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Präzisionswerkzeuge-News auf der Metav 2020 Mess- und Fertigungstechnik pushen die Präzisionswerkzeug-Herstellung

| Autor/ Redakteur: Annedore Bose-Munde / Peter Königsreuther

Werkzeughersteller stehen nicht nur wegen immer individuelleren Wünschen seitens der Anwender unter Druck. Kombiniert man konventionelle Verfahren mit dem Laser oder der Additiven Fertigung, entspannt sich die Lage.

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Die Metav 2020 in Düsseldorf wird vom 10. bis 13. März nach Aussage der Veranstalter eingehend auch darüber informieren, wie die Messtechnik in Kombination mit neuen Herstellungsverfahren, die Fertigung von Präzisionswerkzeugen so unterstützt, dass man zukünftigen Herausforderungen an Geometrie, Standzeit und Leistungsfähigkeit wirksam begegnen kann.
Die Metav 2020 in Düsseldorf wird vom 10. bis 13. März nach Aussage der Veranstalter eingehend auch darüber informieren, wie die Messtechnik in Kombination mit neuen Herstellungsverfahren, die Fertigung von Präzisionswerkzeugen so unterstützt, dass man zukünftigen Herausforderungen an Geometrie, Standzeit und Leistungsfähigkeit wirksam begegnen kann.
(Bild: Messe Düsseldorf / C. Tillmann)

Die Werkzeugfertigung stellt höchste Ansprüche an Präzision und Qualität. Neben konventionellen Verfahren zur Herstellung kommen zunehmend neue Technologien zum Einsatz, wie etwa die laserunterstützte Fertigung für die Feinstrukturierung von Design- und Funktionsoberflächen oder additive Verfahren. Auf was es bei der Fertigung von Präzisionswerkzeugen ankommt, zeigen Aussteller auf der Metav 2020 vom 10. bis 13. März in Düsseldorf.

Sonderwerkzeuge schneller verfügbar machen

Werkzeuge müssen die jeweilige Bearbeitungsaufgabe heute mit höchster Produktivität und in geforderter Qualität erfüllen. „Besondere Herausforderungen für die Fertigung ergeben sich bei speziell anzufertigenden Sonderwerkzeugen, wie spezifisch angepasste Stufen- oder Feinbohrwerkzeuge. Bei diesen Werkzeugen ist häufig entscheidend, wie schnell sie realisiert werden können“, sagt Prof. Dirk Biermann, Leiter des Instituts für Spanende Fertigung (ISF) der Technischen Universität Dortmund. Besonders in diesem Bereich hätten führende Werkzeughersteller schon enorme Fortschritte erzielt, um immer kürzere Lieferzeiten für Sonderwerkzeuge zu gewährleisten. Dabei punkte unter anderem die Additive Fertigung. „Darüber hinaus sind gezielte Entwicklungen von großer Bedeutung, zum Beispiel in Form einer geeigneten Schneidkantenpräparation oder Schichtnachbehandlung. Ziel ist dabei, die Präzisionswerkzeuge gerade für die Bearbeitung von anspruchsvollen Höchstleistungswerkstoffen richtig auszulegen“, ergänzt Biermann.

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Geeignete Messsysteme und hochqualifizierte Mitarbeiter

Thomas Feile, Versuchsingenieur bei der Mapal Dr. Kress KG, wirft ein: „Natürlich bedarf es bei der Fertigung von mikrometergenauen Werkzeugen eines modernen Maschinenparks und hochqualifizierter Mitarbeiter, unter anderem beim Schleifen der Werkzeuge.“ Ein weiterer für den Präzisionswerkzeughersteller sehr wichtiger Punkt sei auch die Durchgängigkeit der Daten und damit der prozesssichere Austausch von Dateien und Informationen, beispielsweise aus der Konstruktion, der Arbeitsvorbereitung und aus der Fertigung.

In der Mapal-Fertigung spielt die Messtechnik vor allem bei der Prüfung von funktionsrelevanten Merkmalen eine entscheidende Rolle, heißt es weiter. „Wir prüfen unter anderem die Durchmesser, die Schliffqualitäten, die Schneidkantenverrundung sowie die Mikro- und Makrogeometrien. Und nicht nur bei der Fertigung unserer Werkzeuge ist die Messtechnik ein entscheidender Faktor, auch für den Werkzeugeinsatz beim Kunden“, erklärt Feile. Deshalb seien Mess- und Einstellgeräte Teil des Mapal-Portfolios, damit die Kunden die Werkzeuge mikrometergenau einstellen können. „Werkzeuge brauchen heute meist eine spezielle Mikrogestalt der Schneidkanten, um besonders leistungsfähig zu sein, so Feile. „Darum müssen speziell für die genaue Analyse und quantitative Bestimmung der unterschiedlichen Aspekte der Schneidkanten-Mikrogestalt geeignete Messsysteme und Auswertestrategien eingesetzt werden“, ergänzt dazu Biermann, der außerdem ein Mitglied der WGP (Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik) ist.

Bloß nicht die Oberflächenqualität vernachlässigen!

Ein weiterer Aspekt, der in Sachen Leistung von Werkzeugen eine tragende Rolle spielt und die Herstellung herausfordert, ist die Oberflächenqualität. Denn je nach Anforderung an die Werkzeuge setzt man bei Mapal beispielsweise verschiedene Verfahren, wie Schleifen, Honen und Gleitschleifen sowie Polieren bei der Finishbearbeitung ein. „Die Herausforderung ist die Auswahl der richtigen Parameter, etwa bei den Schleifscheiben, entsprechend dem zu bearbeitenden Material. Die Spannuten von Werkzeugen aus Vollhartmetall werden beispielsweise poliert“, lässt Feile wissen. Mapal unterscheidet dabei sechs unterschiedliche Genauigkeitsstufen bei Vollhartmetall-Werkzeugen, die mit unterschiedliche Qualitäten ergebenden Verfahren hergestellt werden, die Ergenisse von geschliffen über feinst geschlichtet bis hin zu feinst polierte erreichen.

„In Bezug auf die Wirkflächen an Präzisionswerkzeugen ist das Polierschleifen grundsätzlich geeignet. Besonders bei Bohrwerkzeugen kommt es auf eine sehr gute Oberfläche der Spannuten an, um speziell bei der Fertigung von tiefen Bohrungen einen sicheren Späneabtransport auch bei hohen Schnittdaten und anspruchsvollen Werkstoffen zu gewährleisten“, erklärt Biermann. Das ISF hat in einem AiF-Forschungsprojekt (Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V.) gemeinsam mit namhaften Industrieunternehmen Untersuchungen durchgeführt, um den zielgerichteten Einsatz hinsichtlich Schleifscheibenauswahl, Abrichtbedingungen und Prozessparameter zu verbessern. Über seine Forschungsarbeiten berichtet das Institut auf der Metav.

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