AUSGABE 58 | OKTOBER 2015 MAPAL TECHNOLOGIE-MAGAZIN

IMPULSE AUS DEM UNTERNEHMEN

Titelthema: Additiv gefertigte Hydrodehnspannfutter

TECHNIK-HIGHLIGHTS

PRAXIS-REPORTE

» |EDITORIAL 2 MAPAL IMPULSE 58

Sehr geehrte Leser, liebe Geschäftsfreunde, auch zur EMO haben wir wieder eine Vielzahl an neu- und weiterentwickelten Produkten für Sie vorbereitet. Wir denken aber nicht ausschließlich in Produktinnovationen sondern beschäftigen uns darüber hinaus auch mit neuen Fertigungs- und Bearbeitungsverfahren. Ein Schwerpunkt unserer Entwicklungsaktivitäten lag in diesem Jahr auf der Weiterentwicklung unseres Standard-Spanntechnikprogramms. Im Bereich der Hydrodehntechnologie ist es uns durch den Einsatz der addi-

tiven Fertigungsmethode gelungen, ein weltweit einzigartiges Produkt zu entwickeln: das HighTorque Chuck mit schlanker Kontur. Hierbei handelt es sich um ein ­Hydrodehnspannfutter, das über die von Schrumpffuttern bekannte Kontur von 3° zur Bearbeitung in störkonturkritischen Bereichen verfügt. Hier haben wir die Vorteile zweier Welten, die der Hydrodehn- sowie die der Schrumpftechnik, in einem Produkt vereint. Solche Produktinnovationen sind nur möglich, da wir uns seit einiger Zeit mit der innovativen Technologie des Laserschmelzens beschäftigen und dieses Verfahren bereits für die Herstellung von Bohrern und Reibahlen in Serie einsetzen.

„Egal ob Standard- oder Sonderwerkzeug, umfangreiche Serviceleistungen oder neue Geschäftsmodelle – mit MAPAL als Partner erhalten Sie immer eine wirtschaftliche und effiziente Lösung, die Ihnen einen deutlichen Wettbewerbsvorteil verschafft.“

Ein weiteres Schwerpunktthema mit dem wir uns beschäftigen, ist die Digitalisierung. Industrielle Dienstleistungen werden zu einem wichtigen Baustein von Industrie 4.0. Die Digitalisierung, also die Erfassung und Nutzung von Daten zur Entwicklung einer vernetzten Produktion, verleiht Präzisionswerkzeugen eine neue Dimension. Denn ein Werkzeug besteht nicht mehr nur aus Hardware, sondern auch aus zugehörigen Daten und Services. Hierfür entwickeln wir entsprechende Modelle und stellen auf der EMO erste Meilensteine vor.

Sie immer eine wirtschaftliche und effiziente Lösung, die Ihnen einen deutlichen Wettbewerbsvorteil verschafft.

Egal ob Standard- oder Sonderwerkzeug, umfangreiche Serviceleistungen oder neue Geschäftsmodelle, mit MAPAL als Partner erhalten

Dr. Dieter Kress

Viel Spaß beim Lesen wünschen Ihnen

Dr. Jochen Kress

4 | MAPAL IMPULSE 58

13

INHALT

12

14

06

20 24

AUS DEM UNTERNEHMEN EMO 2015 | Mailand ____________________________ 06 Neuheiten 2016 _______________________________ 08 MAPAL Dialog_________________________________ 10 Neuer Produktionsstandort in Eppingen _____________ 24 MAPAL wächst weltweit _________________________ 26 Technologietag in Köln __________________________ 32 Personalien ___________________________________ 34 Technologie Report _____________________________ 35 Pressekonferenz _______________________________ 48

28

10

24

32

40

36

14

28

43

34

58

50

44

50

TECHNIK-HIGHLIGHTS

48

60

54

PRAXIS-REPORTE

Moderne Materialwissenschaften __________________________ 12

Brabant Alucast: Gemeinsam erfolgreich ________________ 14

Tritan-Drill | Hitzebeständige Stähle wirtschaftlich bohren _______ 20

Toyota Motorsport GmbH: Mit Vollgas auf dem Weg

Additive Fertigung | Hydrodehntechnologie __________________ 28

zur Digitalisierung der CNC- Fertigung __________________ 44

Vernetzte Komplettlösungen | Industrie 4.0 __________________ 36

Boehringer microparts Ingelheim:

Interview: Gute Aussichten im Flugzeugbau __________________ 40

Die Lasermarkierung mit dem Pluss ____________________ 54

Kleinstwerkzeuge prozesssicher herstellen ___________________ 43 Die Zukunft des HSKs ist dynamisch ausgewuchtet ____________ 50 Produktivitätserhöhung für die Schaltschieberbearbeitung ______ 58 Spotlight: Gefederte Führungsleisten _______________________ 60

IMPRESSUM Redaktion: Andreas Enzenbach (V.i.S.d.P.), Patricia Müller, Sabine Raab, Dr. Thomas Utz, Dieter Gsaenger, Christian Molch, Uwe Rein, Franz Joachim Roßmann Gestaltung und Design: Inge Rettenmaier Bildquellen: fotolia, istockphoto, MAPAL, Franz Joachim Roßmann Herausgeber: MAPAL Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG Postfach 1520 | D-73405 Aalen | Telefon +49 7361 585-0 | Telefax +49 7361 585-1029 | [email protected] | www.mapal.com Druck: Offizin Scheufele, Stuttgart | Auflage: 16.000 Stück deutsch, 14.000 Stück englisch © MAPAL Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG | Nachdruck, auch auszugsweise, nur nach Genehmigung des Herausgebers.

6 | MAPAL IMPULSE 58

DAS HIGHLIGHT DES MESSEJAHRES 2015:

DIE EMO IN MAILAND | ITALIEN Mailand ist in diesem Jahr Ausstellungsort der EMO, der europaweit größten Messe für die Metallbearbeitung. Unter dem Motto „Let’s build the future“ präsentieren sich vom 5. bis 10. Oktober 2015 rund 1.400 Aussteller den internationalen Besuchern und zeigen Neuheiten und aktuelle Entwicklungen für eine rationelle und zukunftsweisende Metallbearbeitung. Eines der Trendthemen der diesjährigen EMO ist die additive Fertigung. Als führender Präzisionswerkzeughersteller in diesem Bereich stellt MAPAL auf seinem Messestand additiv gefertigte Werkzeuge im Rahmen einer Sonderpräsentation vor. Darunter werden erstmals additiv gefertigte Hydrodehnspannfutter mit schlanker Kontur sein. Messepremiere feiert auch die neue Schneidstoffserie zum Bearbeiten von Guss. MAPAL

stellt den leistungsstarken Bohrer Tritan-Drill in zahlreichen Sonderausführungen vor, zeigt neue Spannfutter für die Mikrozerspanung und präsentiert Einstellgeräte als Elemente für das digitale Werkzeugdatenmanagement. Am MAPAL Stand C08 D09 in Halle 10 erfahren Sie alles über die Innovationen von MAPAL in den Bereichen Automotive, Luftfahrt, Windkraft und Services.

TOOL TRADERS PARTNER BECK | MILLER | WTE

ENGINEERING / INDUSTRIES

AEROSPACE / WIND ENERGY

AUTOMOTIVE LUFTFAHRT WINDKRAFT SERVICES SIE BESUCHEN

UNS!

9 0 D 8 0 C 0 HALLE 1

AUTOMOTIVE

LASERPLUSS

AUTOMOTIVE / SERVICES

8 | MAPAL IMPULSE 58

NEUHEITEN UND HIGHLIGHTS…

1



REVOLUTIONÄRES KEGELSENKER-PROGRAMM ERWEITERT Mehr Durchmesser für hervorragende Ergebnisse

Im vergangenen Jahr stellte MAPAL eine völlig neue Generation an Kegelsenkern vor. Die Schneiden dieser Kegelsenker sind extrem ungleich geteilt. Deshalb ist die Axialkraft im Vergleich zu herkömmlichen Kegelsenkern um mehr als 50 Prozent reduziert. Dies führt zu weniger Vibrationen am Werkzeug. Weiterhin erhöht sich die Präzision der Senkung bei gleichzeitig höherer Genauigkeit und besseren Oberflächenwerten. Die reduzierte Belastung der Maschine verlängert die Standzeit der Werkzeuge. Zudem können die Kegelsenker dank ihres ruhigen, stabilen Laufs mit höheren Schnittwerten gefahren werden, was zu erheblichen Zeiteinsparungen führt.

2

Bisher waren die Kegelsenker, die Senkbearbeitungen auf ein technologisch völlig neues Niveau gehoben haben, in fünf verschiedenen Durchmessern von 6,3 bis 25 mm erhältlich. MAPAL erweitert diesen Bereich deutlich. Der neue Durchmesserbereich von 4,3 bis 31 mm ist an die DIN Norm 335 C angepasst. Neben den bereits erhältlichen Größen sind folgende weitere Durchmesser verfügbar: 4.3 | 6.0 | 8.0 | 8.3 | 10.0 | 11.5 | 12.4 | 15.0 | 19.0 | 23.0 and 31.0 mm

HPR-RING REVOLUTIONIERT DIE VENTILSITZBEARBEITUNG Ventilsitzring und -führung schnell, effektiv und hochgenau bearbeiten

Bisher kommen in der Regel für die Bearbeitung des Ventilsitzes und der Ventilführung in Zylinderköpfen Werkzeuge mit axial einstellbaren Schneidplatten zum Einsatz. Das exakte Einstellen ist aufwendig und anspruchsvoll. Pro Fase im Ventilsitzring kommt generell genau eine Schneide zum Einsatz. Um diese Bearbeitung deutlich zu vereinfachen und in viel kürzerer Zeit zu realisieren hat MAPAL ein Werkzeugkonzept entwickelt, das die drei Fasen am Ventilsitzring mit jeweils drei fest eingelöteten PcBNSchneiden in nur einem Schritt bearbeitet. Das Kernstück ist dabei der Bearbeitungsring mit neun Schneiden, also drei pro Fase. Dieser Bearbeitungsring wird auf einer Kurzkegelverbindung hochgenau sowohl radial als auch axial gespannt, wodurch die Schneiden exakt positioniert sind. Zum Austausch muss lediglich die Gewindescheibe gelöst werden. Dies

sorgt für drastisch reduzierte Einstellzeiten und sehr einfaches Handling. Die Schnittkräfte verteilen sich optimal auf das Werkzeug. So kann eine zehnfache Standzeit der Schneiden erreicht werden. Zudem kann mit mehr als dreifachem Vorschub gearbeitet werden. Das Werkzeugkonzept bewährt sich bei hohen Schnittwerten und harten Werkstoffen und sorgt für eine bessere Qualität. Das Werkzeug für die Bearbeitung von Ventilsitz und Ventilführung ist modular aufgebaut und beinhaltet zwei Werkzeugschnittstellen. Zum einen die beschriebene Kurzkegelverbindung für den Bearbeitungsring. Zum anderen ein additiv eingebrachtes Hydrodehnspannfutter zur Aufnahme der mehrschneidigen Reibahle mit PKD-Schneiden zur Fertigbearbeitung der Ventilführung. Die Spannung ist sehr einfach über die Druckschraube möglich.

… ZUR EMO – EINE AUSWAHL

3

EXTREM BESTÄNDIG AUCH BEI HÖCHSTEN BELASTUNGEN Neue Schneidstoffserie auf Basis einer CVD-Beschichtung zum Aufbohren aller Gussmaterialien

Werkzeuge mit ISO-Schneiden sind das Mittel der Wahl, wenn es um das Aufbohren von Gussmaterialien geht. Im Hinblick auf die Forderung nach hohen Schnittgeschwindigkeiten und Technologien zur Kühlung steigen die Anforderungen an Werkzeug und Schneiden. Sehr gutes Reibungs- und Verschleißverhalten sowie eine hohe Wärmehärte der Beschichtung sind deshalb elementar. Bisher wurden Aufbohrbearbeitungen vielfach mit PVD-be­schichteten Schneiden realisiert. MAPAL hat nun eine neue CVD-beschichtete Schneidstoffserie entwickelt, die speziell auf die Anforderungen beim Aufbohren aller Gussmaterialien - GJL, GJV und GJS - abgestimmt ist. Die neuen Schneidstoffe

4

HC720, HC725, HC730 und HC735 unterscheiden sich durch das verwendete Hartmetallsubstrat. Alle vier überzeugen durch die extrem hitzebeständige α-Aluminiumoxidbeschichtung mit sehr guter Schichthaftung. Schneidplatten mit der neuen Beschichtung bieten das Potenzial für eine wesentliche Steigerung der Schnittgeschwindigkeit beim Aufbohren auch bei der Trockenbearbeitung. Ohne Schwierigkeiten kann mit einer Schnittgeschwindigkeit von 300 m/min zerspant werden. Somit wird eine deutlich gesteigerte Produktivität erreicht. Dabei erzielen die Schneiden erheblich höhere Standzeiten, wie Praxisbeispiele zeigen: Bei einer Bearbeitung von GJL250 wurde im Vergleich zum bisher verwendeten PVD-Schneidstoff HP455 die Standzeit verdreifacht.

MEHR SCHNEIDEN FÜR HÖHERE STANDZEIT UND BESSERE QUALITÄT VHM-Kugelbahnfräser CPMill mit neuer Geometrie

Zahlreiche Automobilhersteller und -zulieferer setzen zur Fertigung von homokinetischen Gelenken aus gehärtetem Stahl auf Kugelbahnfräser aus dem CPMill Programm. Seit Jahren sind diese erfolgreich im Einsatz zur Vorbearbeitung (Weichfräsen) und zur Fertigbearbeitung (Hartfräsen mit PcBN). Sie unterliegen einer stetigen Optimierung. Eine neue, umfassende Weiterentwicklung des Fräsers zur Vorbearbeitung sorgt bei Anwendern nun für ein deutliches Plus an Wirtschaftlichkeit. Die neue, hochspiralisierte Geometrie stellt einen optimalen Abtransport der Späne sicher. Statt über vier verfügt der neue Kugelbahnfräser aus Vollhartmetall über fünf Schneiden. Zudem wurde neben dem Grundsubstrat auch die Beschichtung optimiert. Zum einfachen Wechseln der Fräsköpfe sind diese mit der CFS-Schnittstelle ausgestattet. Durch die

exakte Abstimmung von Kegel und Planfläche werden eine hohe Rundlaufgenauigkeit von ≤ 5 μm, sehr gute Steifigkeit und gleichbleibend hohe Qualität erreicht. Beispiele aus der Praxis zeigen: Mit dem neuen CPMill Kugelbahnfräser kann die Bearbeitungszeit pro Bauteil deutlich gesenkt werden. Wo bisher beispielsweise 75.000 Bauteile in der Woche zerspant wurden, sind es bei gleicher Maschinenkapazität ohne zusätzliche Maschineninvestitionen mit dem fünfschneidigen Fräser rund zwölf Prozent mehr, nämlich 85.000 Bauteile. Denn: Es kann mit deutlich höheren Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten gearbeitet werden. Zudem hat der Fräser eine um 25 Prozent höhere Standzeit als sein Vorgängermodell.

10 | MAPAL IMPULSE 58

MAPAL Dialog: Werkzeuge als Schlüssel zu Industrie 4.0 Beim MAPAL Dialog im Juni in Aalen stellten Fachleute von MAPAL sowie Experten aus Wissenschaft und Industrie Lösungen vor, die dem Thema Industrie 4.0 Rechnung tragen. Die rund 300 eingeladenen Kunden und Geschäftspartner konnten viele interessante Anregungen aus Forschung und Praxis mitnehmen. Längst gehen die Anforderungen von Kunden weit über das Produkt „Werkzeug“ hinaus. Die zunehmende Automatisierung und die immer komplexeren Fertigungsprozesse verlangen ein tiefes Technologiewissen. Aus diesem Grund baut MAPAL die Serviceangebote kontinuierlich aus. Dr. Jochen Kress zeigte sich bei der Eröffnung der Fachtagung DIALOG überzeugt, dass industrielle Dienstleistungen ein wichtiges Element von Industrie 4.0 sind. Durch die Digitalisierung, also die Erfassung und Nutzung von Daten zur Entwicklung einer vernetzten Produktion, erhalte das Produkt Werkzeug eine völlig neue Dimension. „Das Werkzeug besteht künftig aus Hardware, zugehörigen Daten und Services.“ Damit werde das Werkzeug zum Schlüssel für zukünftige Effizienzsteigerungen und neue Geschäftsmodelle. Einstell- und Werkzeugausgabegeräte erfassen viele Daten Geräte zum Einstellen, Messen und Ausgeben der Werkzeuge, sogenannte mechatronische Systeme, unterstützen den Kunden bei der schnellen und sicheren Einrichtung seiner Maschinen. Diese Geräte erfassen eine Vielzahl von Werkzeugdaten. „Der Einstellraum kann als Sensor zur Steuerung intelligenter Fertigungsprozesse betrachtet werden“, führte MAPAL Engineering Manager Stephan Köstler aus. Dass die deutsche Industrie die Digitalisierung rasch und konsequent angehen muss, machte auch Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl deutlich.

Der Leiter des Fraunhofer Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA in Stuttgart sprach zu Themen wie Big Data, Cloud Computing oder Maschine-zu-Maschine Kommunikation. Der deutsche Maschinenbau sei gut aufgestellt, sagte er. Beim Projekt Industrie 4.0 müssten die Unternehmen jedoch stärker als bisher zusammenarbeiten und sich künftig auch als IT-Anbieter verstehen. Datenbanken reduzieren Prozesskosten „Über eine zentrale Werkzeugdatenbank lassen sich Prozessinformationen ins CAM System, in Simulations-, Einstell-, Lager-, ERP- und kaufmännische Systeme integrieren“, erklärte Christian Ehrlinger, Produkt-Marketing-Manager von COSCOM Computer. Somit stünden für den Prozessstart Werkzeugdaten zur Verfügung, die im Ergebnis die Rüst- und Nebenzeiten reduzieren. Die erstmalige Erfassung dieser Daten sei jedoch mit viel Zeit und Kosten verbunden. Neue SoftwareVerfahren erleichterten und reduzierten diesen Aufwand. Darauf verwies Dr.-Ing. Götz Marzinski, Geschäftsführer der CIMSOURCE GmbH. Bei der Toyota Motorsport GmbH (TMG) in Köln hat man sich intensiv mit der Werkzeugorganisation befasst und in Zusammenarbeit mit MAPAL eine umfangreiche CAM-Technologiedatenbank erstellt (siehe auch Seite 44), wie Marcel Voigt, Manager Production & Programming bei TMG, erklärte. Schritt für Schritt zur vernetzten Produktion TMG plant das MAPAL Toolmanagement weiter auszubauen. „Durch den modularen Aufbau lässt es sich von der Pilotphase über die Planung und Beschaffung von Komponenten bis hin zum Einfahren und der kompletten Betreuung des Bearbeitungsprozesses erweitern“, erläuterte

Frank Stäbler, MAPAL Produktmanager Toolmanagement, und stellte den Tagungsteilnehmern Beispiele aus der Praxis vor. Bausteine zu Industrie 4.0 haben auch die Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH & Co. KG und die Bosch Rexroth AG, Spezialist für Antriebs- und Steuerungstechnologie, bereits realisiert. Klaus Bauer, Leiter Systementwicklung Basistechnologie Trumpf, stellte eine von Trumpf entwickelte App vor, mit der Produktionsleiter die verschiedenen Produktionsressourcen in der Fertigung überwachen und Abläufe planen können. Bei Bosch Rexroth wurden unter anderem Prozess-Stationen mit einheitlichen Schnittstellen entwickelt, die intuitiv bedient werden können und als Teil einer Smart Automation Linie horizontal vernetzt sind. Nicole Arendt, Fertigungsplanerin bei der Bosch Rexroth AG, berichtete von reduzierten Durchlaufzeiten und einer effizienteren Produktion kleiner Losgrößen.

Von der Gegenwart in die Zukunft: Klaus-Peter Göbel, AME Manager SCS Europe des Automobilzulieferers ZF Friedrichshafen, beschäftigte sich am Ende der Vortragsreihe mit der Vision eines weltweit einsetzbaren Toolmanagements. Göbel sieht darin großes Potenzial, um die Produktivität der Werke zu steigern. Voraussetzung sei jedoch die Angleichung von Produktionsprozessen und der Werkzeuglogistik-Systeme. Als eine der Ersten hatten die Teilnehmer der Fachtagung im Anschluss an die Vorträge Gelegenheit den neu eröffneten Showroom für MAPAL Einstellgeräte zu besuchen. Bei einem Rundgang durch die Produktionshallen und Live-Vorführungen an den Maschinen der Forschungs- und Entwicklungsabteilung erhielten sie zudem exklusive Einblicke in die Fertigungsprozesse und das Leistungsvermögen von MAPAL Werkzeugen. Parallel zur Tagung fand eine Fachausstellung statt, in der die Softwareanbieter Balluff GmbH, CIMSOURCE GmbH, COSCOM Computer GmbH, FASys Industrie-EDV-Systeme GmbH, iBlade Gmbh & Co. KG, SolidCAM GmbH und tdm systems GMBH ihre Systemangebote zur Umsetzung von Industrie 4.0-Projekten im Toolmanagement präsentierten.

Neuer

Showroom

Ganzheitliche Lösungen für ein effizientes Werkzeugmanagement MAPAL hat am Stammsitz in Aalen einen Showroom für Einstellgeräte und Lagersysteme eröffnet. Besuchern wird Gelegenheit geboten, sich anschaulich über effiziente Werkzeugmanagementlösungen und -logistiksysteme sowie Möglichkeiten zur Nutzung digitaler Werkzeugdaten zu informieren. Unter dem Begriff MAPAL UNIFACTS (Unique Factory Solutions) ist ein ganzheitliches Programm an Produkten und Dienstleistungen zum Prüfen, Einstellen und Messen von Werkzeugen und anderen Komponenten für die Fertigung verfügbar. Um MAPAL UNIFACTS und den gesamten Prozess der Werkzeuglogistik eingängig zu demon-

strieren, stellt MAPAL in dem neuen Showroom die komplette Einheit aus Einstellgerät, Ausgabesystem, Laserbeschriftungsanlage und Maschine vor. Alle Geräte sind über eine zentrale Datenbank vernetzt. Durch die Anbindung an die Werkzeugverwaltungsprogramme verschiedener Softwareanbieter werden zudem mögliche Schnittstellen aufgezeigt. Beim Einstellen, Messen und Ausgeben von Werkzeugen wird bereits heute eine Vielzahl digitaler Daten erfasst, darunter sind Bestandsveränderungen, Messergebnisse und Prozesszeiten. Diese Daten lassen sich für automatisierte Fertigungsprozesse effizient nutzen. Im neuen Showroom wird dies praxisnah und leicht verständlich dargestellt.

12 | MAPAL IMPULSE 58

NANO-STRUKTUR MIT MEGA-

EFFEKT

Moderne Materialwissenschaft in der Werkzeugentwicklung

Hinter Präzisionszerspanungswerkzeugen steckt weit mehr als für das Auge sichtbar ist. Vom Makro- über den Mikrobereich gelangen Entwickler schnell in den Nanobereich, wenn es darum geht das Werkzeug perfekt auf die jeweilige Bearbeitungsaufgabe abzustimmen. Denn der Schneidstoff und dessen genaue Zusammensetzung, seine Geometrie, das Substrat und die Beschichtung sind für das optimale Ergebnis bezüglich Oberfläche, Bearbeitungsgeschwindigkeit und Standzeit entscheidend. Kleinste Optimierungen können zu deutlich verbesserten Bearbeitungsergebnissen bei gleichzeitig höheren Standzeiten führen. Für einen Hersteller von Präzisionswerkzeugen wie MAPAL ist es also elementar, sich intensiv mit der optimalen Schneide und deren Beschichtung zu beschäftigen. Beim Betrachten eines Werkzeuges mit ISO-Schneiden stellen Beschichtungen nur einen vermeintlich kleinen Teil des gesamten Systems dar. Wie viel Know-how und Entwicklungsarbeit dahinter steckt wird erst auf den zweiten Blick und unter dem Mikroskop ersichtlich. Als einer der führenden Hersteller von Präzisionswerkzeugen forscht MAPAL engagiert an optimalen Schneidstoffen für die verschiedenen Aufgaben der Zerspanung. Seit zehn Jahren wird zudem intensiv an der Weiterentwicklung von CVD-Beschichtungen (CVD = Chemische Gasphasenabscheidung) gearbeitet. Vor zwei Jahren wurde beispielsweise eine Anlage für diese Beschichtungen auf dem neuesten Stand der Technik in Betrieb genommen. Nachdem die Produktion der bestehenden Schichten auf diese neue Anlage übertragen worden ist, stand die Entwicklung völlig neuer, noch leistungsfähigerer Beschichtungen im Fokus. Gesamtheitlicher Ansatz bei der Beschichtungsentwicklung „Dafür muss nach einem gesamtheitlichen Ansatz vorgegangen werden“, erklärt Dr. Wolfgang Baumann, Leiter der Beschichtungsentwicklung bei MAPAL. Drei verschiedene Bereiche müssen für die Analyse und für

1

die Entwicklung von Schneiden betrachtet werden: Die Makro- und Mikrogeometrie und damit die Spanleitstufe und die Kantenpräparation sowie das verwendete Substrat als Träger des dritten Bereichs – der Beschichtung. „Um in diesen Nanobereichen vorzudringen, braucht es entsprechende Messgeräte“, sagt Baumann. Im eigens für diesen Bereich eingerichteten Labor ist alles auf dem neuesten Stand der Technik. Makro- und Mikrogeometrie analysieren die MAPAL Experten beispielsweise mit einem optischen 3D-Oberflächenmesssystem. Auch zur genauen Betrachtung des Substrats sind entsprechende Geräte vorhanden. „Hier wird vor allem auf die chemische Zusammensetzung und die Korngröße des Hartmetalls geachtet“, erläutert der Entwicklungsleiter für Beschichtungen. Noch genauer wird die Betrachtung bei der Analyse der Beschichtung. „Hier gelangen wir tatsächlich in den Nanobereich“, sagt Baumann und veranschaulicht diesen für das menschliche Auge nahezu nicht mehr sichtbaren Grenzbereich: „Ein menschliches Haar ist rund 50 µm dick - die Höhe einer beispielsweise dreilagigen Beschichtung beträgt im Gegensatz dazu nur rund 10 µm.“ Um die einzelnen Lagen sichtbar zu machen verwenden die Experten den Kalottenschliff. Dazu wird mit einer Kugel ein Bereich der Beschichtung freigeschliffen. So werden die einzelnen Bestandteile bis hin zum Substrat unter dem Lichtmikroskop gut sichtbar. Damit werden die Schichtdicke sowie die Schichthaftung geprüft. Intensive Forschung an der Weiterentwicklung von CVD-Beschichtungen Durch die Verwendung des Kalottenschliffs lassen sich zudem die Unterschiede von PVD- und CVD-Beschichtungen bezüglich des Schichtaufbaus anschaulich darstellen (siehe Bild 3). Während PVDBeschichtungen ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Zähigkeit und Verschleißfestigkeit besitzen sind CVD-Beschichtungen extrem verschleißfest. CVD-Beschichtungen finden derzeit vor allem in der Guss-

2

3

Der Kalottenschliff verdeutlicht die Unterschiede von CVD- (links) und PVD-Beschichtung

und Stahlbearbeitung Anwendung. „PVD-Beschichtungen sind nur bis zu einer maximalen Schichtdicke von rund 6 µm zu fertigen, bei einer CVD-Beschichtung können wir bis ca. 16 µm gehen“, erklärt Baumann den Grund, warum MAPAL gerade in diesem Bereich so intensiv forscht. Denn: „CVD-Beschichtungen bieten noch ein unwahrscheinlich hohes Potenzial.“ Um dieses Potenzial zu heben und die optimale Beschichtung zu entwickeln geht es noch drei Stufen genauer in der Analytik als mit Kalottenschliff und Lichtmikroskop. Zum einen mit der Rasterelektronenmikroskopie, mit deren Hilfe die unterschiedlichen Schichten in ihrem Aufbau genau angeschaut werden können. Zum anderen mit der Röntgendiffraktometrie, die Atomabstände, Kristallstruktur und Textur misst. „Um letzte Details auf atomarem Maßstab aufzulösen, verwenden wir die Transmissionselektronenmikroskopie“, sagt Dr. Baumann. Hier befinde sich bis dato der letzte Stellhebel um die optimalen Einstellungen für eine Beschichtung zu finden und nicht kristalline Phasen zu identifizieren. Echte Innovationen zum Reiben, Bohren und Fräsen Wie erfolgreich MAPAL mit den einzelnen Analysemethoden arbeitet und welche Bedeutung dabei auch die Investitionen der Vergangenheit einnehmen, zeigte die Vorstellung des Schneidstoffes HC418 auf der AMB in Stuttgart im vergangenen Jahr. Bei der Beschichtung dieses

Schneidstoffes ist es gelungen, die bisher gegenläufigen Parameter hohe Zähigkeit und hohe Härte zu vereinen. Auch in diesem Jahr, pünktlich zur EMO 2015, wartet MAPAL mit einer neuen CVD-beschichteten Schneidstoffserie zum Aufbohren aller Gussmaterialien auf. Die vier neuen Schneidstoffe HC720, HC725, HC730 und HC735 unterscheiden sich lediglich durch das verwendete Hartmetall. Allen gemeinsam ist die neue α-Aluminiumoxidbeschichtung mit sehr guter Schichthaftung. Die neuen Schneidstoffe erlauben eine Bearbeitung mit deutlich höheren Schnittgeschwindigkeiten. „Ohne Probleme kann auch bei der Trockenbearbeitung mit einer Schnittgeschwindigkeit von 300 m/min aufgebohrt werden“, präzisiert Baumann. Zudem zeigen Praxisbeispiele eine bis zu dreifache Standzeit gegenüber dem bisher verwendeten Schneidstoff HP455, der auf einer PVD-Beschichtung basiert. Doch mit diesen neuen Schneidstoffen ist das Potenzial noch lange nicht ausgeschöpft. „Wir arbeiten an einer weiteren Aluminiumoxidbeschichtung“, verrät Baumann. Diese wird für Fräsbearbeitungen von Guss geeignet sein. Und auch hier verspricht der Beschichtungsexperte eine echte Innovation: „Wir haben einen Weg gefunden, die beim CVD-Verfahren unvermeidlichen Zugspannungen in der Beschichtung weitgehend zu neutralisieren und so die Neigung zu Brüchen drastisch zu reduzieren, die ansonsten dem Einsatz von CVD-Beschichtungen beim Fräsen entgegenstehen.“ Und so wird weiter intensiv gearbeitet, um weiter mit Nano-Strukturen Mega-Effekte zu erzielen.

4 1 | Bei der Trockenbearbeitung von GJL250 hat die Schneide mit dem Schneidstoff HP455 (li.) nach einem Kilometer ihr Standzeitende erreicht. Die Schneide mit der α-Aluminiumoxidbeschichtung (re.) im Vergleich dazu nach der gleichen Strecke. 2 | Bei der Entwicklung des Schneidstoffs HC418 ist es gelungen, die bisher gegenläufigen Parameter hohe Zähigkeit und hohe Härte zu vereinen. 4 | 2013 wurde die moderne CVD-Beschichtungsanlage bei MAPAL in Betrieb genommen.

14 | MAPAL IMPULSE 58

GEMEINSAM ERFOLGREICH Bohrzeit und Standweg optimiert

Erfolgreich Bohren trotz erschwerter Bedingungen Mit dem Einsatz innovativer Bohrtechnologie ist es dem Hersteller von Automobilzulieferteilen Brabant Alucast gelungen, den Standweg beim Bohren eines Kurbelgehäuseunterteils aus Aluminiumguss von ursprünglich 560 auf 12.288 Meter anzuheben und zugleich die Taktzeit merklich zu verkürzen. Möglich macht dies der für Brabant Alucast maßgeschneiderte beschichtete Bohrer Tritan-Drill mit drei Schneiden, den MAPAL speziell für ungünstige Bohrsituationen entwickelt hat.

Zehn Bohrungen mit zehn Millimetern Durchmesser und einer Bohrtiefe von einigen Zentimetern mit hohem Vorschub in ein Werkstück aus Aluminiumdruckguss ohne besondere Präzisionsanforderungen einbringen? Kein Problem! Diesen voreiligen Schluss könnte so mancher Fertigungsplaner ziehen, wenn er vor dieser Aufgabenstellung steht. Doch was auf den ersten Blick so einfach klingt, können diverse Rahmenbedingungen schnell zu einer Bearbeitungsaufgabe werden lassen, die das ganze Können von Werkzeugspezialisten fordert.

Ungeplante Produktionsunterbrechung durch Werkzeugbruch Dies mussten auch die Verantwortlichen bei Brabant Alucast feststellen, als das Unternehmen 2006 den Guss und die Bearbeitung eines Kurbelgehäuseunterteils (Bedplate) für PSA Peugeot Citroën übernahm, das bis heute in Stückzahlen von bis zu 480.000 pro Jahr gefertigt wird. Dabei müssen in jedes Werkstück zehn Bohrungen mit 80 mm Tiefe und 10,6 mm Durchmesser eingebracht werden. Eine scheinbar überschaubare Aufgabe, doch

bei der speziell für die Komplettbearbeitung angeschafften vollautomatisierten Anlage, deren Herzstück eine Rundtaktmaschine Vertiflex von Riello Sistemi bildet, kam es immer wieder zu ungeplanten Maschinenstillständen und Ausschussteilen durch Bruch des eingesetzten PKD-Bohrers. „Werkzeugbruch ist immer äußerst problematisch, da nie gänzlich auszuschließen ist, dass ein defektes Werkstück zum Kunden gelangt und eine Reklamation nach sich zieht“, erläutert Christiano Sala, Parts & Process

Christiano Sala, Parts & Process Development Engineer bei Brabant Alucast (re.), freut sich zusammen mit dem zuständigen technischen Berater von MAPAL, Norbert Thoma (li.), über den erreichten Quantensprung in puncto Standweg und Prozesssicherheit.

|9

„MAPAL hat uns bei dieser Aufgabe von Anfang„MAPAL an unterstützt – hat– wir unshaben das Ziel gemeinsam erfolgreich erreicht.“ bei der Optimierung perfekt unterstützt.“

22-FACHER

STANDWEG

KOPF

WIR STEHEN FÜR SIE KOPF! Hier könnte eine Bildunterschrift stehen – Hier könnte eine Bildunterschrift stehen – Hier könnte eine Bildunterschrift stehen – Hier

16 | MAPAL IMPULSE 58

10 BOHRUNGEN 3 SCHNEIDEN

1 LÖSUNG Development Engineer bei Brabant Alucast am Standort Oss in Holland. „Zusätzlich lässt sich ein unvorhergesehener Maschinenstillstand bei einer derart hoch automatisierten Anlage nicht so einfach handhaben wie bei einem Bearbeitungszentrum. Es besteht daher die Gefahr längerer Produktionsstopps.“ Optimierungsbedarf bei Standweg und Bohrzeit Doch nicht nur das Thema Werkzeugbruch beschäftigte die Zuständigen bei Brabant Alucast. Auch der mit dem PKD-Bohrer realisierte Standweg von 560 m (7.000 Bohrungen) und insbesondere die von der Bohrzeit bestimmte Taktzeit waren auf Dauer nicht zufriedenstellend. Obwohl der Automobilzulieferer die Bearbeitungsaufgabe bereits auf zwei Stationen (6 bzw. 4 Bohrungen) der Rundtaktmaschine aufgeteilt hatte, gelang es nicht, die Taktzeit wie gewünscht auf unter 45 Sekunden zu senken. Die Ursachen für die Probleme waren vielfältig. „Gleich eine ganze Reihe an Faktoren erschwerte die Bearbeitungsaufgabe“, sagt Christiano Sala rückblickend. Vielfältige Faktoren erschweren das Bohren So wird die Bohrung auf beiden Seiten des Werkstücks in Form eines Sacklochs vorgegossen. Dies ist nötig, da sich die Bohrungen im Bereich der Lagergasse des Motors befinden und daher hohe Härte und minimale Porositäten gefordert sind. Weil es beim Druckguss allerdings verfahrensbedingt zu Positionsabweichungen der vorgeformten Bohrungen

kommen kann, neigt der Bohrer zum Verlaufen, wenn er sich nicht sauber freischneiden kann. Der dadurch auf den Bohrer ausgeübte Zwang führt fast unvermeidlich zum Werkzeugbruch. Zudem ist die Kühlung beziehungsweise die Schmierung bei stirnseitigen Kühlmittelbohrungen nicht mehr gewährleistet, wenn der Bohrer in den Grund des gegenüberliegenden Sacklochs eintritt und der Kühl- beziehungsweise Schmiermitteldruck schlagartig abfällt. Darüber hinaus darf beim Austreten des Bohrers aus dem Werkstück kein Grat entstehen, da aus Zeit- und Kostengründen nur von einer Seite aus gebohrt wird und eine Nachbearbeitung nicht in Frage kam. Mehrfacher Werkzeug- und Lieferantenwechsel Nach etwa einem Jahr wechselte Brabant Alucast im Rahmen der ständigen Optimierungsanstrengungen vom PKD-Bohrer zu einem zweischneidigen Standard-VHM-Bohrer – bei allerdings weitgehend unveränderten Ergebnissen in puncto Werkzeugbruch und Standzeit. Nachdem es 2010 zu einer unerwartet hohen Nachfrage und in der Folge zu Lieferengpässen kam, wechselte das Unternehmen den Bohrerlieferanten. Dieser verfügte über eine nahegelegene Werkzeugschleiferei und brachte einen VHM-Zweischneider und wegen anhaltender Probleme mit der Standzeit und Werkzeugbruch nach einigen Monaten einen Dreischneider auf die Rundtaktmaschine. Aber auch dieser brachte keine zufriedenstellende Verbesserung.

Die Produktion der Bedplate erfolgt bei Brabant Alucast auf einer hoch automatisierten Fertigungsanlage, bei der es auf kurze Taktzeiten ankommt. (Quelle: Brabant Alucast)

Speziell für anspruchsvolle Bohrsituationen entwickelt: der Tritan-Drill.

18 | MAPAL IMPULSE 58

DIE LÖSUNG: DER TRITAN-DRILL MAPAL hat die Lösung

Tritan-Drill für noch mehr Produktivität

Erst ein weiterer Wechsel des Lieferanten und ein innovatives Werkzeug brachten 2012 den entscheidenden Durchbruch. Die Wende leitete MAPAL mit einem zweischneidigen VHM-Bohrer ein, der auf die speziellen Belange der Aufgabenstellung zugeschnitten wurde. Dazu erhielt der beschichtete Bohrer eine spezielle Schneidengeometrie und zusätzliche Kühlmittelöffnungen auf halber Spannutlänge. Viel Aufwand, doch der hat sich gelohnt: Mit dem neuen Bohrer erhöhte sich der Standweg auf 7.600 m (100.000 Bohrungen) bei einem Vorschub von 0,5 mm.

Obwohl das langjährig akute Thema Werkzeugbruch damit endgültig ad acta gelegt werden konnte, strebten die Beteiligten eine zusätzliche Verbesserung der Taktzeit an. In einem weiteren Optimierungsschritt brachte der zuständige technische Berater von MAPAL, Norbert Thoma, daher einen maßgeschneiderten Tritan-Drill aus Vollhartmetall ins Spiel. Diese von MAPAL speziell für anspruchsvolle Bohrsituationen entwickelte Bohrertechnologie zeichnet sich unter anderem durch eine aggressive, selbstzentrierende Querschneide aus, die sich schon beim ersten Kontakt mit dem Werkstück „festbeißt“ und den Bohrer sicher auf Position hält, so dass er nicht aus der Mitte läuft.

Die gegenüber dem PKD-Bohrer um den Faktor 13 höhere Standzeit ermöglichte es Brabant Alucast, auf ein Nachschleifen des Bohrers zu verzichten. Seitdem gehört die mit dem Nachschleifen unweigerlich verknüpfte Unsicherheit bezüglich der verbleibenden Werkzeugstandzeit der Vergangenheit an. „Damit haben wir unsere Ziele in puncto Prozesssicherheit klar erreicht“, freut sich Christiano Sala.

1

1 | Die Bohrungen müssen aus Kosten- und Zeitgründen einseitig bearbeitet werden. 2 | Auf der Austrittsseite darf der Bohrer keinen Grad aufwerfen, da eine Nachbearbeitung ausgeschlossen ist. Die Standzeit beziehungsweise Verschleißanfälligkeit des Bohrers ist daher bei dieser Anwendung kritisch.

MAPAL hat Anfang 2014 eine Sonderausführung des Werkzeugs realisiert, bei dem Schneidengeometrie, Beschichtung und Kühlmittelaustrittsbohrungen unverändert vom zuvor eingesetzten Zweischneider übernommen wurden. Der so ausgestattete Tritan-Drill brachte mit sei-

2

3 | Nach mehreren Werkzeug- und Lieferantenwechseln setzt Brabant Alucast seit Anfang 2014 den dreischneidigen Tritan-Drill von MAPAL in einer maßgeschneiderten Sonderausführung ein. So konnte der Standweg von 560 (PKD-Bohrer) auf 12.288 m erhöht werden.

3

nen drei Schneiden noch einmal eine Erhöhung des Standwegs auf 12.288 m (153.600 Bohrungen). Zudem konnte der Vorschub auf 0,74 mm bei einer Drehzahl von 4.200 min-1 erhöht und damit die Gesamtbearbeitungszeit auf 37 Sekunden verkürzt werden. Gegenüber dem PKD-Bohrer entspricht das einer Reduzierung der Bearbeitungszeit um gut 18 Prozent. „Das Ergebnis der intensiven Zusammenarbeit mit MAPAL hat erneut alle überzeugt“, fasst Christiano Sala zusammen. „Die Anlage läuft jetzt nicht nur ohne Unterbrechung deutlich länger, sondern bearbeitet auch noch mehr Teile in kürzerer Zeit. Im Vergleich zu den Anfängen mit dem PKD-Bohrer sparen wir im großen Maßstab Produktionszeit ein.“

20 | MAPAL IMPULSE 58

TRITAN-DRILL MIT ANGEPASSTER GEOMETRIE UND SPEZIELLER BESCHICHTUNG BEI ANSPRUCHSVOLLEN BOHRSITUATIONEN HAT SICH DER MAPAL TRITAN-DRILL BEREITS VIELFACH BEWÄHRT. ER ZEIGT SEINE STÄRKEN IN DEN SITUATIONEN, IN DENEN ANDERE BOHRER VERSAGEN. MIT ANGEPASSTER GEOMETRIE UND SPEZIELLER BESCHICHTUNG AUF TiAlN-BASIS ÜBERZEUGT DER TRITAN-DRILL NUN AUCH BEIM BOHREN VON HITZEBESTÄNDIGEN STÄHLEN MIT AUSTENITISCHER SOWIE DUPLEX-STRUKTUR.

HITZEBESTÄNDIGE STÄHLE WIRTSCHAFTLICH BOHREN Turboladergehäuse und Abgaskrümmer für moderne Verbrennungsmotoren sind Beispiele für Bauteile, die unter hohen Temperaturen starken mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Diese werden zunehmend aus hitzebeständigen Stählen mit austenitischer Struktur gefertigt. Die wichtigsten Legierungselemente dieses Materials sind Chrom und Nickel mit jeweils einem Anteil von etwa 20 Prozent oder mehr. Die Legierung sorgt bei Betriebstemperaturen bis 1050 °C für hohe Festigkeitswerte der Bauteile und verhindert ihre Versprödung insbesondere bei häufigen Temperaturwechseln. Schwierige Zerspanbarkeit von hochlegierten Stählen Allerdings ist die Legierung schwer zerspanbar. Während Chrom durch die Bildung von Chromkarbiden die Festigkeit und die Abrasivität des Materials steigert, erhöht Nickel die Zähigkeit, was sich bei der Bearbeitung ungünstig auf den Abtransport der Späne auswirkt. Zudem besitzen die genannten Werkstoffe eine geringere Wärmeleitfähigkeit als niedriger legierte Stähle. Die entstehende Wärme während der Zerspanung wird nur schlecht durch das Material abgeleitet. Hitzebeständige Stähle mit Duplex-Struktur zeichnen sich durch eine vergleichbar hohe Zähigkeit und Abrasivität aus und verfügen darüber hinaus über eine höhere Zugfestigkeit. Deshalb sind sie eine Herausforderung für jedes Zerspanungswerkzeug.

Der dreischneidige Problemlöser wurde speziell auf die Anforderungen beim Zerspanen von austenitischen Stählen angepasst.

22 | MAPAL IMPULSE 58

Optimale Voraussetzungen des Standardwerkzeugs Um prozesssicheres Bohren dieser anspruchsvollen Materialien inklusive hoher Schnittwerte und langer Standzeit des Werkzeugs zu realisieren hat MAPAL den „Problemlöser“ Tritan-Drill speziell auf diese Anforderungen angepasst. Denn schon seine Grundeigenschaften bieten optimale Voraussetzungen: Drei positive Schneiden und eine selbstzentrierende Spitze verleihen dem Tritan-Drill höchste Leistungsfähigkeit und optimale Positionsgenauigkeit. Die Ausspitzung des Bohrers ist im Zentrum sehr stabil, wird mit zunehmendem Abstand zum Zentrum stetig positiver und geht nahezu absatzfrei in die Spannut über. Die Reibung zwischen Span und Bohrer wird somit erheblich reduziert. Die positiven Spanwinkel in Verbindung mit den scharfen Hauptschneiden des Tritan-Drill senken im Vergleich zu konventionellen VHM-Bohrern den Schnittdruck und damit die Prozesstemperatur erheblich. Angepasste Geometrie und Beschichtung bringen den Erfolg

die Gratbildung am Bohrungsaustritt nachhaltig unterdrückt. Ebenfalls auf diese spezielle Anwendung haben die Experten den Schneidstoff mit einer Beschichtung auf TiAlN-Basis angepasst. Die Beschichtung verringert nochmals den Wärmeeintrag in den Tritan-Drill und wirkt den abrasiven Eigenschaften der hochlegierten Stähle wirkungsvoll entgegen. Kürzere Bearbeitungszeiten bei doppelter Standzeit Das Resultat der Optimierungen kann sich sehen lassen. Im Vergleich zu zweischneidigen Hochleistungsbohrern, die ebenfalls auf diese Anwendung angepasst wurden, erreicht der Tritan-Drill die doppelte Standzeit. Hinzu kommt, dass durch die Aufteilung des Schnittes auf drei Schneiden ein um bis zu 50 Prozent höherer Umdrehungsvorschub möglich ist. Im Standardprogramm und somit ab Lager verfügbar ist der Tritan-Drill zur Bearbeitung von Stählen, Gusswerkstoffen und NE-Metallen. Der Bohrer ist im Durchmesserbereich 5 bis 20 mm sowie in Ausführungen bis 8xD erhältlich. Der Tritan-Drill für hitzebeständige Stähle ist als Sonderwerkzeug ebenfalls kurzfristig lieferbar.

Ausspitzung, Kantenpräparation und Eckenfase stimmte MAPAL speziell auf die Bearbeitung austenitischer, hitzebeständiger Stähle ab. So wird

Die Grundeigenschaften des Dreischneiders bieten optimale Voraussetzungen für höchst anspruchsvolle Bearbeitungen.

BEFESTIGUNGSBOHRUNGEN TURBOLADER ANWENDUNGSBEISPIELE Werkstoff

1.4848 (GX40 CrNiSi25-20)

Maschine

Bearbeitungszentrum horizontal

Kühlschmierstoff

Emulsion 80 bar

Aufnahme

Schrumpffutter HSK-A 100

Bohrung [mm]

Durchgangsbohrung Durchmesser 8,5 x 15

WETTBEWERBER

MAPAL

WERKZEUG

ZWEISCHNEIDIGER VHM-BOHRER MIT INNENKÜHLUNG

DREISCHNEIDIGER TRITAN-DRILL MIT INNENKÜHLUNG

vc [m/min]

75

70

f [mm/U]

0,18

0,22

n [1/min]

2807

2621

vf [mm/min]

505

577

Standweg [m]

8,1

19

FAZIT

Der Tritan-Drill bietet bei höheren Schnittwerten mehr als die doppelte Standzeit im Vergleich zum Wettbewerbsbohrer.

24 | MAPAL IMPULSE 58

1+1 = 2 AUS ZWEI WIRD EINS:

NEUER PRODUKTIONSSTANDO MAPAL TÖCHTER ISOTOOL UND RUDOLF STROM ZU „MAPAL ITS GMBH“ VEREINT – KAPAZITÄT ERHÖHT, SERVICE VERBESSERT MAPAL hat im Oktober 2015 seinen neuen Produktionsstandort für Aussteuerwerkzeuge und ISO-Sonderwerkzeuge in Betrieb genommen. Im baden-württembergischen Eppingen ist ein 5.000 Quadratmeter großes, modernes Produktions- und Verwaltungsgebäude entstanden, das die bisherigen Standorte Sinsheim und Vaihingen vereint. MAPAL steigert damit seine Fertigungskapazitäten für Aussteuer- und ISO-Sonderwerkzeuge deutlich, um der großen Nachfrage und dem Wunsch der Kunden nach verkürzten Lieferzeiten zu entsprechen. Die neu erbaute Produktionshalle in Eppingen ist mit neuester Fertigungsstechnik ausgestattet und verfügt über einen modernen und großzügig erweiterten Maschinenpark. Die Produktions- und Logistikprozesse wurden im Zuge der strategischen Neuausrichtung konsequent optimiert und an die neuen Kapazitäten angepasst. Dadurch ist ein durchdachtes, hocheffizientes Gesamtkonzept entstanden mit dem höhere Produktionsmengen, schnelle Reaktionszeiten und höchste Präzision sichergestellt sind. Es besteht zudem ausreichende Kapazität für das weitere Wachstum des Kompetenzzentrums. Die benachbarten Standorte Sinsheim und Vaihingen werden aufgegeben. Die rund 120 Mitarbeiter sind mit dem Unternehmen umgezogen. Mittelfristig werden am neuen Standort Eppingen weitere Arbeitsplätze entstehen.

Im Sinsheimer Werk MAPAL ISOTOOL, seit 1997 Teil der MAPAL Gruppe, erfolgte bislang die Fertigung von Aussteuerwerkzeugen, Plan- und Ausdrehköpfen. Aussteuerwerkzeuge werden für die schnelle Bearbeitung von Massenbauteilen mit hohen Auskraglängen oder abgestuften Auskammerungsdurchmessern eingesetzt. Die Rudolf Strom GmbH in Vaihingen wurde 1999 in die MAPAL Gruppe integriert. Mit der Fertigung von Sonderwerkzeugen mit ISO-Elementen stellt sie die Wiege der erfolgreichen MAPAL Tangentialtechnologie dar. Bis Ende November werden die Produktionsanlagen beider Werke vollständig nach Eppingen verlegt sein. Im Zuge der räumlichen und organisatorischen Neuausrichtung verschmelzen die MAPAL ISOTOOL GmbH und die Rudolf Strom Gmbh zum MAPAL Kompetenzzentrum Aussteuer- und ISO-Sonderwerkzeuge. Es firmiert als MAPAL ITS GmbH. Nach außen tritt das Kompetenzzentrum unter der Marke MAPAL und dem blauen MAPAL Logo auf. Geführt wird MAPAL ITS von den bisherigen Geschäftsführern MAPAL ISOTOOL, Patrick Fabry (Vertrieb) und Dr. Norbert Reich (Produktion und Verwaltung). Rudolf Strom hat sich altershalber aus dem operativen Geschäft zurückgezogen. Er wird die MAPAL Gruppe aber weiterhin unterstützen und wichtige Sonderaufgaben übernehmen.

ORT IN EPPINGEN

Am neuen Standort in Eppingen sind viele Jahre Zerspanungskompetenz aus Sinsheim und Vaihingen zusammengefasst.

26 | MAPAL IMPULSE 58

MAPAL GRUPPE WÄCHST WELTWEIT Die MAPAL Gruppe baut ihr globales Vertriebsund Servicenetz kontinuierlich aus. In Nordirland und Rumänien mündete die langjährige und erfolgreiche Zusammenarbeit mit den bisherigen Repräsentanzen nun in eine mehrheitliche Übernahme beider Unternehmen. In Argentinien hat MAPAL die langjährige Präsenz durch die Gründung einer eigenen Vertriebsniederlassung intensiviert. Alle Kunden können nun noch schneller und besser die fachliche und individuelle Beratung der MAPAL Experten in Anspruch nehmen und eine breite Palette an Produkt- und Serviceangeboten nutzen.

V. l. n. r.: Javier Molina und Daniel Stephan (beide WSM Herramientas de Precision S.R.L.) sowie Gregor Maurer (MAPAL Regionalmanager Lateinamerika)

ARGENTINIEN WSM Herramientas de Precisión S.R.L. in Buenos Aires Nach mehr als 30 Jahren partnerschaftlicher Zusammenarbeit mit der Firma Vortex in Buenos Aires hat sich MAPAL entschieden, die argentinischen Kunden künftig mit einer Vertretung zu betreuen. Die neue Vertretung WSM Herramientas de Precisión S.R.L wird das Potenzial der innovativen Werkzeugtechnologien von MAPAL nutzen, um die Fertigungsprozesse der Kunden durch effiziente Bearbeitungslösungen zu unterstützen und noch wirtschaftlicher zu gestalten. Im Juli hat das Büro in Buenos Aires seine Arbeit aufgenommen. Geleitet wird es von Daniel Stephan und Javier Molina. Die beiden Werkzeugspezialisten waren bereits bei der Firma Vortex tätig. Sie verfügen über langjährige Erfahrung und Technikexpertise und werden sich intensiv für die argentinischen Kunden einsetzen.

NORDIRLAND

RUMÄNIEN

Rainey Engineering Solutions in Lisburn

MAPAL Romania SRL in Bukarest

Die in Rugby/England ansässige MAPAL Tochter MAPAL Ltd. verstärkt ihre Präsenz in UK. MAPAL Ltd. hat sich mehrheitlich an der nordirländischen Rainey Engineering Solutions beteiligt und wird dieses Engagement in den kommenden Jahren weiter ausbauen. Beide Unternehmen arbeiten bereits seit langem erfolgreich zusammen. „Durch diese strategische Partnerschaft sind wir in der Lage, unsere Kräfte in UK zu kombinieren und unsere Marktposition insbesondere in den Bereichen Luftfahrt und Automotive weiter auszubauen. Unser Ziel ist es, die inländischen Kunden noch schneller und umfassender zu betreuen“, sagt Wayne Whitehouse, CEO der MAPAL Ltd. Neben Geschäftsführer Roy Douglas wird Whitehouse als Chairman die Rainey Engineering Solutions unterstützen.

MAPAL hat in den vergangen zehn Jahren in der rumänischen Automobil- und Maschinenbauindustrie erfolgreich Fuß gefasst und sich mit dem Partner Top Tools Technology zahlreiche Absatzwege erschlossen. Aufgrund der guten Zusammenarbeit wurde die Top Tools Technology nun in die MAPAL Gruppe integriert und firmiert künftig als MAPAL Romania SRL. Das achtköpfige Team der MAPAL Romania SRL wird von Alin Nitu geführt, der zusammen mit Uwe Rührig die Top Tools Technology gegründet hat.

Die Rainey Engineering Solutions hat ihren Sitz in Lisburn. Das Unternehmen wurde 1928 gegründet und hat sich in Nordirland als führender Anbieter und Hersteller von Spezialwerkzeugen, Vending-Lösungen und einer hohen Kompetenz im Nachschleifservice etabliert. MAPAL Ltd. und Rainey Engineering Solutions bieten die gesamte MAPAL Produktpalette an Präzisionswerkzeugen sowie Spannzeuge und Adapter an. Ein engagiertes Team von Ingenieuren und Entwicklern unterstützt den Markt mit maßgeschneiderten Lösungen und einer umfassenden Prozessbegleitung.

Wayne Whitehouse (li.) und Roy Douglas

Nitu und sein Team werden die Geschäfte weiterhin von Bukarest aus lenken. Eine Arbeitsgruppe in Pitesti sowie Ingenieure in Craiova und Brasov stellen die Vor-Ort-Betreuung der Kunden sicher. In Craiova befindet sich ein Werk des Automobilherstellers Ford, Dacia hat eine Produktionsstätte in Pitesti unweit von Brasov. Im Umfeld der beiden Fahrzeughersteller haben sich zahlreiche Zulieferer, darunter auch renommierte deutsche Unternehmen, angesiedelt. MAPAL Romania SRL unterstützt die Kunden in der Entwicklung und Umsetzung effizienter Bearbeitungslösungen. Neben Standard- und Sonderwerkzeugen für die spanende Fertigung bietet MAPAL Romania SRL einen Reparaturund Nachschleifservice sowie professionelle Toolmanagement-Dienstleistungen.

Uwe Rührig (li.) und Alin Nitu

28 | MAPAL IMPULSE 58

ADDITIVE FERTIGUNG VERSCHIEBT DIE GRENZEN IN DER HYDRODEHNTECHNOLOGIE Höhere Prozesssicherheit und ein deutlich breiteres Anwendungsspektrum

Lötverbindung als limitierender Faktor der Hydrodehnspannfutter

Die Anforderungen an Spannfutter, die Verbindung zwischen Maschine und Werkzeug, sind vielfältig. Genauigkeit, Prozesssicherheit, Flexibilität, und einfaches Handling stehen dabei auf der Anforderungsliste weit oben. Von den verschiedenen Lösungen tragen Hydrodehnspannfutter dem Faktor Genauigkeit am meisten Rechnung. Bisher stellte allerdings vor allem die Lötverbindung bei Hydrodehnspannfuttern einen limitierenden Faktor beispielsweise für Temperaturbeständigkeit und Drehmomentübertragung dar. Nachdem MAPAL die gängigen Werte dieser Faktoren bereits mit der Entwicklung der HTC-Technologie verschoben hat, ist es nun gelungen Spannfutter „aus einem Guss“ zu fertigen. Und so dank der additiven Fertigung die technologischen Grenzen in der Hydrodehntechnologie noch weiter zu verschieben und die Technologie für ein deutlich breiteres Anwendungsspektrum nutzbar zu machen.

Bei höheren Temperaturen steigt der Druck im Futter, da das Öl im Inneren des Hydrodehnspannfutters den über 50-fachen Ausdehnungskoeffizient im Vergleich zum Stahl des Grundkörpers hat. Dies hat zwar höhere Haltekräfte zur Folge, die zunehmende Tempe-

Die beiden Hauptkomponenten eines Hydrodehnspannfutters, Grundkörper und Dehnbuchse, werden durch Löten miteinander verbunden. Die Festigkeit der Lötstelle ist deutlich niedriger als die des Grundkörpers und der Dehnbuchse und bildet damit eine mögliche Schwachstelle. Die Lötverbindung ist dafür verantwortlich, dass Hydrodehnspannfutter überwiegend nur bis zu einer Betriebstemperatur von 50 °C eingesetzt werden können. Und das in Zeiten, wo in vielen metallverarbeitenden Betrieben daran gearbeitet wird, durch einen effizienteren Einsatz von Energie und Material vorhandene Einsparpotenziale in der spanenden Fertigung zu erschließen. So liegen beispielsweise Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, Volumenzerspanung und Minimalmengenschmierung bis hin zur Trockenbearbeitung im Trend. All diese Technologien können zu Betriebstemperaturen führen, die deutlich über dem Grenzwert von Hydrodehnspannfuttern liegen.

ratur kann aber auch zum Versagen des Futters führen. Denn durch den hohen Druck kann die Lötverbindung zerstört werden. Umgangssprachlich wird dann von einem „Platzen“ des Futters gesprochen. Jegliche Haltekraft geht dabei verloren. Das Problem der Lötverbindung und die damit verbundenen Limitierungen waren für MAPAL der Ausgangspunkt, um an Verbesserungen zu arbeiten. Mit der Entwick-

lung des HighTorque Chucks im Jahr 2009 konnten die Werte der limitierenden Faktoren wie der Temperatur bereits deutlich ins Positive verschoben werden. Einen weiteren Fortschritt brachte die additive Fertigung, an der MAPAL seit 2013 arbeitet.

Bei MAPAL kommt der 3D-Druck in Form des SLM (Selective Laser Melting) zum Einsatz. SLM ist ein pulverbett-basierter Prozess. Loses Metallpulver wird mittels eines Laserstrahls Schicht für Schicht an den Stellen aufgeschmolzen, an denen Material sein soll. Das

Bauteil entsteht von unten nach oben. Die Flächen, die geschmolzen werden, sind in Quadrate (Schachbrettmuster) unterteilt. Diese werden nicht aufeinanderfolgend, sondern statistisch verteilt aufgeschmolzen. Dadurch wird eine Verteilung des Wärmeeintrags erreicht.

KLARER TECHNOLOGISCHER VORSPRUNG

30 | MAPAL IMPULSE 58

Bei MAPAL kommt hauptsächlich ein spezieller Warmarbeitsstahl in Pulverform mit einer Korngröße von 10 bis 45 µm für die additive Fertigung zum Einsatz. Dieser Werkstoff bietet zahlreiche Vorteile: er ist schweiß- und lötbar, relativ verzugsarm und er ist sehr gut geeignet zum hybriden Bauen. Letzteres machte sich MAPAL für das erste additiv gefertigte Spannfutter, das HTC mit schlanker Kontur und einer Verjüngung von drei Grad, zunutze. Klarer technologischer Fortschritt Auf den konventionell gefertigten Grundkörper wird bei der Herstellung der HTC-Spannfutter mit schlanker Kontur per SLM der Funktionsbereich aufgebracht. Das neue Spannfutter wird bereits in Serie gefertigt und ist bei Kundenprojekten erfolgreich im Einsatz. Sein Alleinstellungsmerkmal ist, dass die Vorteile der Hydrodehntechnologie, wie einfaches Handling mit allen Vorteilen der Weiterentwicklungen des HTCs, wie Temperaturbeständigkeit und hohe Drehmomentübertragung, nun auch im störkonturkritischen Bereich eingesetzt werden können. Das SLM machte es möglich, den Spannbereich sehr nah an der Futterspitze zu platzieren, was in der konventionellen Fertigung nicht möglich gewesen wäre. Zudem wird beim neu gefertigten Futter dank der additiven Fertigung gänzlich auf die Lötverbindung verzichtet. Ein klarer Fortschritt für deutlich mehr Prozesssicherheit und eine weitere Verschiebung der Grenzen in der Hydrodehntechnologie. Konstruktive Freiheit für gänzlich neue Möglichkeiten Die additive Fertigung kommt bei MAPAL gezielt dort zum Einsatz, wo fertigungsbedingte Einschränkungen Innovationen bisher gehemmt haben. Die etwas höheren Kosten bei der additiven Fertigung im Vergleich zur konventionellen Fertigung werden sich in Zukunft relativieren. Schon heute überwiegen die Vorteile, die die additive Fertigung bietet, klar die Restriktionen. Vor allem die fertigungs- und konstruktionsbedingten Freiheiten, die Möglichkeit der hybriden Fertigung sowie das niedrige Gewicht der per SLM gefertigten Bauteile überzeugen. Eine weitere Möglichkeit, die die additive Fertigung bietet, ist das „Eindrucken“ eines Hydrodehn-Spannfutters, direkt in Sonderkombinationswerkzeuge. So ist es möglich, die positiven Eigenschaften der Hydrodehn-Technologie, wie Dämpfung, einfaches Handling und Temperaturbeständigkeit, auch innerhalb eines Kombinationswerkzeugs als Schnittstelle zu nutzen. An der Realisierung neuer Möglichkeiten forscht MAPAL intensiv. Und so werden auch weiterhin die Grenzen des bisher Denkbaren verschoben.

„IN ZUKUNFT WIRD DIE ADDITIVE FERTIGUNGSTECHNOLOGIE MIT SICHERHEIT BEI DER HERSTELLUNG VON SPANNMITTELN UND WERKZEUGEN EINE GROSSE ROLLE SPIELEN – MIT DEUTLICHEM MEHRWERT FÜR DEN KUNDEN“

– Breites Anwendungsspektrum unter anderem im Formenbau, im Automobil- und Luftfahrtbereich – Bearbeitungen im konturkritischen Bereich mit Hydrodehntechnologie – Prozesssicheres Spannen auch bei Temperaturen bis 170 °C dank des Verzichts auf die Lötverbindung zwischen Buchse und Grundkörper – Optimale Rundlaufgenauigkeit von 3 µm bei einer Auskraglänge von 2,5xD – Bessere Oberflächengüte bei längerer Standzeit des Werkzeugs – Kürzere Rüstzeiten und geringere Werkzeugkosten – Kein Schrumpfgerät erforderlich

Optimaler Rundlauf, da der Spannbereich nahe an der Futterspitze positioniert ist Hohe Drehmomentübertragung und Temperaturbeständigkeit

Verjüngung von 3° in der Außenkontur ermöglicht Bearbeitungen im konturkritischen Bereich

Alles aus einem Guss – keine Lötverbindung zwischen Buchse und Grundkörper

Hohe Biegefestigkeit trotz schmaler Bauweise Einfaches und schnelles Spannen dank Sechskantschraube

Optional mit dynamisch ausgewuchtetem HSK

32 | MAPAL IMPULSE 58

RENNSPORTATMOSPHÄRE BEIM ERSTEN MAPAL TECHNOLOGIETAG IN KÖLN

Das Kölner Motorsportzentrum der Toyota Motorsport Group (TMG) bildete im April den exklusiven Rahmen eines Technologietags für Kunden und Interessenten in der Region Rhein – Ruhr. 60 Teilnehmer folgten der Einladung von MAPAL und erlebten einen spannenden Tag mit Vorträgen zur MAPAL Werkzeugtechnologie, Live-Vorführungen an der Maschine und nicht alltäglichen Einblicken in die Welt des Motorsports. Mit Kunden und potenziellen Geschäftspartnern ins Gespräch kommen, Fragen und Lösungen diskutieren und technisches Wissen vermitteln, das ist MAPAL ein großes Anliegen. Mit regionalen Informationsveranstaltungen will das Unternehmen dazu auch auf lokaler Ebene Gelegenheit bieten. Als Ergänzung zu den MAPAL Fachtagungen in der Aalener Zentrale und den Kompetenzzentren waren die Verantwortlichen bei MAPAL deshalb schon seit geraumer Zeit auf der Suche nach einem geeigneten Tagungsort in Westdeutschland. Als Toyota Motorsport Group (TMG) davon erfuhr, sprang das Unternehmen spontan ein und bot Unterstützung an. MAPAL nahm das Angebot, Räumlichkeiten und eine Vorführmaschine im TMG Test- und Entwicklungszentrums zu nutzen, sehr gerne an. Im Umfeld von Hightech-Werkstatt, Fahrsimulatoren und Windkanal war es ein perfekter Tagungsort, der alles bot, um die Veranstaltung zu einem Erfolg zu machen: „Es war ein toller Treffpunkt, für unsere Kunden und auch für uns. Wir sind uns an diesem Tag wieder ein gutes Stück näher gekommen“, umschreibt Hans-Jürgen Köber, Verkaufsleiter Nordwest Deutschland, seine Begeisterung, die sich auch im positiven Echo der Teilnehmer widerspiegelte. Die geschäftlichen Verbindungen zwischen TMG und MAPAL sind geprägt von einer engen und partnerschaftlichen Zusammenarbeit. MAPAL betreut seit 2008 das Toolmanagement des Unternehmens. Der modulare Aufbau dieses Serviceangebots war eines der Themen der Technologietagung in Köln. Ergänzend dazu konnten sich die Teilnehmer über die mechatronischen Systeme informieren. Die MAPAL Spezialisten stellten zudem neue Entwicklungen beim Bohren und Reiben vor, die effiziente Bohrungsfeinbearbeitung sowie das Spanntechnik-Angebot. Was MAPAL Präzisionswerkzeuge leisten, wurde live und unter Span beim trochoiden Fräsen und bei verschiedenen Bohroperationen vorgestellt. Für viele Tagungsteilnehmer durchaus eindrucksvoll, genau wie der Gang durch das Rennsportmuseum, wo die überaus gelungene Veranstaltung im Toyota Motorsportzentrum ihren unterhaltsamen Abschluss fand. MAPAL dankt TMG für die großzügige Unterstützung.

34 | MAPAL IMPULSE 58

DR. MICHAEL FRIED ERGÄNZT MAPAL GESCHÄFTSLEITUNG

Seit Juli 2015 verstärkt Dr. Michael Fried (48) die Geschäftsleitung der MAPAL Dr. Kress KG. Ein Schwerpunkt seiner Tätigkeit ist zunächst die Betreuung ausgewählter Tochtergesellschaften. Damit setzt sich die Geschäftsleitung zusammen aus Dr. Dieter Kress (Vorsitzender), Dr. Jochen Kress (Produkt und Vermarktung), Dr. Ralf Herkenhoff (Kaufmännischer Leiter) sowie Dr. Michael Fried. Dr. Fried ist promovierter Maschinenbauingenieur und hat in den vergangenen 18 Jahren umfangreiche Erfahrungen in der Werkzeugbranche gesammelt. Zuletzt fungierte er als Geschäftsführer des Spannmittel- und Werkzeugherstellers Röhm in Sontheim. Seit 2011 steht der in Fellbach geborene Manager zudem an der Spitze der Bezirksgruppe von Südwestmetall und ist als deren Vorsitzender Mitglied im Vorstand des Arbeitgeberverbandes.

ABSCHIED ROBERT WÖRNER Mit Robert Wörner schied zum 30. Mai der verdiente Geschäftsführer der MILLER GmbH in Altenstadt sowie der WEISSKOPF Werkzeuge GmbH in Meiningen aus. Sieben Jahre lang leitete Wörner überaus erfolgreich die Geschäfte der beiden MAPAL Töchter. Für die Zukunft wird Wörner sein Wirken in der MAPAL Gruppe trotz seines Ruhestandes jedoch nicht völlig aufgeben, sondern dem Unternehmen weiterhin in beratender Funktion zur Seite stehen. Damit bleibt MAPAL ein wertvolles Mitglied mit umfassendem Wissen in der Gruppe erhalten. Am 30. Juni fand in feierlichem Rahmen die Verabschiedung von Wörner bei MILLER statt.

TECHNOLOGIE REP RT Volumenzerspanung – Höchste Wirtschaftlichkeit bei der Aluminiumbearbeitung Autoren: Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena | M.Sc. Björn Richter | Axel Fleischer Der Luftverkehr wird in den kommenden Jahren weiter zunehmen. Gleichzeitig müssen Emissionen reduziert werden. Die Anforderungen an die Fertigung und die Qualität der Flugzeuge und ihrer Strukturbauteile steigen. Meist sind diese Bauteile dünnwandig und werden zu einem großen Teil aus Aluminium aus dem Vollen mit Zerspanraten von über 95 Prozent gefräst. Das Volumenfräsen mit hohen Zeitspanvolumina durch Steigerung der Zerspanparameter bietet enormes Potenzial für eine wirtschaftliche und produktive Fertigung. Professor Dr.-Ing. Berend Dekena, Leiter des Instituts für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW) am Produktionstechnischen Zentrum der Leibniz Universität Hannover, Björn Richter, wissenschaftlicher Mitarbeiter am IWF, und Axel Fleischer, Senior Project Manager bei MAPAL, stellen im 6. Technologie Report das Fräsen mit hohen Zeitspanvolumina vor. Sie beleuchten die verschiedenen Anwendungen, das Potenzial, das die Volumenzerspanung bietet und die Anforderungen an Maschine, Spindel und Werkzeug. Der Technologie Report liegt dieser Ausgabe der IMPULSE bei und ist auf der MAPAL Homepage zum Download verfügbar. Bisher in dieser Reihe erschienen: 01 | Interpolationsdrehen 02 | Energieeffizienz 03 | Minimalmengenschmierung 04 | Trochoides Fräsen 05 | Thermische Spritzschichten Weitere Informationen unter: www.mapal.com/aktuelles/technologie-report

36 | MAPAL IMPULSE 58

VERNETZTE KOMPLETTLÖSUNGEN FÜR DEN EINSTELLRAUM AUS EINER HAND Metallverarbeitende Betriebe wünschen sich einen Werkzeugpartner, der sie tatkräftig dabei unterstützt, Werkstücke noch schneller und kostengünstiger zu bearbeiten und die Digitalisierung voranzutreiben. Der Zerspanungsspezialist MAPAL baut deshalb nicht nur das Produktspektrum kontinuierlich aus, sondern erweitert auch laufend das Angebot rund um die Zerspanung mit Einstell- und Messgeräten, Ausgabesystemen und Dienstleistungen. Die intelligente Vernetzung der einzelnen Geräte miteinander sowie die Automatisierung der Logistik- und zugehörigen Werkzeugdatenströme spielen dabei eine zentrale Rolle. Schneller, kostengünstiger, flexibler. Das ist das Credo des freien Marktes. Viele metallverarbeitende Betriebe suchen bei der Umsetzung dieser Ziele Unterstützung bei starken Partnern wie MAPAL. Der Technologieexperte kann hier mit einem umfassenden Prozessverständnis und Produktspektrum helfen, optimale Bearbeitungsprozesse aufzusetzen, die Verfügbarkeit und Einsatzbereitschaft von Werkzeugen auch durch den Einsatz von vernetzten Systemen zu maximieren und die Zahl der Lieferanten zu reduzieren. So können die Bearbeitungskosten insgesamt signifikant gesenkt werden. Einsatzbereitschaft der Werkzeuge garantiert Damit es während der laufenden Produktion nicht zu ungeplanten Maschinenstillständen kommt und vorhandene Werkzeuge effizient genutzt werden können, sind rund um die eigentliche Bearbeitung verschiedene Aufgaben zu erfüllen, die einen verzögerungsfreien Ablauf des Bearbeitungsprozesses sicherstellen: die Lagerung, die Montage, der Bereich Prüfen, Einstellen und Messen sowie der Übergang der benötigten Werkzeuge und Komponenten in die Fertigung. Die Bedeutung dieser „Peripherieaufgaben“ darf nicht unterschätzt werden und stellt bei suboptimaler Organisation einen signifikanten Zeitverlust dar. MAPAL hat in den vergangenen Jahren sehr intensiv an der Optimierung dieser Aufgaben gearbeitet, die üblicherweise in einem Einstellraum passieren. Daraus sind umfassende Dienstleistungen wie der Toolmanagement Service und ein repräsentatives Programm an Lager- und Ausgabesystemen sowie entsprechende Einstell- und Messgeräte entstanden. Die Digitalisierung, Automatisierung und Standardisierung der Logistik- und der zugehörigen Werkzeugdatenströme sowie deren Vernetzung mit bestehenden Softwaresystemen wie ERP und Werkzeugsystemen sind ein weiterer wesentlicher Bestandteil auf dem Weg zu einer digitalisierten Fertigung, zu Industrie 4.0. Die gesamtheitliche Lösung, die MAPAL mit seinen Produkten und Dienstleistungen bietet, ist unter dem Namen UNIFACTS (Unique Factory Solultions) zusammengefasst.

SCHNELLER, KOSTENGÜNSTIGER, FLEXIBLER

UNIFACTS – das Gesamtpaket für die effiziente Werkzeuglogistik Den Start von UNIFACTS, das flexibel auf die Anforderungen beim Kunden zugeschnitten wird, bildet eine Analysephase. Hier werden Prozesse und Datenstrukturen aufbereitet und analysiert. Denn: Eine langfristig effizienzsteigernde Lösung für die Logistik der Werkzeuge ist ohne umfangreiche Untersuchungen und deren Dokumentation nicht möglich. Der Analyse- folgt die Konzeptphase, die die Planung einer schlüssel-

Die Vernetzung der Daten und der dauerhafte Überblick sind nur zwei Aspekte des komplexen Themas Industrie 4.0.

fertigen Lösung für den Einstellraum inklusive Soft- und Hardware zum Ziel hat. Die nächste Phase eines UNIFACTS Projekts ist die Implementierung beim Kunden. MAPAL installiert dabei beispielsweise die Softund Hardwarelösungen vor Ort und schult die Mitarbeiter. Nach der Installation des Einstellraums inklusive intelligenter Werkzeuglogistik ist für MAPAL das Projekt noch lange nicht beendet, sondern geht in Form von Unterstützung sowie der Weiterentwicklung vor Ort gemeinsam mit dem Kunden weiter.

38 | MAPAL IMPULSE 58

ZUR INTELLIGENTEN FABRIK MIT EFFIZIENTER WERKZEUGLOGISTIK Beispielhaft werden zwei Produkte, das Einstellgerät UNISET-P sowie das Werkzeugausgabesystem UNIBASE-M, aus dem MAPAL Portfolio für den Einstellraum im Detail vorgestellt. Zwei Produkte, die der Vernetzung und Automatisierung Rechnung tragen: Einstellgerät UNISET-P Mit dem Einstellgerät UNISET-P können Werkzeuge bis zu einem Durchmesser von 500 mm und einer Länge von 600 mm optimal vermessen und eingestellt werden. In puncto Messmethoden ist UNISET-P universell nutzbar – es bietet als Standard die Auflicht- und Durchlichtmessung, als Option die tastende Axialmessung oder Drehmittenmessung. Optimal unterstützt wird der Anwender des UNISET-P durch die integrierte Software, konsequent entwickelt nach modernsten ergonomischen Gesichtspunkten und im Sinne des vernetzten Einstellraums. Es ist zum Beispiel anhand von einfachen Grundgeometrien möglich, innerhalb weniger Sekunden vollautomatische Programmabläufe anzulegen. Es bestehen eine Vielzahl weiterer Optionen und Erweiterungsmöglichkeiten einschließlich der flexiblen Schnittstelle zu übergeordneten Werkzeugmanagementsystemen. Werkzeugausgabesystem UNIBASE-M Ausgehend von einem Basismodul mit Rechnereinheit kann das Werkzeugausgabesystem UNIBASE-M je nach Anwendung individuell konfiguriert werden. Dabei immer im Fokus: die schnelle, effiziente und kontrollierte Versorgung mit Werkzeugen, Komponenten und Zubehör. Bei der Verwaltung und Lagerung von Werkzeugen spielt die Software eine zentrale Rolle. Sie zeigt beispielsweise, in welcher Schublade das ausgewählte Werkzeug zu finden ist. Durch eine intelligente Ansteuerkinematik können Schubladenhöhen frei definiert und auch nachträglich noch flexibel gehalten werden, da sich keine Elektronik oder Verkabelung in den Schubladen befindet. Schnittstellen zu ERP-Systemen und anderen Betriebseinrichtungen erlauben dem Anwender, den Werkzeugbestand immer aktuell im Blick zu haben, Werkzeugkosten einzelnen Produkten und Projekten zuzuordnen sowie bedarfsgerechte Bestellungen automatisch auszulösen.

FAZIT Mit UNIFACTS inklusive fortschrittlichen Toolmanagement- oder Logistiklösungen von MAPAL erhalten Unternehmen eine übergreifende Verwaltung von Werkzeugen, Schneidstoffen und Zubehör und haben einen stets aktuellen Überblick des Werkzeugbestands. Die tatsächlich anfallenden Kosten pro Auftrag oder Produkt können effektiv und präzise ermittelt und Suchzeiten sowie der Beschaffungsaufwand vermindert werden. Maschinenstillstände durch fehlende oder falsch eingestellte Werkzeuge werden vermieden, die Produktivität wird gesteigert und direkte und indirekte Werkzeugkosten werden minimiert.

VERNETZUNG DIGITALISIERUNG AUTOMATISIERUNG

KOSTEN SENKEN PROZESSE OPTIMIEREN PRODUKTIVITÄT STEIGERN

40 | MAPAL IMPULSE 58

Dr. Müller-Hummel ist Leiter des Bereichs Aerospace bei MAPAL am Stammsitz in Aalen.

DURCHSTARTEN GUTE AUSSICHTEN IM FLUGZEUGBAU DAS AKTUELLE INTERVIEW MIT DR. PETER MÜLLER-HUMMEL Moderne Leichtbauwerkstoffe im Flugzeugbau erfordern angepasste Werkzeugkonzepte. Besonders, wenn die Bearbeitung auch noch auf verschiedenen Maschinen stattfindet. Mit leistungsfähigen, individuellen Werkzeugkonzepten und einem weltweiten Netzwerk ist MAPAL hier ein idealer Partner. Über die Herausforderungen bei der Teilefertigung und Endmontage und die Lösungen von MAPAL informiert Dr. Müller-Hummel, Leiter des Bereichs Aerospace. Welchen Herausforderungen stehen die Hersteller von Flugzeugen aktuell bei der Teilefertigung und Endmontage gegenüber? Im Flugzeugbau ist es besonders wichtig, das Gewicht zu optimieren. Ständig werden leichtere, moderne Werkstoffe entwickelt. Deshalb bietet der Markt eine große Vielfalt an Werkzeugen und viele Verfahren zur Bearbeitung an. Die Zerspanung ist in der Branche erst zum kritischen Thema geworden, seit die modernen Werkstoffe aufgekommen sind. Um die Leichtbauwerkstoffe prozesssicher bearbeiten zu können, brauchen Hersteller den passenden Werkzeughersteller. Zum einen für die Teilefertigung, hier haben die relevanten Bauteile einen Wert von rund 1.000 bis 50.000 Euro. Zum anderen für die Endmontage, dort sind die Bauteile mit einem Wert von circa 50.000 bis 2.000.000 Euro schon deutlich teurer. Entsprechend vorsichtig und gewissenhaft sind die Flugzeugbauer bei der Auswahl ihrer Lieferanten. So dauert eine Qualifikation für einen Werkzeughersteller in der Montage zwischen einem und fünf Jahren. Denn falls Ausschuss produziert wird, entstehen sehr hohe Kosten für

die als Bauabweichung dokumentierte Reparatur. Jede Bauabweichung senkt den Preis des Flugzeugs bei der Übergabe an den Kunden. Weil die Bauteile bei der Montage oft sehr schwer zugänglich sind, muss viel manuell nachgearbeitet werden. Wo liegen die Herausforderungen für Werkzeughersteller in der Luftfahrtbranche? Für Werkzeughersteller ist die große Vielfalt der Werkstoffe eine Herausforderung. Bei Verbundwerkstoffen sind die Anforderungen an das Werkzeug besonders hoch, wenn die zwei verbundenen Werkstoffe unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Beispielsweise bei Composite-Strukturbauteilen, die mit Titan verstärkt sind. Will man sich eine Qualifikation als Werkzeughersteller sichern, müssen alle Materialien produktiv und wirtschaftlich bearbeitet werden. Hinzu kommt, dass die Bearbeitung auf verschiedenen Maschinen stattfindet: von großen Bearbeitungszentren, Nietautomaten und Gantry-Maschinen über Roboter

42 | MAPAL IMPULSE 58

und Bohrvorschubeinheiten bis hin zu handgeführten Maschinen ist alles im Einsatz. Im Flugzeugbau sind die unterschiedlichsten Arten von Bearbeitungen mit ihren jeweiligen Anforderungen an das Werkzeug zu finden. Die Kosten pro Bohrung müssen dabei für alle Maschinen auf gleichem Niveau sein. Was sind die konkreten Herausforderungen bei der Endmontage? Welche Bearbeitungsarten sind hier nötig und welche Schwierigkeiten gibt es dabei? Bei der Endmontage wird oft mit handgeführten Maschinen gearbeitet. In den sogenannten Final Assembly Lines (FAL) werden zum Beispiel Bolzen- oder Nietlöcher in die Außenhaut von Rumpfsektionen beim Flugzeug angebracht. Der Einsatz der Maschinen ist abhängig von der Bearbeitungsstelle. Es gibt Bereiche, an die eine größere Bohrvorschubeinheit nicht herankommt. Deshalb müssen dort die Bearbeitungsarten Vollbohren, Aufbohren und Reiben ohne Führung ausgeführt werden. Das heißt, dass das Werkzeug sich in der Bohrung selbst führen und eine fehlende stabile Werkzeugmaschine kompensieren muss. Eine zusätzliche Herausforderung ist, dass häufig trocken gearbeitet werden soll, denn Schmierstoffe schaden der Gesundheit der Mitarbeiter, die nahe am Prozess sind. Vor allem aber muss wegen der bereits erwähnten hohen Kosten sichergestellt sein, dass alle Bearbeitungen in konstanter Qualität durchgeführt werden. Beispielsweise muss eine geringe Streuung der Bohrungsdurchmesser, ein CpK-Wert größer 1,7, gewährleistet sein.

Warum ist MAPAL der richtige Partner in der Luftfahrt-Branche, insbesondere in der Endmontage? In welchem Bereich zeichnet sich MAPAL besonders aus? MAPAL bietet für die genannten Herausforderungen individuelle Werkzeugkonzepte und optimiert so die jeweiligen Bearbeitungsarten. Durch das weltweite Netz aus Niederlassungen und Vertriebsgesellschaften sind unsere Produkte international schnell verfügbar. Da bei der Herstellung von Flugzeugen sehr viel genietet wird, kommt es in der Endmontage vor allem auf die Qualität der Bohrungen an – und da ist MAPAL ganz weit vorne. Unsere Bohrer für die Luftfahrbranche sind insbesondere für automatisierte Prozesse perfekt an die „Fail Safe“Anforderungen des Kunden angepasst. Diese Anforderung verhindert den schlimmstmöglichen Fall. Das sind der Stillstand der Produktion und kostenintensive Bauabweichungen, die Nacharbeiten erforderlich machen würden. Die MAPAL Bohrer für die Luftfahrtbranche sind optional mit einem „Durchmesserstabilisator“ verfügbar. Der beschichtete Stabilisator, eine Mikroreibstufe unmittelbar nach der Bohrerspitze, verhindert den unerwünschten Unterschied in den Durchmessern der verschiedenen Verbundmaterialien. Das Besondere: Der konstante Durchmesser der Bohrung mit einem CpK-Wert größer als 1,7 wird auch dann noch gewährleistet, wenn der Bohrer an der Spitze stumpf ist. Zudem entfällt die sonst bei Verbundmaterialien oft übliche Nacharbeit durch das Reiben der Bohrung. Das Werkzeug entspricht also nicht nur der Fail Safe Anforderung sondern auch der Anforderung mehrere Bearbeitungsschritte in einem Gang zu realisieren. Je nach Anwendung können die MAPAL Werkzeuge mit Mikroreibstufe auch trocken eingesetzt werden. Für jede Aufgabe bietet MAPAL das passende Werkzeug.

Werkzeuge für die Bearbeitung moderner Leichtbauwerkstoffe.

klei n ST WERK Z E UGE

Die Kühlkanäle der Schaftfräser und Bohrer im Durchmesserbereich 0,8 bis 3 mm werden dank neuer Anlage automatisch gereinigt und gespült.

PROZESSSICHER HERSTELLEN

Blick in die Fertigungshalle bei WEISSKOPF in Meiningen.

Dass Technologiekompetenz und Prozess-Know-how zur stetigen Verbesserung der Fertigung bei MAPAL Hand in Hand gehen, zeigt einmal mehr ein Beispiel aus dem MAPAL Kompetenzzentrum für VHM-Werkzeuge. Gemeinsam mit einem externen Partner konzipierte die MAPAL Tochter WEISSKOPF eine automatisierte Reinigungs- und Prüfanlage für Kleinstwerkzeuge mit Kühlkanälen. Kürzlich nahm die Anlage ihren Betrieb auf. Sie sorgt für noch schneller und prozesssicherer einsetzbare Werkzeuge. Aufgrund von begrenzten Platzverhältnissen und dem Trend zum Leichtbau beispielsweise im Automobilbereich werden Bauteile immer filigraner. Damit wachsen die Anforderungen an Zerspanungswerkzeuge auch und gerade im Bereich der Kleinst- und Mikrobearbeitung. Um die Zerspanung der filigranen Bauteile möglichst rationell zu realisieren, verfügen viele dieser Kleinstwerkzeuge über innenliegende Kühlkanäle. So sind die Kühlung des Werkzeugs sowie der optimale Abtransport der Späne sichergestellt. Entsprechend aufwendig ist die Fertigung der Werkzeuge. Schaftfräser und Bohrer als Kleinstwerkzeuge Die MAPAL Tochter WEISSKOPF in Meiningen fertigt solche Kleinstwerkzeuge aus Vollhartmetall, überwiegend Schaftfräser und Bohrer in einem Durchmesserbereich von 0,8 bis 3 mm. Bisher musste an das Schleifen der Werkzeuge mit Kühlkanälen ein aufwendiger und manueller Reinigungs- und Spülprozess jedes einzelnen Werkzeugs angeschlossen

werden. Dieser Prozess, so mühsam und zeitintensiv er auch sein mag, ist elementar. Er stellt sicher, dass zum einen die Kühlkanäle frei sind für den Kühlmitteldurchfluss und dass sich zum anderen keine Rückstände in den Kanälen befinden, die während des Beschichtungsprozesses verdampfen und die Beschichtung unbrauchbar machen könnten. Reinigung und Spülung der Kühlkanäle prozesssicher realisieren Um den Prozess schneller, effizienter und sicherer zu gestalten, konzipierte und konstruierte WEISSKOPF gemeinsam mit einem externen Partner eine Anlage, die die bisher manuelle Reinigung und Spülung automatisch realisiert. Dafür brachten die MAPAL Experten nicht nur ihre Technologiekompetenz sondern auch ihre Prozess- und Konstruktionserfahrung ein. Seit kurzem ist die neue Anlage in Meiningen in Betrieb. Unter hohem Druck werden die Kühlkanäle mit Druckluft und Alkohol nun maschinell gereinigt. Den Reinigungs- und Spülprozess überwachen sowohl Sensoren als auch geschulte Mitarbeiter. „Die bisherige Ausschuss- und Nacharbeitsquote von rund 22 Prozent bei diesen Werkzeugen aufgrund nicht freier Kühlkanäle haben wir vollständig auf null gesenkt“, freut sich Uwe Rein, Geschäftsführer bei WEISSKOPF. Das heißt für Kunden: noch schneller und prozesssicherer einsetzbare Werkzeuge.

44 | MAPAL IMPULSE 58

MIT VOLLGAS

AUF DEM WEG ZUR DIGITALISIERUNG DER CNC-FERTIGUNG

Seit 2008 arbeitet MAPAL als Toolmanager bei der TOYOTA Motorsport GmbH (TMG). Ein zentrales Thema der Zusammenarbeit ist die Digitalisierung der CNC-Fertigung. Zwar steht der letzte Schritt zur Umsetzung von Industrie 4.0 noch aus, doch bereits die Vorarbeiten haben sich in deutlichen Verbesserungen der Fertigungsabläufe niedergeschlagen. So ist es TMG mit der Unterstützung von MAPAL gelungen, die Werkzeugkosten in der CNC-Fertigung innerhalb der ersten vier Jahre um ca. 61 Prozent zu senken – und das bei einer Erhöhung der Fertigungsauslastung in der gleichen Zeitspanne um rund 35 Prozent. „Ich kann nur jedem raten, sich mit dem Thema Industrie 4.0 beziehungsweise der Vernetzung der Einzelsysteme auseinanderzusetzen“, empfiehlt Marcel Voigt, Manager CNC Production & Programming bei der TOYOTA Motorsport GmbH (TMG) mit Sitz in Köln. „Alleine schon die intensive Beschäftigung mit dem Thema birgt – wie sich bei uns gezeigt hat – viel Optimierungspotenzial. Und dieses Potenzial bietet die Chance für größere Produktivitätssteigerungen.“ Mit dem Kauf eines Toolmanagement-Systems ist es aber nicht getan. Bis Industrie 4.0 in einer CNC-Fertigung Einzug halten kann, muss viel vorgearbeitet werden.

Sich dabei Unterstützung von außen zu holen, hilft nach Auffassung des Toyota-Managers dabei, die Dinge deutlich zu beschleunigen. „Die Perspektive und Erfahrung eines Außenstehenden verändert die eigene Sichtweise und erleichtert es, bestehende Arbeitsweisen zu hinterfragen, neu zu bewerten und gegebenenfalls bessere Lösungsansätze zu finden“. MAPAL als Partner für das Toolmanagement TMG hat MAPAL deshalb schon 2008 ins Boot geholt. Seitdem unterstützt der Werkzeugspezialist das Unternehmen, das als Technologiezentrum sowohl für den TOYOTA-Mutterkonzern als auch für andere Firmen fungiert und sich auf die Entwicklung und Produktion komplexer Prototypen und Kleinserien für die Automobilindustrie spezialisiert hat, mit einer ganzen Dienstleistungspalette.

Bild links: Gemeinsam realisierten Experten von TMG und MAPAL eine CAM-Spannmittelbibliothek. Diese reduziert den Arbeitsaufwand in der CNC-Abteilung um 1.500 Arbeitsstunden im Jahr. (Quelle: TMG)

Bild oben: In Köln entwickelt und produziert TOYOTA Komponenten und komplette Prototypen-Fahrzeuge wie den Sportwagen TS040 HYBRID (Quelle: TMG)

„Es sprechen gleich mehrere Gründe für MAPAL als Werkzeugpartner“, erläutert Marcel Voigt den Schritt. „Ausschlaggebend war für uns neben der ausgesprochenen Technologie-Expertise auch die Bereitschaft, Werkzeuge von Marktbegleitern in das Toolmanagement mit aufzunehmen und diese auch zu beschaffen.“ Und so übernimmt der Aalener Werkzeugspezialist seit dem Start der Partnerschaft für TMG nicht nur den kompletten Einkauf, Montage, Vermessung, Bereitstellung und Nachschliff aller benötigten Werkzeuge, sondern steht dem Unternehmen auch über den kompletten Produktionsprozess eines Werkstücks hinweg mit technologischem Know-how zur Seite.

großen Schritt vorangebracht“, blickt Marcel Voigt zufrieden zurück.

Zahl der Werkzeuge nahezu halbiert Gleich eines der ersten Resultate der Zusammenarbeit konnte sich sehen lassen: Die Werkzeugvielfalt wurde deutlich reduziert. Die Zahl der eingesetzten Werkzeuge war während des Engagements von Toyota in der Formel 1 und der aus dieser Zeit stammenden Aufteilung der Fertigungskapazitäten auf fünf verschiedene Abteilungen mit unterschiedlichen Anforderungen und Teileportfolios im Laufe der Zeit auf 7.644 angewachsen. Nach zwei Jahren vereinter Anstrengungen waren es nur noch 4.320 Artikel. „Hier hat uns die Technologie-Expertise und Innovationsstärke von MAPAL gerade auch auf dem Gebiet der Composite-Bearbeitung einen

Eine weitere große Reduzierung der Werkzeugkosten erreichte TMG 2013 durch die Einführung elektrisch angetriebener Aussteuerwerkzeuge in der Sitzringbearbeitung. Vor der Einführung des Aussteuerwerkzeugsystems TOOLTRONIC von MAPAL hatte TMG die Sitzringbearbeitung ganz konventionell mit Monoblockwerkzeugen realisiert. „Bedingt durch die beim Motorsport zahlreichen Optimierungsdurchläufe sind bei uns vor der Umstellung auf TOOLTRONIC alleine für die Sitzringbearbeitung zuletzt jährliche Kosten für einteilige Werkzeuge in Höhe von 68.000 Euro aufgelaufen. Diese Kosten sind danach komplett weggefallen. Wir mussten nur noch ein zweites Aufsatzwerkzeug für eine Erweiterung des Durchmesserbereichs anschaffen.“ Noch entscheidender im Motorsport war und ist aber die Flexibilität, die mit dem TOOLTRONIC-System in den Werkshallen einzog. Sie erlaubt es TMG-Ingenieuren heute, bis zum letzten Moment Änderungen am Winkel oder dem Durchmesser des Ventilsitzes vorzunehmen. Koordinierte Standardisierung Doch dabei ließen es TMG und MAPAL nicht bewenden. Parallel zur technologischen Weiterentwicklung wurde aus Gründen der Effizienzsteigerung und als Vorbereitung für die Digitalisierung auch die Standardisierung der Prozesse in der CNC-Fertigung vorangetrieben. Einen besonderen Schub erfuhren diese Bemühungen als 2011 die vormals

MAPAL – PARTNER IM TOOLMANAGEMENT

46 | MAPAL IMPULSE 58

TOOLMANAGEMENT 1 | Speziell für die Bearbeitung einer Umlenkhebelpassung hat MAPAL für TMG einen leistengeführten Rückwärtssenker entwickelt. Das Werkzeug wird in das Chassis-Bohrloch eingeführt, dann wird der Kopf mit der Schneide aufgeschraubt und beim Zurückziehen die Passung bearbeitet. (Quelle: TMG) 2 | Beispiel für eine erfolgreiche Technologie-Partnerschaft: Mischbearbeitung eines Titan-Carbon-Getriebegehäuseteils. (Quelle: TMG) 3 | Dank zweier Ausgabesysteme UNIBASE-M von MAPAL haben die Kölner stets einen Überblick über Werkzeugkosten, Lagerwert und Umschlagshäufigkeit.

1

2

einzelnen CNC-Fertigungen in einer Produktionseinheit zusammengefasst wurden. Zu diesem Zeitpunkt hat TMG den Toolmanagement-Prozess zusammen mit MAPAL neu definiert und beispielsweise Standards für die Werkzeugmontage, die Organisation der Werkzeuglagerung, die Entnahme aus den Werkzeugschränken sowie für die Beschreibung von Sonderwerkzeugen entwickelt. Die Implementierung der Standards übernahm MAPAL. TMS mit Leben gefüllt Um ein Toolmanagement-System wirksam einsetzen zu können, muss es erst mit Leben gefüllt werden. „Das kann mit einem erheblichen Aufwand verbunden sein“, gibt Marcel Voigt zu bedenken. So musste TMG über drei Jahre verteilt 3.000 Mannstunden investieren, bis allein die nach der Konsolidierungsphase übriggebliebenen 2.153 Werkzeugschneiden inkl. Bearbeitungsparametern im CAM-System als Technologiedatenbank zur Verfügung standen. Darauf aufbauend wurden dann 2.718 Komplettwerkzeuge und zusätzlich eine einheitliche Werkstückspannmittel-Bibliothek in das CAM-System eingepflegt. „Seitdem müssen unsere Programmierer die Spannmittel nicht mehr mühsam aus einer unsortierten Bibliothek zusammensuchen und dann an einem Koordinatensystem ausrichten, sondern sie können sie schnell und direkt platzieren - eine Einsparung von fünf Minuten pro Programm“, berichtet

3

Marcel Voigt. „Bei einer Größenordnung von etwa 2.200 jährlich erstellten Programmen summiert sich die Zeitersparnis bei uns auf ca. 183 Arbeitsstunden.“ Werkzeugkosten produktweise zugeordnet Weitere Optimierungspotenziale hat TMG mit der Anschaffung zweier automatischer Werkzeugausgabesysteme vom Typ UNIBASE realisiert. Damit hat das Unternehmen nicht nur Wege innerhalb des Unternehmens verkürzt, sondern kann auch Werkzeugkosten ermitteln und produktweise zuordnen. Ein automatisch erstellter Report gibt den Verantwortlichen einen schnellen Überblick über den Istzustand und eventuelle (Kosten-) Probleme oder Versorgungsengpässe. „Wir haben mit diesem Schritt nun eine gute Basis geschaffen, die es uns erlaubt, in Kooperation mit MAPAL die Vernetzung der Einzelsysteme in Angriff zu nehmen, wofür wir uns jetzt bis Ende 2016 Zeit nehmen wollen“, fasst der TMG-Manager abschließend zusammen. „Wir haben aber schon durch die Vorarbeiten bei sonst unveränderten Rahmenbedingungen in Hinblick auf Mitarbeiterzahlen und Maschinenausstattung eine erhebliche Effizienzsteigerung erreicht. So haben wir die Zahl der produzierten Teile innerhalb von drei Jahren um ca. 63 Prozent erhöhen können.“

48 | MAPAL IMPULSE 58

Auch 2015 stand bei MAPAL ein Tag im Juni ganz im Zeichen der Fach- und Regionalpresse. Die jährliche Pressekonferenz stand auf dem Programm. Mit einem neuen Rekord: Insgesamt 40 Journalisten machten sich auf den Weg zu MAPAL, um sich bei der 17. Pressekonferenz unter anderem über Produktneuheiten sowie die Jahresbilanz zu informieren. Zudem erhielten die Medienvertreter Einblicke in neueste Fertigungs- sowie Bearbeitungsverfahren. Dr. Dieter Kress berichtete den Fachjournalisten und Lokalredakteuren vom vergangenen Jahr, das einen Rekord bereithielt: MAPAL übertraf mit dem konsolidierten Umsatz der gesamten MAPAL Gruppe erstmals die 500 Millionen Euro Marke. Zudem blickte Kress in die Zukunft und informierte über die künftigen Aktivitäten der MAPAL Gruppe und die Erwartungen für 2015. Zum Thema Industrie 4.0 referierte Dr. Jochen Kress und zeigte unter anderem auf, welche wichtigen Hardwarebausteine für die Werkzeuglogistik unter den Stichpunkten

„Markieren – Messen – Einstellen - Ausgeben“ das MAPAL Portfolio beinhaltet. Produktionstechnologe Dr. Thomas Utz, Produktmanager und Fertigungsleiter Spanntechnik Jochen Schmidt sowie Dr. Wolfgang Baumann, Leiter der Beschichtungsentwicklung bei MAPAL, stellten die neuesten Entwicklungen aus ihren Bereichen vor. Ein breites Spektrum deckten die Vorträge der drei Experten ab. Utz berichtete von einem optimierten Hohlschaftkegel, der dynamisch ausgewuchtet ist, Schmidt hatte die ersten additiv gefertigen Spannfutter im Gepäck und Baumann sprach von Nano-Strukturen bei der Schneidstoffentwicklung, die für Mega-Effekte sorgen. Von allen drei vorgestellten Technologien konnten sich die Teilnehmer der Pressekonferenz in der Versuchs- und Entwicklungsabteilung anschließend selbst überzeugen. Dort standen den Journalisten zudem weitere Experten aus den unterschiedlichen Produkt-

bereichen von MAPAL zur Verfügung. Es blieb genug Zeit, um sich auszutauschen, Interviews zu führen und Informationen zu sammeln, bevor Dr. Jochen Kress die Neuheiten vorstellte, die MAPAL zur EMO 2015 in Mailand präsentiert. Magische Momente kennzeichneten den Abschluss der Pressekonferenz am Abend. Mentalist und Zauberkünstler David Mitterer versetzte sein Publikum mit verbogenen Gabeln, gelesenen Gedanken und plötzlich bewegungsunfähigen Probanden in Staunen. Mit umfangreichen Informationen für viele Artikel in den Fachmedien machten sich die Journalisten nach einer Betriebsbesichtigung am folgenden Tag auf den Heimweg.

…UND MAGISCHE

MOMENTE Mentalist und Zauberkünstler David Mitterer brachte die Journalisten zum Staunen.

Fachvorträge und Vorführungen live im Versuch standen im Mittelpunkt der 17. MAPAL Pressekonferenz in Aalen.

50 | MAPAL IMPULSE 58

DIE ZUKUNFT DES HSK IST

DYNAMISCH AUSGEWUCHTET Veränderte Mitnehmernut beseitigt Massenungleichgewicht Nicht erst seitdem immer höhere Werkzeugdrehzahlen, beispielsweise bei HSC-Bearbeitungen, vermehrt Anwendung finden, steht der Wunsch nach dynamisch ausgewuchteten Gesamtsystemen und Einzelkomponenten im Raum. Schon lange ist dies eine Anforderung, die allerdings mit bisherigen HSK-Spannmitteln meist nicht zu erfüllen war. Dank einer Weiterentwicklung von MAPAL ist es nun möglich, Adapter und Werkzeuge sowie modulare Werkzeugsysteme mit HSK-Schaft dynamisch auszuwuchten. Dazu wurde die Geometrie der niedrigen Mitnehmernut des HSK-Kegels verändert. Der Einsatz des neuen Systems erfolgt genauso wie bisher, es sind keinerlei Änderungen an der Bearbeitungsmaschine erforderlich. Anfang der 1990er Jahre wurde der Hohlschaftkegel HSK eingeführt. MAPAL hat diese Einführung maßgeblich mitbestimmt: Dr. Dieter Kress, geschäftsführender Gesellschafter von MAPAL, war zu dieser Zeit Vorsitzender der nationalen und internationalen Normengremien. Heute ist der HSK eine der marktführenden Werkzeugschnittstellen und in verschiedenen Ausführungen verfügbar. Der Fokus bei der ursprünglichen Gestaltung lag auf der Verbesserung von Spanngenauigkeit und Steifigkeit bei gleichzeitiger Massenreduzierung im Vergleich zu dem zu dieser Zeit konkurrenzlosen Steilkegel. Das komplexe Thema des Auswuchtens fand bei der Konstruktion der beiden hauptsächlich verwendeten HSK-Formen A und C jedoch noch nicht die notwendige Berücksichtigung. So dienen zwei unterschiedlich tiefe Mitnehmernuten am Ende des Hohlkegels als Verdrehsicherung, wodurch jedoch an dieser axialen HSK-Position ein Massenungleichgewicht entsteht.

Zwischen der ursächlichen Unwucht durch die unterschiedlich tiefen Mitnehmernuten (Bild 1, Ebene 1) und deren statischer Beseitigung am HSK-Bund, hier gezeigt durch eine Ausgleichsbohrung am HSK-C (Bild 1, Ebene 2), liegt der axiale Abstand L. Dieser Hebelarm L zwischen zwei gleichgroßen Unwuchten generiert eine dynamische Unwucht beziehungsweise ein Unwuchtmoment MU aufgrund der sich gegenüberliegenden Fliehkräfte FU und -FU. Obwohl die Einspannung des Schaftes in einer Maschinenspindel verhindert, dass ein rotierendes Werkzeug eine Taumelbewegung ausführt, so sind jedoch entsprechende Schwingungen die Folge. Dynamisches Auswuchten bisher nicht möglich Vor allem bei kurzen oder schlanken HSK-Spannmitteln wie Schrumpf-, Hydrodehn- oder Spannzangenfuttern, sowie Flansch- oder Modulaufnahmen und HSK-Reduzierungen (Bild 2) war die Korrektur der dynamischen HSK-Unwucht nicht möglich. Solche Adapter konnten bislang also weder für sich selbst, noch zusammen mit einem gefügten Zerspanungswerkzeug, wie einem Bohrer oder Fräser, dynamisch ausgewuchtet werden. Das gleiche galt auch für kurze oder schlanke, rotationssymmetrische monolithische Werkzeuge. Eine weitverbreitete Forderung in Lastenheften vieler Werkzeugkunden formuliert das damit verbundene Dilemma: „Sämtliche Einzelkomponenten, als auch daraus zusammengesetzte Werkzeugsysteme sind dynamisch auszuwuchten.“ Hersteller von HSK-Spannmitteln oder entsprechenden modularen HSK-Werkzeugsystemen konnten diese Bedingung bislang kaum erfüllen. Sowohl Spannzeug als auch Werkzeugsystem wiesen die dynamische Restunwucht des HSK-Schaftes auf. Ein entsprechendes Messergebnis führte bei Anwendern häufig zu Reklamationen. Die technisch korrekte Erklärung, dass hierfür ausschließlich der normgerecht gefertigte und ausgewuchtete HSK verantwortlich sei und

DY N A M I S C H E RESTUNWUCHT ELIMINIERT

Das HTC mit schlanker Kontur ist das erste Serienprodukt, das optional mit dem optimierten HSK ausgestattet ist.

52 | MAPAL IMPULSE 58

somit auch keine Verbesserung möglich wäre, überzeugte Kunden nur selten. Die Einsatzpraxis von statisch ausgewuchteten Werkzeugen mit HSK-A- und HSK-C-Schnittstellen hat bisher zwar gezeigt, dass die dynamische Restunwucht bei mehrteiligen, modularen Zerspanungswerkzeugen auf unkritische Bearbeitungen keinen entscheidenden Einfluss hat und AUF EINEN BLICK die erzielten Ergebnisse die For– Dynamische Restunwucht wird eliminiert derungen erfüllten. – Funktionalität des HSKs (z. B. Verdrehsicherung) Bei stetig steigenund alle technischen Vorteile bleiben erhalten den Schnittge– Einfacherer Auswuchtvorgang schwindigkeiten und damit höheren mit optimalem Ergebnis Werkzeugdreh– Bessere Bearbeitungsergebnisse, z. B. in zahlen verstärkt Oberflächenqualität und Rundheit, zu erwarten eine dynamische – Einsatz auf allen Bearbeitungsmaschinen Restunwucht allerohne jegliche Änderung dings Schwingungen und Vibrationen. Optimierte Version des Hohlschaftkegels Als Experte und Innovationstreiber im Bereich der Spanntechnik hat sich MAPAL aus den genannten Gründen dieser Problematik des HSKs angenommen und eine optimierte Version entwickelt. Beim verbesserten HSK veränderte MAPAL die niedrige der beiden Mitnehmernuten zu einer zweiten tiefen Mitnehmernut gleichen Volumens (Bild 3). Die Breite der neuen Vertiefung ist beidseitig um insgesamt einen Millimeter reduziert. Dadurch wird das Massenungleichgewicht an dieser Stelle beseitigt. Die Lageindexierung bleibt weiterhin gewährleistet. Durch den optimierten HSK ist es erstmals möglich, HSK-Adapter, modulare Werkzeugsysteme sowie kurze und schlanke, rotationssymmetrische Werkzeuge mit HSK-Schaft dynamisch auszuwuchten. Mit der dynamischen Restunwucht verlieren jetzt also sämtliche HSK mit ehemals unterschiedlich tiefen Mitnehmernuten ihren letzten und einzigen Nachteil. Und auch mit der neuen Form der Mitnehmernut behält der HSK seine volle Funktionalität sowie alle bisherigen technischen Vorteile gegenüber anderen Werkzeugschäften. Neben einem besseren und einfacheren Auswuchtvorgang selbst, sind Verbesserungen bei den Bearbeitungsergebnissen, beispielsweise hinsichtlich Oberflächenqualität und Rundheit, zu erwarten. Zudem wird dem Kunden die Entscheidung für einen Wechsel zur optimierten HSK-Bauform leicht gemacht, weil ihr Einsatz wie bisher ohne Einschränkung auf allen bestehenden Bearbeitungsmaschinen erfolgen kann. Die optimierte HSK-Bauform ist zur Normung vorgeschlagen.

DYNAMISCH AUSGEWUCHTET Wuchtbohrung nicht erforderlich

Neue tiefe Mitnehmernut

TECHNISCHE

1

DETAILS STATISCH AUSGEWUCHTET

FU

MU

tiefe Nut

Niedrige Mitnehmernut

L Ebene 1

2

3

-F U Ebene 2

Ausgleichsbohrung

54 | MAPAL IMPULSE 58

+

MIT DEM PLUSS – DIE LASERMARKIERUNG

Komponenten aus Kunststoff oder Metall mit Hilfe eines Lasers zu kennzeichnen oder zu gravieren, ist nicht nur modern, sondern im Vergleich zum Mikrofräsen oder Senkerodieren auch noch wesentlich effizienter und kostengünstiger. Davon hat sich die Boehringer Ingelheim microParts GmbH selbst überzeugt. Sie setzt seit Anfang 2014 im unternehmenseigenen Formen- und Werkzeugbau eine Laserbearbeitungsanlage der LASERPLUSS AG ein. Seitdem können die Mitarbeiter des Medizintechnikherstellers eine Gravur 25-mal schneller realisieren. Bis zu 44 Millionen Tascheninhalatoren vom Typ Respimat können jedes Jahr die Bänder des Boehringer-Ingelheim-Werkes am Rande des Dortmunder Univiertels verlassen und gehen in die ganze Welt. Die äußerst kompakten Geräte sind ein kleines Wunderwerk der Technik, das mit zahlreichen Patenten geschützt ist. Mit nur einer einzigen kleinen 180°-Drehung des unteren Gehäuseteils wird Energie in einer Feder gespeichert, um ganz ohne Treibgas einen Arbeitsdruck von 250 Bar zu gewährleisten. Nach dem Auslösen des Geräts wird das Medikament durch eine kleine Düse getrieben und zu einem sehr feinen und lang anhaltenden Aerosol zerstäubt. Die Flüssigkeitströpfchen sind nur rund fünf Mikrometer groß und damit besonders lungengängig. Doch bevor sich der Endanwender mit einem kleinen Knopfdruck Linderung verschaffen kann, gibt es bei Boehringer Ingelheim microParts viel zu tun: Die einzelnen Kunststoffteile müssen gespritzt, die Düsen geätzt und vereinzelt werden und die Geräte nach der vollautomatischen Endmontage die Qualitätskontrolle erfolgreich durchlaufen. Kennzeichnung von Werkzeugen und Ersatzteilen Die Kerne beziehungsweise Werkzeuge für den Spritzguss sowie Ersatzteile für den Maschinenpark fertigt der angegliederte Muster- und Formenbau. Dabei werden die Werkzeuge mit einer Gravur versehen, die sich später in das Spritzgussteil überträgt und so eine lückenlose Rückverfolgbarkeit ermöglicht, wie sie für eine GMP-konforme Fertigung von Medizintechnikprodukten unerlässlich ist. Auch jedes Ersatzteil erhält eine unverwechselbare Kennzeichnung und kann so in dem intelligenten Ersatzteilmanagement des Medizintechnikproduzenten erfasst werden.

Da viele Bauteile des Inhalators extrem klein sind, bleibt allerdings oft kaum Platz für die gewünschte Kennzeichnung. „Wir verwenden Schriftzeichen bis hinunter zu einer Schriftgröße von einem halben Millimeter auf einem Bund von einem Millimeter“, erläutert Frank Hütten, Leiter des Muster- und Formenbaus bei der Boehringer Ingelheim microParts GmbH. „Dabei müssen die engen Positionsvorgaben von einem Hundertstel genau eingehalten werden, um die Dichtigkeit des Inhalators nicht zu gefährden.“ Schnell und dauerhaft beschriften und gravieren

Boehringer Ingelheim microParts hat sich deshalb die in Kirschweiler ansässige LASERPLUSS AG als ausgesprochenen Beschriftungsexperten mit ins Boot geholt, dessen Lasermarkierungssystems RayDesk XL solch anspruchsvollen Aufgabenstellungen problemlos gewachsen ist. Das haben umfangreiche Versuchsszenarien gezeigt, die LASERPLUSS im Auftrag von Boehringer Ingelheim microParts durchgeführt hat. Der auf die Anwendung zugeschnittene diodengepumpte Faserlaser in Verbindung mit verfahrbaren Z- und X-Achsen erlaubt es dem Medizintechnikhersteller, sämtliche Arten von Bauteilen und Materialien auf einfache Art und Weise prozesssicher, schnell und dauerhaft zu beschriften oder zu gravieren. In einer Materialdatenbank, die in enger Zusammenarbeit mit Boehringer Ingelheim microParts entwickelt wurde, hat LASERPLUSS alle erforderlichen Parameter für eine Beschriftung auf Knopfdruck hinterlegt. „Diese Unterstützung war uns wichtig, da wir uns hier auf Neuland bewegt haben“, unterstreicht Frank Hütten. Der Maschinentisch des Geräts ist dabei für Bauteile bis 550 x 250 mm ausgelegt, so dass in einer Aufspannung auch mehrere kleinere Bauteile beziehungsweise Werkzeuge beschriftet oder graviert werden können.

Der Medizintechnikhersteller Boehringer Ingelheim microParts setzt auf Laserbearbeitungsanlagen von LASERPLUSS.

+

RayDesk XL

Bis zu 44 Millionen Tascheninhalatoren vom Typ Respimat können

jedes Jahr die Bänder des Boehringer-Ingelheim-Werkes am Rande des

56 | MAPAL IMPULSE 58

Zufriedene Gesichter – denn die Ergebnisse des Lasermarkierungssystems RayDesk XL überzeugen. V. l. n. r.: Anneli Ebener, Rüdiger Emrich und Frank Hütten.

Automatische Bauteilerkennung und Positionierung Das Gerät wurde von LASERPLUSS für Boehringer Ingelheim microParts darüber hinaus mit einer zusätzlichen Drehachse und dem ebenfalls optionalen Bildverarbeitungssystem EasyVision zur automatischen Bauteilerkennung und Positionierung ausgestattet. Die damit erreichten Ergebnisse haben die Verantwortlichen bei Boehringer Ingelheim microParts überzeugt, denn mit dem System kommen die Vorteile der Laserbeschriftung – die schnelle, berührungslose sowie verschleißfreie Materialbearbeitung ohne Zusatzstoffe – voll zur Geltung. „Bei dem von uns zuvor genutzten Senkerodierverfahren benötigten wir pro Gravur bis zu drei Elektroden, die zuvor erst auch noch gefertigt werden mussten“, blickt Frank Hütten zurück. Der Laser verschleißt dagegen nicht und liefert eine gleichbleibend hohe Qualität. Zusätzlich entfällt dank EasyVision das zeit- und personalaufwendige Ausrichten und Abfahren des Bauteils sowie die manuelle Bestimmung der Maßund Bezugsebenen, da das System ein beliebig positioniertes Bauteil erkennt und gegebenenfalls ausrichtet, die Maß-Bezugsebenen automatisch festlegt und dann die Gravur beziehungsweise den Materialabtrag anhand von hinterlegten CAD-Daten vornimmt. Anlassbeschriftung, Tiefengravur und 3D-Bearbeitung Die Schrift beziehungsweise Gravur lässt sich dabei auch über ein Live-Bauteilbild zuordnen (teachen) und für eine Beschriftung weiterer gleicher Bauteile abspeichern. Dabei ist das System in der Lage, mehrere kleine, gleiche Bauteile, die willkürlich im Sichtfeld der Kamera positioniert sind, anhand ihres Umrisses zu erkennen und positionsgenau zu beschriften. Alternativ kann die Schrift auf einem Bauteil über eine Kantenerkennung positioniert werden, was insbesondere bei größeren Werkstücken hilfreich ist und das Einsatzfeld des Systems vergrößert. Zusätzliche Flexibilität bietet das Lasersystem durch seine verschiedenen Bearbeitungsfunktionen: So lässt sich mit dem Laser sowohl eine Anlassbeschriftung (Materialerwärmung führt zu einer gut erkennbaren und dauerhaften Oxydierung der Werkstückoberfläche ohne Grate), als auch eine Tiefengravur oder eine 3D-Bearbeitung durch Materialabtrag realisieren.

RayDesk XL IM UEBERBLICK -- Schnelle, berührungslose sowie verschleißfreie Materialbearbeitung -- Gleichbleibend hohe Qualität -- Verschiedene Bearbeitungsfunktionen: Anlassbeschriftung, Tiefengravur und 3D-Bearbeitung -- Bedienung einfach zu erlernen

Die Bedienung des Systems ist dabei schnell erlernt, wie Frank Hütten bestätigt: „Mich hat überrascht, wie einfach die Anlage von einem ausgebildeten Techniker bedient werden kann. Dazu hat sicherlich auch der gute persönliche Support durch den zuständigen Kundenbetreuer sowie das gute Schulungskonzept von LASERPLUSS beigetragen, das eine Schulung am realen Bauteil bei uns ermöglicht hat.“ In wenigen Minuten zur fertigen Gravur Unter dem Strich konnte Boehringer Ingelheim microParts mit dem Laserbearbeitungssystem von LASERPLUSS die erforderliche Zeit für eine Gravur drastisch senken. „Während wir beim Senkerodieren inklusive der

erforderlichen Vorarbeiten insgesamt drei Stunden für eine Feingravur investieren mussten, sind es jetzt mit dem RayDesk XL System nur noch sieben Minuten!“, freut sich Frank Hütten. Diese Zeitersparnis bedeutet für den Medizintechnikspezialisten eine spürbare Kosteneinsparung im Muster- und Formenbau, der jedes Jahr 40.000 Einzelkomponenten fertigt. Die Beschriftung mit dem RayDesk XL System ist dabei so effizient, dass selbst nach Inbetriebnahme einer dritten Produktionslinie und damit einhergehender Verdoppelung der Ausbringungsmenge auf 44 Millionen Inhalatoren kein weiteres System angeschafft werden musste.

links: Die Gravur lässt sich über ein Live-Bauteilbild zuordnen. rechts: Die Bedienung des RayDesk XL ist schnell zu erlernen.

Die Gravur ist für eine lückenlose Rückverfolgbarkeit unerlässlich.

58 | MAPAL IMPULSE 58

PRODUKTIVITÄTSERHÖHUNG FÜR DIE SCHALTSCHIEBERBEARBEITUNG Mehrschneidige PKD-Feinbohrwerkzeuge für Ventilbohrungen In Automatikgetrieben ist das Schaltgerät die zentrale Komponente, die je nach Lastzustand des Motors und der Fahrzeuggeschwindigkeit die Kupplung und die Bremsen des Getriebes ansteuert, um die Gänge zu schalten. Bei der Fertigung der Schaltgerätegehäuse spielen die Ventilbohrungen eine zentrale Rolle. Für eine deutliche Produktivitätserhöhung bei deren Bearbeitung hat MAPAL mehrschneidige PKD-Werkzeuge mit fest gelöteten Schneiden entwickelt. Die Gehäuse der Schaltgeräte bestehen überwiegend aus legiertem Druckguss­ (AlSi9Cu3Mg). An ihre Fertigung werden hohe Qualitätsanforderungen gestellt. So müssen die Toleranzen von Zylinderformen < 8 µm, Rundheiten < 4 µm und Oberflächen mit Rz < 3 µm dauerhaft und prozesssicher bei der Herstellung eingehalten werden. Vor allem bei den meist gestuften Ventilbohrungen stehen diese Anforderungen im Mittelpunkt. Deren Bearbeitung ist auf mehrere Bearbeitungsfolgen aufgeteilt. Dabei kommen unterschiedliche Werkzeuge zum Pilotieren, Zwischenbearbeiten und Fertigbearbeiten zum Einsatz. Erst die Abstimmung der einzelnen Prozessschritte erzeugt die Präzision Besonders wichtig bei der Fertigung der Ventilbohrungen sind die Lösung komplexer Abhängigkeiten zwischen den Bearbeitungsschritten und deren fertigungstechnische Abbildung auf die Werkzeuggeometrie. MAPAL arbeitet seit vielen Jahren eng mit den führenden Herstellern von Schaltgeräten zusammen. Das Kompetenzzentrum für PKD-Werkzeuge hat sich ein hohes Prozessverständnis erarbeitet und bietet nun weiterentwickelte Werkzeuge für noch mehr Produktivität. Diese Weiterentwicklungen tragen den zunehmenden Forderungen nach Erhöhung der Produktivität durch Prozesszeitverkürzung und nach einer Erhöhung der Ausbringungsmenge Rechnung.

PILOTIERUNG

Analyse bringt die optimale Werkzeugkombination Aufgrund einer Analyse der kundenspezifischen Bearbeitungsverhältnisse wie beispielsweise des Maschinenparks, der Kühlschmier­situation (Nass/MMS) oder der geforderten Ausbringungsmenge empfehlen die MAPAL Experten die richtige Werkzeugkombination. Da nicht jede Ventilbohrung die maximal fertigbare Präzision benötigt, hat MAPAL neben den feinverstellbaren auch fest gelötete PKD-Feinbohrwerkzeuge im Programm, die trotz eines nur minimal erweiterten Toleranzbereich eine deutliche Verkürzung der Prozesszeit erreichen. Zusätzlich überzeugen die festen Mehrschneider durch den Wegfall der Feinjustierung der Schneiden und einen dadurch minimierten Einstellaufwand. Vier Schneiden für eine signifikant verkürzte Prozesszeit Für die Zwischenbearbeitung hat das Kompetenzzentrum für PKD-Werkzeuge beispielsweise ein vierschneidiges PKD-Werkzeug mit fest gelöteten Schneiden entwickelt, das als Alternative zum zweischneidigen Standardwerkzeug eingesetzt werden kann, sobald das Längen- und Durchmesserverhältnis und die Aufmaßsituation es erlauben. Eine signifikant verkürzte Prozesszeit ist die Folge. Die benötigte Positioniergenauigkeit wird selbst

FERTIGUNGSWERKZE

STANDARD | z = 3 | 6

Für jede Anforderung das passende Werkzeug Denn von der Zwischenbearbeitung hängt maßgeblich das Ergebnis der Fertigbearbeitung ab. Bisher wurden die hohen Anforderungen an die Fertigbearbeitung mit einem einschneidigen feinverstellbaren PKD-Feinbohrwerkzeug

erreicht. Auch hier haben die Spezialisten angesetzt und neue, prozesssichere und wirtschaftliche Bearbeitungsstrategien konzipiert. Zur Fertigbearbeitung stehen nun je nach Anforderung drei- bis sechsschneidige, fest gelötete PKD-Feinbohrwerkzeuge zur Verfügung. Diese sorgen für eine deutlich verbesserte Taktzeit bei nahezu gleicher Präzision. Die verschiedenen Werkzeugvarianten konkurrieren nicht sondern ergänzen sich,

ZWISCHENBEARBEITUNG

EUG

ausschlaggebend sind die kundenspezifischen Anforderungen. Auch weiterhin gilt, dass feinverstellbare einschneidige Werkzeuge die erste Wahl sind, wenn es um höchst präzise Bohrungsqualitäten geht. Sobald die Toleranzen es zulassen, empfiehlt MAPAL jedoch den mehrschneidigen Produktivitätssieger.

FERTIGBEARBEITUNG

FERTIGUNGSALTERNATIVEN

FERTIGUNGSALTERNATIVEN

ALTERNATIVE 1 | z = 2

ALTERNATIVE 2 | z = 4

+++ ALTERNATIVE 1 | z = 1

ALTERNATIVE 2 | z = 3

AUF EINEN BLICK -- Fester Mehrschneider erreicht nahezu die gleiche Präzision wie ein justierbares Feinbohrwerkzeug bei gleichzeitig deutlicher Produktionssteigerung -- Werkzeugalternativen berücksichtigen individuelle Produktionsanforderungen

+++

|3

PRODUKTIVITÄT

+

PRÄZISION

bei vorhandenem Gussdeckel eingehalten. Der Grundstein für die Fertigbearbeitung.

ALTERNATIVE 3 | z = 6

+

MAPAL SPOTLIGHT Große Bohrtiefen mit gefederten Führungsleisten prozesssicher bearbeiten

Das modulare System ermöglicht die Anpassung auf verschiedene Werkzeuglängen und Bearbeitungsdurchmesser

Fest eingelötete und gefederte PKD-Führungsleisten sorgen dafür, dass das Werkzeug sich sicher am Material der Bohrung abstützt

Mit einem innovativen Werkzeugkonzept, das die Tangentialtechnologie mit der Führungsleistentechnik kombiniert, lassen sich extrem lange Bohrungen mit mittleren bis großen Durchmessern und langen Auskragungen in hoher Präzision prozesssicher bearbeiten. Ein modularer Aufbau ermöglicht dabei die Anpassung an verschiedene Bohrtiefen und Bearbeitungsdurchmesser. Der Werkzeugkopf kann mit bis zu acht Wendeschneidplatten bestückt werden. Für die Stabilität und Sicherheit der Bearbeitung sorgt eine Kombination aus konventionellen, fest eingelöteten und gefederten Führungsleisten. Die gefederten Führungsleisten sind so positioniert, dass die festen Führungsleisten optimal am Material der Bohrung anliegen und das Werkzeug abstützen. So ist auch bei schwankenden Aufmaßen oder Verschleiß an den Schneiden ein ruhiger Lauf gewährleistet.

DIE WICHTIGSTEN FAKTEN: -- Ruhiger Lauf und hohe Schnittgeschwindigkeiten -- Zeitersparnis und erhöhte Prozesssicherheit -- Hohe Stabilität -- Geeignet für Schrupp-, Semi-Finish-und Schlichtbearbeitungen

Bestell-Nr. 10145771 | V1.0.0 IMP58-DE-MA-01-160-0915-OS Gedruckt in Deutschland. Technische Änderungen vorbehalten. © MAPAL Dr. Kress KG

Die Federkraft der gefederten Führungsleisten (blauer Pfeil) sorgt für optimales Anliegen der festen Führungsleisten am Material der Bohrung. Mit hellblauen Pfeilen ist die Krafteinwirkung der festen Führungsleisten dargestellt.