Kerbschlagproben für die Materialprüfung in der Stahlindustrie rationell herstellen

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AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

Mannel und seine Kollegen verließen eingefahrene Geleise, wie die sukzessive Proben-Herstellung durch verschiedene Arbeitsgänge auf unterschiedlichen Werkzeugmaschinen. Grundlage dafür waren und sind die Normen für die Durchführung von „Kerbschlagbiegeversuchen nach Charpy“, festgelegt in der DIN-Norm EN 10 045 Teil 1.

Neue Werkzeugmaschinen für schnellere Proben

Bisher erfolgte die Fertigung der Proben mittels Drehen, Fräsen, Bohren und Schlitzen auf mehreren Maschinen und mit der entsprechenden Anzahl an Fachpersonal. Jetzt werden die Prüflinge auf CNC-Drehmaschinen in möglichst wenigen Aufspannungen komplett, schnell und in der geforderten Qualität gefertigt.

Durch die Abkehr von den herkömmlichen Werkzeugmaschinen auf ein Drehzentrum mit Revolver für angetriebene Werkzeuge benötigten sie natürlich auch neue Werkzeuge. Dazu nahm Mannel zunächst mehrere potenzielle Werkzeug-Lieferanten ins Boot.

Das Ratio-Projekt in Witten bekam den Charakter eines Modellprojekts für alle Standorte, so dass die Evaluation entsprechend intensiv vorangetrieben wurde. Aus dem Wettbewerb ging die Iscar Germany GmbH, Ettlingen, als Sieger hervor; sie konnte vor allem mit dem Scheibenfräser mit Self-Grip-Schneideinsätzen die Konkurrenz hinter sich lassen.

Scheibenfräser erlauben präzise Kerben oder Schlitze

Den Scheibenfräser-Werkzeugen kommt besondere Bedeutung zu, weil damit die präzisen Kerben oder Schlitze in die Materialproben eingebracht und in einer Art Sägevorgang die Proben abgelängt sowie abgetrennt werden. Die durch Drehen, Fräsen und Schlitzen zu bearbeitenden Prüflinge sind insgesamt 170 bis 190 mm lang und bestehen am Ende aus drei Einzelproben à 55 mm Länge. An Werkstoffen können alle Qualitäten standardisierter Edel- und Werkzeugstahlmaterialien sowie kundenspezifische Materialien vorkommen.

Mit dem Wechsel der Bearbeitungsstrategie, dem Einsatz der Iscar-Werkzeuge und dem Wechsel von HSS-Sägeblättern auf die Scheibenfräser mit Self-Grip-Schneideinsätzen konnte das Unternehmen die Fertigungszeit pro Probe um 50% reduzieren. Insgesamt ist es jetzt also doppelt so produktiv.

Werkstoffprüfung arbeitet deutlich rationeller

Es sind nur noch wenige Maschinen und mit zehn Mann deutlich weniger Personal im Einsatz als zuvor mit den vielen einzelnen Bearbeitungsmaschinen und dementsprechend 30 Beschäftigten. Dank optimierter Prozesse, der für alle Werkstoffe universell einzusetzenden Iscar-Zerspanwerkzeuge wie Scheibenfräser und Schaftfräser, deren guter Standzeiten und schließlich einer reproduzierbaren Bearbeitungsgenauigkeit kann die Abteilung Qualitätswesen Werkstoffprüfung ihre Prüfaufgaben nun äußerst rationell durchführen.

Mit der neuen Vorgehensweise ist das Unternehmen nicht nur bezüglich Wirtschaftlichkeit bei der Proben-Herstellung weitergekommen. Denn auch hinsichtlich der Forderungen nach Maßhaltigkeit, Oberflächenrauigkeit und überhaupt der Einhaltung der Normen für die Herstellung von Proben konnten alle Projektbeteiligten überzeugen.

Des Weiteren ist die ehemals starre Arbeitsteilung jetzt umgewandelt und dahingehend organisiert, dass jeweils eine CNC-Drehmaschine für die Komplettbearbeitung und eine Prüfmaschine für die Kerbschlagbiege- und Zugversuche eine „Zelle“ bilden. Diese wird von nur einer qualifizierten Fachkraft bedient, wodurch sich die Durchlaufzeiten pro Prüfprozess weiter reduzieren und der Durchsatz pro Prüfzelle erhöht.

Sascha Braun ist Produktspezialist Fräsen bei der Iscar Germany GmbH in 76275 Ettlingen.

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Link: Informationen zur Messe AMB 2008

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