwendiges Nachbearbeiten lassen sich damit endformnahe Maschinenkomponenten herstellen sowie Strukturen und Leitungen im Kaltgießprozess direkt in die Form integrieren. Die gegenüber Grauguss energiesparsamere Herstellung wirkt sich zudem positiv auf die Nachhaltigkeitsbilanz der gesamten Maschine aus, so Studer.

Für die Präzision im Schleifprozess war Granitan® laut Studer ebenfalls eine Revolution. Denn einer der herausragenden Vorteile sei das gegenüber Grauguss etwa fünfzehnmal bessere Dämpfungsverhalten. Schwingungen würden vom Material schnell absorbiert. "Das liegt daran, dass die Kontaktflächen zwischen den Gesteinskörnern und der Bindemittel-Matrix die Schwingungsenergie effizient vernichten", erläutert Vorwerk-Handing. Dies sei besonders beim Präzisionsrundschleifen wichtig, wo bereits kleinste Schwingungen zu Oberflächenmarken führen können. Dank Granitan® erreichen Studer-Kunden eine höhere Produktqualität und können die Präzisionsrundschleifmaschinen auch ohne spezielle Fundamentierung betreiben, heißt es.

Granitan® wird stetig weiter optimiert

Auch die thermischen Eigenschaften von Granitan® sind laut Studer beachtlich. Denn im Vergleich zu Grauguss könne es doppelt so viel Wärmeenergie aufnehmen, bevor sich die Temperatur um ein Grad Celsius ändert. Auch werde die Wärme im Maschinenbett bis zu 13-mal langsamer weitergeleitet. Gleichzeit habe es aber ein ähnliches Ausdehnungsverhalten wie Stahl oder Eisen, wodurch es an Koppelstellen zu Maschinenteilen aus Metall nicht zu Spannungen käme. Dadurch zeige sich Granitan® robust gegenüber den im Produktionsalltag üblichen Temperaturschwankungen in Werkhallen und ermögliche reproduzierbare Schleifpräzision selbst in nicht exakt klimatisierten Räumen.

Moderne Studer-Rundschleifmaschinen sind High-Tech-Anlagen mit weitreichenden digitalen Fähigkeiten, sensibler Sensorik sowie Automations- und Vernetzungsfeatures. Granitan® ist aber als Maschinenbett noch immer das Fundament für die Präzision und Zuverlässigkeit, erklärt das Unternehmen. Der Grund dafür seien die kontinuierliche Optimierung und Weiterentwicklung: Das heutige Granitan® ist das Ergebnis intensiver Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten in der Materialzusammensetzung und Herstellungstechnik. Seit 2009 fertigt Studer seine Granitan®-Maschinenbetten im Rahmen eines Joint Ventures mit dem Unternehmen Schneeberger in einer hochspezialisierten Fertigungsanlage im tschechischen Cheb – weiterhin mit eigenem Studer-Rezept und Prozessführung.

Darüber hinaus gibt es heute Granitan®-Rezepturen für spezifische Anwendungen: Die Basismischung S103 bildet den massiven, hochdämpfenden Maschinenbettgrundkörper, während feinkörnige Spezialmischungen für das Eingießen von Präzisionskomponenten genutzt werden. So erlaubt die Granitan® Technologie die hochpräzise Herstellung der StuderGuide® Führungsbahnen mit Genauigkeiten im Mikrometerbereich in der werkseigenen Abformerei. Die enorme Gestaltungsfreiheit des bei der Urformung flüssigen Materials führt zu hochkompakten und wartungsfreundlichen Maschinendesigns, die mit anderen Fertigungsmethoden nicht realisierbar wären, so Studer.

Ein stabiles Fundament für die Zukunft

Fünf Jahrzehnte nach der Markteinführung beschreibt Studer Granitan® als "Synonym für ein stabiles Maschinenbett" geworden, das in der Branche bis heute Maßstäbe setzt. Kombiniert führen die Vorteile für Kunden laut Herstellerangaben zu höherer Werkstückqualität, zuverlässigerer Produktion und längeren Standzeiten. Angesichts der wachsenden Anforderungen an Präzision, Nachhaltigkeit und Flexibilität bleibe es deshalb eine unverzichtbare Basis in der spanenden Fertigung, egal ob für den Automobilbau, die Luft- und Raumfahrt, Elektronik oder Medizintechnik.

Um den Erfolg seiner Kunden auch künftig sicherzustellen, investiert Studer konsequent weiter in Optimierungen und neue Features. Ein spannender Ausblick in die Zukunft ist zum Beispiel die mögliche Integration von Sensorik und Elektronik direkt in das Maschinenbett, was dank des Kaltgießverfahrens möglich ist. "Granitan® ist mehr als nur ein Material, es ist ein Technologie-Baukasten und eine Plattform für zukünftige Innovationen", sagt Rolf Grossenbacher, Verkaufsleiter Far East, und fügt hinzu: "Unser Hochleistungswerkstoff Granitan® wird auch in Zukunft dazu beitragen, dass Kunden mit Studer-Maschinen an der Spitze des technologisch Machbaren schleifen können."

Studer auf der Grinding Hub 2026:  Halle 9, Stand 9B50.3

Quelle: Studer, bearbeitet von Annika Ostermeier