Oberflächenbearbeitung Glättmaschine fokussiert auf Qualität der Oberfläche

Klarer und ausschließlicher Fokus auf die Qualität der Oberfläche – so lautet das Konzept einer neuen Glättmaschine. Durch die Erhöhung des Traganteils kann das teure Räumwerkzeug der Voroperation länger genutzt werden.

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Profiroll Technologies GmbH

Mit einer Weltpremiere wird die Profiroll Technologies GmbH aus Bad Düben auf der diesjährigen EMO in Hannover in Halle 26, Stand D71, präsent sein: der Glättmaschine PB 200. Entwickelt wurde die Technik, mit der auch Geräuschemissionen reduziert werden, für Anwendungen in der Automobilindustrie, wo hohe Stückzahlen gefertigt und höchste Qualitäten gefordert werden. Hergestellt werden die Komponenten meist spanend. Die Oberflächenstruktur, die bei einer zerspanenden Bearbeitung jedoch typischerweise entsteht und mit zunehmender Werkzeugstandzeit schlechter wird, hat letztendlich Rauigkeit und damit ein schlechteres Abwälzverhalten zur Folge. Diese negativen Eigenschaften sollen durch die Glättung minimiert werden. Das heißt: Durch die Glättung entsteht eine bessere Oberfläche. Der so entstandene höhere Traganteil sorgt zudem für mehr Laufruhe.

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„Die ausschließliche Konzentration auf die Oberflächenqualität ist neu. Bisher stand bei der Bearbeitung meist die Qualität der Profilparameter im Fokus“, sagt Profiroll-Geschäftsführer Dr. Stephan Kohlsmann. Konkret heißt das: Die Form des Bauteils wird im Zerspanungsprozess hergestellt und anschließend wird mit der Glättmaschine die Oberfläche optimiert.

Dass sich dieser klar definierte Arbeitsschritt rechnet, belegt die erste Anwendung, bei der die Anlage bereits zum Einsatz kommt. „Der Kunde zeigt höchste Einsparungen an, da er seine spanenden Werkzeuge länger nutzen kann und dennoch durch die Glättoperation zu exzellenten Ergebnissen kommt“, so Kohlsmann.

Bewährte Technologie für neues Einsatzgebiet adaptiert

Bei der Entwicklung der neuen Anlage greift Profiroll auf Know-how aus anderen bewährten Anwendungen zurück. So war das Glätten von Schneckenprofilen bei Automobillenkungen schon immer ein Thema, weil hier Kunststoff der Gegenpart ist und damit höchste Oberflächenansprüche gefordert sind. Mit Blick auf eine Steigerung der Performance bei Automatik- und Planentengetrieben, insbesondere im Bereich der E-Mobilität, gewinnt das Thema jedoch auch bei Innen- und Außenverzahnungen von stählernen Getriebebauteilen an Bedeutung.

„Besonderen Charme hat hier der Einsatz des Kaltwalzens, da sich ein verzugsarmes Wärmebehandlungsverfahren wie das Nitrieren an den Prozess anschließt und keine Härteverzüge erwartet werden. Somit ist am Ende der Bearbeitung auch keine Hartfeinbearbeitung nötig. Die Kenntnis der Prozesskette und der damit verbundenen Eckdaten und Parameter ist also entscheidend, um die Vorteile der Glättung nutzen zu können“, betont Kohlsmann.

Know-how für die Erzeugung der Oberfläche steckt im Werkzeug

Auch die Prozessdauer spielte bei der Entwicklung der Maschine eine wichtige Rolle: Für die präsentierte vollautomatische Anlage, mit der neben der eigentlichen Bauteilfertigung auch die Be- und Entladung abgewickelt wird, beläuft sich die Bearbeitungszeit je Zyklus auf lediglich 20 s. „Fest steht jedoch: Das Ergebnis, welches beim Glätten erreicht wird, ist immer abhängig von der Qualität des Werkzeuges“, erklärt Kohlsmann. Kennzeichnend für die neue Anlage sind auch die überschaubaren Werkzeugkosten pro Werkstück, die sich im Vergleich zur Hartfeinbearbeitung im Durchschnitt um den Faktor zehn reduzieren.

Bereits zum 15. Mal ist das Unternehmen auf der Messe vertreten. „Für uns ist die EMO als weltgrößte Messe für die Metallverarbeitung sehr wichtig. Deshalb stellen wir hier immer unsere neuesten Entwicklungen und Applikationen vor. Neben der PB 200 werden wir in diesem Jahr noch drei weitere Anlagen zeigen: eine Verzahnungswalzmaschine zum Walzen von Steckverzahnungen, wie beispielsweise auf Getriebewellen, eine hochpräzise Profilwalzmaschine für ein Kugelgewinde der elektromechanischen Lenkung, bei der der energieeffiziente Antrieb eine wichtige Rolle spielt, sowie eine weitere Glättmaschine, bei der die Herstellung der optimierten Form im Fokus steht“, gibt Dr. Stephan Kohlsmann einen Ausblick.

Erste Maschinen der PB 200 wurden bereits Anfang des Jahres an einen Zulieferer ausgeliefert. Für diesen stand mit Blick auf die Teilefertigung für einen großen Automobilhersteller das Thema Verschleißvermeidung ganz oben auf der Tagesordnung. Auf der EMO wird die Technik nun auch der Öffentlichkeit vorgestellt. Hier wird die PB 200 für eine Innenverzahnung, also ein Hohlrad, gezeigt. Und dass zukünftig in Abhängigkeit von den Kundenanforderungen auch Profilmodifikationen in Flanke und Zahnprofil denkbar sind, ist für die Entwickler aus Bad Düben selbstverständlich.

* Dipl.-Ing. Annedore Bose-Munde ist Fachredakteurin für Wirtschaft und Technik in 99094 Erfurt; weitere Informationen: Profiroll Technologies GmbH, 04849 Bad Düben

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