Fräsmaschinenhersteller aus dem Herzen Europas

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1 Fräsmaschinenhersteller aus dem Herzen Europas Dentale CNC-Kompetenz von der Entwicklung bis zur Serienfertigung Redaktion Kaum mehr als Einwohner zählt die am nördlichen Rand des Landkreises Fulda gelegene Marktgemeinde Eiterfeld. Doch in dem Örtchen mit ländlichem Charme geschieht weit mehr, als der Betrachter zunächst erwarten mag: Allein für zahntechnische Anwendungen wurden hier in den letzten Jahren rund Frässysteme produziert und an Dentallabore sowie Fertigungszentren in der ganzen Welt ausgeliefert. Verantwortlich dafür ist das aus Eiterfeld stammende Maschinenbauunternehmen imes-icore (Abb. 1 und 2), das von der geografischen Lage des Ortes im Herzen Deutschlands sehr profitiert und stetig hohes Wachstum verzeichnet. Abb. 1: Unternehmenssitz von imes-icore in Eiterfeld. Wurzeln imes-icore ist ein Unternehmen der isel-gruppe, die 1972 in Eiterfeld unter dem Namen Isert Elektronik als Einmannbetrieb gegründet wurde. Die ursprüngliche Garagenfirma, in der zunächst elektronische Komponenten wie beispielsweise Leiterplatten hergestellt wurden, vergrößerte sich kontinuierlich. Schnell wurde das Unternehmen zum Entwickler, Hersteller und Anbieter von Mechanik, Elektronik und Softwarekomponenten, die sowohl anderen Unternehmen zugeliefert als auch innerhalb der eigenen Gruppe zur Herstellung von Fertigungssystemen eingesetzt wurden. Mit der Dentalbranche in Berührung kam das Unternehmen 1992 im Rahmen der Entwicklung des ReImplant-Systems sowie fünf Jahre später, als es an der Entwicklung des Elektro-Beschichtungssystems Wol-Ceram beteiligt war. Bei diesem wurde erstmals CNC-Technik zur Herstellung vollkeramischer Käppchen verwendet: Ein metallischer Stumpf wird wiederholt in flüssige Keramik getaucht, um ein Käppchen aufzubauen ein Ansatz, der als Vorstufe zur Verwendung der CAD/CAM-Technologie in der Zahnheilkunde gilt. Fräsmaschinen-Spezialist QR-Code scannen und den Beitrag auf Ihr Smartphone oder Tablet herunterladen! Abb. 2: Empfangsbereich des Unternehmens. Der Vorläufer von imes-icore, das Unternehmen imes (integrated mechanic, electronic and software), wurde von dem heutigen imes-icore Geschäftsführer und damaligen Mitarbeiter der isel-gruppe Christoph Stark (Abb. 3) im Jahr 2002 gegründet. Seitdem ist das Unternehmen innerhalb der Gruppe für die Entwicklung, die Produktion und den Vertrieb von CNC-Maschinensystemen für unterschiedlichste Einsatzbereiche sowie den entsprechenden Service zuständig. 62

2 Abb. 3: Christoph Stark, geschäftsführender Gesellschafter und Gründer von imes-icore. Engagement in der Zahntechnik Von Beginn wurden neben Maschinen für industrielle Anwendungen z. B. die Kunststoffindustrie, die Werbetechnik, das Juwelier- und Goldschmiedehandwerk, die Feinmechanik, Mikrobearbeitung und Graphitbearbeitung sowie den Modell- und Formenbau auch CNC-Fräsmaschinen für die Dentalbranche produziert. Denn schon zum Zeitpunkt der Gründung war geplant, gemeinsam mit Partnerunternehmen ein CAD/CAM-System mit offener Architektur für die Herstellung von Zahnersatz zu entwickeln. Anlässlich der IDS 2003 wurde ein erstes System bestehend aus dem Scanner es1 von etkon (D-Gräfeling) und der Fräsmaschine Premium 4820 von imes vorgestellt. Abgesehen von zwei am Markt verfügbaren Systemlösungen mit geschlossenen Schnittstellen war dies das erste CAD/CAM-System für zahntechnische Labore, das die computergestützte Fertigung von Zahnersatz ohne Systembindung ermöglichte. Die für die Maschine Premium 4820 von imes definierte Blankform eine Disc mit einem Durchmesser von 98 mm wird bis heute als Standardgeometrie in den meisten Fräsmaschinen weltweit verwendet. Nach Beendigung der Kooperation mit etkon begann die Suche nach einem neuen Kooperationspartner. Eine dentale CAD-Software und ein geeigneter Scanner mit offenen Schnittstellen standen nicht zur Verfügung. Darum nahm Christoph Stark Kontakt mit dem aus der CAD-Systementwicklung in der Hörgeräteindustrie bekannten Unternehmen 3Shape (DK- Kopenhagen) auf, zu dem bereits geschäftliche Beziehungen bestanden. Er beschrieb die vorherrschende Situation und zeigte auf, aus welchem Grund Bedarf an einem CAD-System für die Zahntechnik bestand. Die Verantwortlichen entschieden, eine entsprechende Dentalsoftware sowie einen Dentalscanner zu entwickeln. Vorgestellt wurden die ersten Komponenten die Software DentalDesigner und der Scanner D200 im Jahr Kurz darauf wurde eine Kooperation mit WIELAND Dental + Technik (D-Pforzheim) zum exklusiven Vertrieb der Fräsmaschinen von imes gemeinsam mit den 3Shape-Komponenten unter der Marke des ZENO-Systems geschlossen. Seit 2008 werden die Fräsmaschinen wieder direkt durch den Hersteller zunächst über die neu gegründete icoredental, die 2010 in imes integriert wurde vertrieben. Durch diese Integration entstand imesicore. Grund für den Schritt in Richtung Direktvertrieb war der Wunsch, Anwendern maximale Flexibilität durch offene Systemschnittstellen zu bieten, da dies innerhalb des ZENO-Systems nicht möglich war. Trotz der offenen Architektur sorgen wir durch zahlreiche Partnerschaften dafür, dass Systeme zur Verfügung gestellt werden, deren Komponenten exakt aufeinander abgestimmt sind, um reibungslos funktionierende Prozessketten sicherzustellen, erläutert Christoph Stark. Know-how In Eiterfeld befindet sich eines von vier Werken der isel-gruppe. Hier stellen knapp 100 Mitarbeiter auf einer Gesamtfläche von qm und einer für Produktionsstätten, Lagerhallen, Büros und Ausstellungshallen (Abb. 4 und 5) verfügbaren Fläche von rund qm aus Einzelkomponenten vollständige Fertigungssysteme her. Die Komponenten stammen aus den anderen Werken der isel-gruppe in Eichenzell, wo vornehmlich mechanische Elemente produziert werden, Dermbach und Berlin. Aus dem thüringischen Dermbach stammt die Elektronik: In Bearbeitungszentren werden beispielsweise Motoren, Spindeln, Endstufen sowie Steuerungs- und Kontrollsysteme verbaut. In dem neu eröffneten Werk in Berlin erfolgt die Entwicklung der Software für die Maschinen, für Automationssys teme sowie für die computergestützte Konstruktion und Fertigung. Die in unterschiedlichen Versionen offerierten dentalen CAM-Funktionen werden wie die dentalen Fertigungssys teme in Eiterfeld entwickelt. Für den gesamten Produktionsablauf wurden dort 63

3 Zahntechniker und Dentaltechnologen eingestellt, die ihr fachspezifisches Know-how einbringen und Anwendern auch via Support-Hotline zur Seite stehen. Marktanalyse wird ein Entwicklungsziel festgelegt und es werden die technischen und funktionellen Anforderungen exakt definiert. Die Konstruktionszeichnungen der gewünschten Maschine werden mit der 3D-CAD-Software SolidWorks (Dassault Systèmes SolidWorks, US-Waltham) virtuell erstellt (Abb. 6). In diesem Schritt erfolgt auch die Detailkonstruktion mechanischer und elektronischer Baugruppen. Abb. 4: Im Ausstellungsraum werden Interessierten Fertigungssysteme für industrielle Anwendungen Abb. 6: Mitarbeiter bei der Überprüfung einer virtuellen Maschinenkonstruktion. Abb. 5: sowie für die Dentalbranche entwickelte Systeme präsentiert, die auch für Live-Demonstrationen und Testfräsungen genutzt werden können. Dass nahezu alle Maschinenkomponenten innerhalb der Unternehmensgruppe hergestellt werden, führt zu Unabhängigkeit: Es wird sichergestellt, dass Ersatzteile über viele Jahre hinweg lieferbar sind, Sonderwünsche können kurzfristig erfüllt werden. Während der Konstruktion wird bereits darauf geachtet, dass ausschließlich Komponenten wie beispielsweise Achsen und Motoren eingesetzt werden, die sich schon mehrere Jahre in den Industriemaschinen bewährt haben. Dadurch wird sichergestellt, dass diese für den Dauerbetrieb ausgelegt sind und miteinander harmonieren, sodass reibungslose Funktion und Produktionsabläufe garantiert sind. Nach Abschluss der Konstruktion, Simulation und Abstimmung im Team werden in den Werken der isel-gruppe die erforderlichen Komponenten bestellt. Sind diese geliefert, erfolgt der Prototypenbau. Umfangreiche Tests erlauben es, alle Funktionen der Maschine zu prüfen und falls notwendig zu optimieren (Abb. 7). Ablauf bei der Maschinenentwicklung Wird eine neue Fräsmaschine für die Dentalbranche entwickelt, so wird zunächst geforscht, welche Optimierungen beziehungsweise Ergänzungen des Portfolios seitens der Anwender erwünscht sind. Ermittelt werden die Anwenderbedürfnisse zum einen durch Befragungen, zum anderen durch direkten Kundenkontakt und die Kommunikation mit internationalen Vertriebspartnern. Auf Basis dieser Abb. 7: Beispiel eines Prototyps. 64

4 Serienfertigung Erst danach startet die Serienfertigung. Auch hierbei werden viele der Einzelteile von der isel-gruppe hergestellt, an das Werk in Eiterfeld geliefert und dort gelagert (Abb. 8). Die Fertigung der Fräsmaschinen erfolgt ausschließlich durch geschultes Personal (Abb. 9 und 10), es werden regelmäßig Kontrollen beispielsweise durch Vermessung der Systeme durchgeführt und jeder Arbeitsschritt wird gemäß der gesetzlichen Vorgaben (DIN EN ISO 9001:2000) protokolliert. Es folgen eine Kalibrierung sowie die Endmontage, bevor unter Verwendung taktiler und optischer Messtechnik (Renishaw, D-Pliezhausen) abschließende Tests zur Bestimmung der Genauigkeit durchgeführt werden (Abb. 11). Anschließend wird die Maschine in Betrieb genommen: Bei einem Dauertest mit unterschiedlichen Umgebungstemperaturen wird festgestellt, ob die Fertigungseinheit fehlerfrei funktioniert. Danach wird sie noch einmal vermessen, bevor sie verpackt, verladen, ausgeliefert und im Labor oder Fräszentrum aufgebaut wird. Abb. 8: Lager mit Einzelkomponenten in Eiterfeld. Abb. 11: Tests zur Qualitätssicherung im Rahmen der Endmontage. Abb. 9: Montage einer Fräsmaschine des Typs CORiTEC 250i. Für die Herstellung der in der Zahntechnik eingesetzten Fertigungszentren genutzt wird selbstverständlich auch die Erfahrung und das Wissen aus dem Sondermaschinenbau: Fräsmaschinen für industrielle Anwendungen werden häufig nach Kundenwunsch hergestellt. Intensive Absprachen mit dem Anwender, die Vorstellung vorhandener Systeme und Fräsversuche mit Materialproben auf diesen sind erforderlich (Abb. 12), bevor eine Fertigungseinheit individuell geplant und nach Maß gefertigt wird. Abb. 10: Fertigung eines Bearbeitungszentrums des Typs CORiTEC 550i. Daraus resultiert ein umfangreiches Know-how hinsichtlich der sinnvollen Kombination einzelner Bauteile in einer Maschine und wer möchte, kann sich auch eine Fräseinheit für das Dentallabor individuell fertigen lassen. Dank des umfangreichen Portfolios von imes-icore ist dies jedoch nur selten notwendig und wird beispielsweise dann in Anspruch genommen, wenn in großen Fräszentren die Integration einer Maschine in eine bestehende Prozesskette erfolgen soll. Individuelle Beratungsgespräche vor Ort werden auch mit Anwendern aus der Zahntechnik vereinbart. 65

5 zwei Rohlingshalter für Discs und einen für Blöcke, sodass ohne Blankwechsel mehr als 60 Einheiten gefräst werden können. Abb. 12: Vorführung einer Industriemaschine im Kundengespräch. Angebot Derzeit bietet imes-icore acht verschiedene Fräsmaschinen für Dentallabore und Fräszentren verschiedener Größe und für unterschiedliche Ansprüche an, die alle für die Nass- und Trockenbearbeitung von Oxidund Glaskeramiken sowie Wachs und PMMA ausgelegt sind. Je nach Größe und Ausstattung können auch weitere Werkstoffe (z. B. Metalle) verarbeitet werden. Bei den Maschinen handelt es sich um 4- beziehungsweise 5-Achs-Systeme. Die entsprechende professionelle CAM-Software icam V4.6 und icam V5 wird von Partnerunternehmen entwickelt. Die Bearbeitungsstrategien für neue Materialien integriert imes-icore kontinuierlich in die Systeme. Die kleinste Maschine, CORiTEC 140i, ist eine CNC-Lösung für Praxislabore. Das 4-Achs-System bearbeitet Rohlinge in Blockform (Blockgrößen bis 60 mm x 40 mm) und bietet eine Fräs- sowie eine Schleiffunktion. Die nächst größere 4-Achs-Maschine trägt die Bezeichnung CORiTEC 240i und kann Blöcke sowie Standard-Discs verarbeiten. Dieselbe Zielgruppe kleine Labore und Praxislabore spricht CORiTEC 250i an, die allerdings die 5-Achs-Bearbeitung mit einer Achsanstellung von bis zu 30 ermöglicht und über eine massive Granit-Basisplatte verfügt, welche die Steifigkeit der Maschine erhöht und somit für noch mehr Präzision und Stabilität bei der Fertigung sorgt. Bei CORiTEC 340i handelt es sich um ein 4-Achs-System, das mit der kleineren 240i vergleichbar ist, aber kürzere Fertigungszeiten sicherstellt. Die für Labore und Fräszentren geeignete CORiTEC 440i ermöglicht hingegen zusätzlich die direkte Trockenbearbeitung von Kobalt-Chrom-Discs und verfügt über Weltweit der größten Nachfrage erfreut sich CORiTEC 450i für die 5-Achs-Simultanbearbeitung von allen relevanten Materialien in Nass- und Trockenbearbeitung inklusive Metallen (z. B. Titan, NEM) und Modellwerkstoffen (Abb. 13). Das Bearbeitungszentrum ist mit einem optional integrierbaren Blank-Automationssystem mit Platz für 20 Rohlinge erhältlich. Darüber hinaus bietet imes-icore noch zwei 5-Achs-Maschinensysteme für große Labore und Fräszentren, in denen die Metallbearbeitung den wichtigsten Anteil in der Fertigung ausmacht: CORiTEC 550i und CORiTEC 750i. Beide basieren auf einem massiven Granitaufbau, der für hohe Laufruhe sorgt. Die Variante 550i verfügt über zwei, 750i über vier Rohlingshalter in der Maschine. Abb. 13: CORiTEC 450i inklusive Rohlingsmagazin. Systemanbieter Beim Erwerb einer Maschine erhält ein Anwender auch die passenden Werkzeuge und die CAM- Software mit den erforderlichen Frässtrategien, damit er von Beginn an prozesssicher alle verfügbaren Materialien bearbeiten kann. Doch darüber hinaus offeriert imes-icore der Idee folgend, Anwendern Frässysteme mit offenen Schnittstellen, aber gleichzeitig auch integrierte Prozessketten bieten zu wollen, ein CAD/CAM-Gesamtsystem, das in Zusammenarbeit mit spezialisierten Partnern entwickelt wurde. Durch Abstimmung der einzelnen Komponenten aufeinander beziehungsweise Überprüfung der Prozesskette im Vorfeld wird sichergestellt, dass 66

6 der Fertigungsprozess von Beginn an reibungslos abläuft. Ein System besteht aus Scanner, CAD-Software, CAM-Software, Fräsmaschine, Fräswerkzeugen und Materialien. Die Besonderheit ist, dass das Gesamtsystem nicht nur von imes-icore vertrieben wird, sondern auch der Support für dieses aus dem eigenen Haus kommt. Zu den Partnerunternehmen zählen beispielsweise 3Shape, exocad (D-Darmstadt) und die Materialpartner 3M ESPE (D-Seefeld), DeguDent (D-Hanau) und VITA Zahnfabrik (D-Bad Säckingen). Schulungen Anwendern, die bei imes-icore eine Fräsmaschine oder auch ein Gesamtsystem erwerben, steht ein umfassendes Schulungsangebot zur Verfügung. Im Werk in Eiterfeld werden von Zahntechnikern und CAM-Experten des Unternehmens regelmäßig CAD/ CAM-Workshops für Einsteiger und fortgeschrittene Anwender durchgeführt. Diese erhalten dabei die Gelegenheit, das Erlernte an PC-Arbeitsstationen gleich selbst praktisch umzusetzen (Abb. 14). Abb. 14: CAD/CAM-Schulung bei imes-icore in Eiterfeld. Ausblick Um das Portfolio so zu gestalten, dass für jedes Labor und Fräszentrum die geeignete Maschine von imes-icore zur Verfügung steht, werden derzeit noch zwei weitere Systeme entwickelt: Eine Maschine zum Schließen einer Lücke in der Reihe der 5-Achs-Systeme und eine vollautomatische, massive Fertigungseinheit mit Robotersystem für die HSC-Bearbeitung. Zudem wird das Design der kompakten Maschinen erneuert und speziell auf die Bedürfnisse der zahntechnischen Anwendung abgestimmt (Abb. 15). Abb. 15: Das neue Design der kompakten CORiTEC Maschinen. Selbstverständlich wird das Portfolio an Fräsmaschinen und neuen Indikationen / Funktionalitäten stets den Anwenderwünschen entsprechend kontinuierlich weiterentwickelt. Wir bieten z. B. inzwischen zunehmend 5-Achs-Fräsmaschinen zur Nassund Trockenbearbeitung für die Zahntechnik an, da diese immer häufiger benötigt werden: Neue Indikationen, wie beispielsweise die computergestützte Fertigung von Modellen auf Basis von Intraoralscans oder die Bearbeitung neuer Materialien, lassen sich nur mit diesen Systemen realisieren, erklärt Christoph Stark. Er fügt hinzu: Unser Bestreben wird es weiterhin sein, auf Anwenderwünsche so schnell wie möglich zu reagieren, die entsprechenden Maschinen und Funktionen zu entwickeln und als kompetenter Partner auch den gewünschten Service aus einer Hand zu bieten. Dabei konzentrieren wir uns schon lange nicht mehr nur auf den deutschen Markt: Von den rund Fräsmaschinen von imes-icore, die in Praxislabore, Dentallabore und Fräszentren integriert wurden, befinden sich lediglich circa 700 in Deutschland, die anderen sind weltweit verteilt. Der weitere Ausbau internationaler Vernetzung ist bereits im vollen Gange. Neben Vertriebs- und OEM- Partnern in 35 Ländern wurden in Frankreich, Großbritannien, Österreich, Ungarn, und den USA bereits eigene Niederlassungen gegründet, welche die Partner in Sachen Vertrieb und Service unterstützen. Kontakt imes-icore GmbH Im Leibolzgraben 16 D Eiterfeld Tel. +49 (0) / Fax +49 (0) / info@imes-icore.de 67