Gesenk-Form-Bearbeitung Sicher zur 20-prozentigen Standzeitverlängerung

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Wegen zu geringer Standzeit und zu hoher Nacharbeit setzte WTP kurzerhand auf neue Fräswerkzeuge. Mit dem Ergebnis, dass Gutteile von 70 auf 95 Prozent gesteigert und die Nachläufer von 30 auf 5 Prozent reduziert wurden.

Die Zerspanung von hochfesten und sehr zähen mit Stellit geschweißten Gesenkgravuren stellt die Werkzeugtechnik Plettenberg immer wieder vor Herausforderungen. Bis zu 95 Prozent der zu bearbeitenden Gesenk-Formen aus dem vergüteten Warmarbeitsstahl 1.2714 sind mehrlagig füll- und reparaturgeschweißte Schmiedegravuren mit einem hohen Chrom-Nickelanteil des Schweißguts. Zusätzlich werden die Oberflächen dieser Gesenkformen wegen der höheren Standzeit während des Umformprozesses mit einer 2/100 bis 5/100 Millimeter Tenifer-Schicht gehärtet.

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Ihre Expertise in der Zerspanung ist gefragt

Die Härte bis 63 HRC war für die Verantwortlichen bei WTP allerdings nicht das Problem. Vielmehr waren es, so erklärt Heinz Frank, verantwortlich für das Werkzeugwesen bei WTP, die großen Schwankungen der Materialeigenschaften des Schweißgutes: „Dieser Härtebereich ist im Werkzeugbau ja keine Seltenheit. Das Material lässt sich gut bearbeiten, denn bei der Spanerzeugung bildet sich nur ein geringer Quetschanteil von Material an der Werkzeugschneide aus, es „schmiert“ normalerweise nicht. In Verbindung aber mit einer hohen Zähigkeit und der Zugfestigkeit, bei uns sind das mehr als 2.000 Newton pro Quadratmillimeter, sieht das anders aus. An den VHM-Kugelfräsern bildete sich eine sogenannte „Aufbauschneide“, die zum vorzeitigen Versagen der Werkzeuge im Fertigungsprozess führte. Das Fräsen dieser Werkstoffe war deshalb bislang für uns immer wieder mal ein Problem.“

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Bis vor einem Jahr hatte man in Plettenberg für diese Problematik mit einem größeren Werkzeughersteller zusammengearbeitet. Krisenbedingt kam es dann aber zu drastischen Preiserhöhungen und Liefer- und Standzeitproblemen. Deshalb wurde bei WTP für diese Werkstoffe ein Benchmark gestartet. Das Unternehmen Schreurs war bereits aus einem ersten sehr komplexen Projekt als sehr positiv eingestuft worden und so testete man auch die neuen Hardline-Fräser. Konkret die Kugelfräser in den Durchmessern 2,5, 3,0 und 4,0 Millimeter. Diese Fräser hatte Schreurs speziell für den Werkzeug- und Formenbau zum Schruppen bis Feinstschlichten entwickelt. Dazu Jens Thor, Anwendungstechniker bei Schreurs: „Die Gesenke bei der WTP werden dort zunächst mit Wendeplatten-Fräsern vorgearbeitet und die Vorschlicht- und Schlichtberarbeitung mit unseren Kugelfräsern ausgeführt. Bei den Fräsern aus unserer neuen Hardline-Serie haben wir u. a. die Grundgeometrie stabiler ausgelegt und auch eine neue Beschichtung entwickelt. Im Rahmen des Benchmarks mit diesen Fräsern war der Verschleiß im Einsatzbereich der Schneide wesentlich geringer und darüber hinaus wurden aufgrund eines geringeren Meißel-Effektes bessere Oberflächengüten in den Flachen Bereichen realisiert. Außerdem konnten wir die Standzeiten deutlich erhöhen.“

Standzeitverlängerung potenziert Zeiteinsparung

Die eingesetzten Fräser für die Gesenke sind bei bestimmten Bauteilen in Plettenberg vier Stunden im Einsatz. Gegenüber den vorherigen Fräsern erreicht man mit den Hardline-Fräsern, so Heinz Frank, eine 20-prozentige Standzeitverlängerung. 20 Prozent, die es in sich haben, denn bei den bis dahin eingesetzten Fräsern kam es nach 3,5 Stunden zu einer Rillenbildung an den Oberflächen. Das heißt, die Bearbeitung musste wegen der Übergänge neu gestartet, bei einem Werkzeugbruch sogar die komplette Gravur nachgearbeitet werden.