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Werkzeuge

Tools on the rocks – Gut gekühlt zerspant sich's besser

| Redakteur: Jürgen Schreier

Kühlmittelstrahl mal zwei: Die patentierte Technologie „ACS“ für das SA-Stechsystem von Arno Werkzeuge punktet mit Standzeitsteigerungen von 200 %.
Kühlmittelstrahl mal zwei: Die patentierte Technologie „ACS“ für das SA-Stechsystem von Arno Werkzeuge punktet mit Standzeitsteigerungen von 200 %. (Bild: Arno Werkzeuge)

Zerspanen erzeugt Hitze – und die ist schlecht für Präzision und Standzeit. Deshalb hat die Industrie allerlei Kühltechniken erfunden. Darunter Exotisches wie die Kryokühlung oder eher Praktisches wie Werkzeuge mit integrierter Kühlmittelzuführung.

On the rocks orderte FBI-Mann Jerry Cotton stets seinen Bourbon. Und was dem Groschenroman-Detektiv mit knallrotem Jaguar E-Type auf der Jagd nach bösen Buben und heißen Frauen die Gurgel kühlte, funktioniert auch beim Zerspanen. Dazu griff man beim Werkzeugmaschinenbauer MAG ganz tief in die Trickkiste und bekämpfte die performancereduzierende Prozesshitze, die beim Bearbeiten schwieriger Werkstoffe entsteht, mit flüssigem Stickstoff. Inzwischen ist es etwas ruhiger um die sogenannte Kryozerspanung geworden, die 2011 auf der EMO Hannover zu einem Hype geriet. Denn die Stickstoffkühlung hat keineswegs nur Vorteile: Nicht ganz ohne sind das sehr starke Abkühlen von Maschinenkomponenten und Werkzeugen (N2 flüssig hat -196 °C) sowie der gigantische Arbeitsschutzaufwand, um Erfrierungen beim Bedienpersonal zu verhindern.

Es kühlt das doppelte Lottchen

Der Werkzeugmaschinenbauer Hamuel experimentiert deshalb mit dem Einsatz von Kohlendioxid (CO2), dessen Temperatur bei Expansion „nur“ etwa -50 °C beträgt. Mithilfe dieses Kühlmediums könne die Zerspanung – speziell die Schruppbearbeitung von hochtemperaturfesten Werkstoffen – bei geringerem Werkzeugverschleiß signifikant verbessert werden, ist man im oberfränkischen Meeder überzeugt.

In der alltäglichen Zerspanungspraxis geht „cool“ aber noch etwas einfacher, wie die Franz Kattner GmbH & Co.KG in Esslingen beweist. Der Fräs- und Drehspezialist produziert komplexe Teile aus schwer zu bearbeitenden Werkstoffen für die Bereiche Automobil, Luftfahrt- und Schiffbauindustrie. Um so etwas zu stemmen, braucht es neben Fachkräften einen Top-Maschinenpark und prozesssichere Werkzeuge. Seit über 15 Jahren ist die Firma Kattner deshalb mit Arno Werkzeuge im Bunde, wobei man vor allem die kompetente Beratung, die Produktqualität und Liefertreue schätzt.

Und natürlich war auch die örtliche Nähe ausschlaggebend. „4 bis 5 Stunden Wartezeit auf Ersatzwerkzeuge ist durch drängende Liefertermine keine Option“, so Franz Kattner.

Kein Wunder, dass das Arno-SA-­Stechsystem bei vielen Bearbeitungen im Hause Kattner zum Einsatz kommt. Bei einem Drehautomaten (Index C100) wollte man aber noch etwas mehr „Hightech“ wagen. Ziel: höhere Standzeiten ohne Einbuße bei der Prozesssicherheit.

Bestrahlung für Schneidkante und Span

Dabei konnte das Arno-Cooling-System (ACS) für das SA-Stechprogramm – bei diesem trifft der erste Kühlmittelstrahl durch den Plattensitz direkt auf die Schneidzone, während ein zweiter Kühlmittelstrahl von unten kühlt – auf Anhieb punkten. Das sensible Stangenmaterial 1.4548 oder 1.4404 wird bei Kattner in hoher Stückzahl abgestochen. Tat man das bisher mit einem Vorschub von 0,06 mm-1 und einer Schnittgeschwindigkeit von 100 m/min, so konnten der Vorschub dank ACS auf 0,12 mm-1 und die Schnittgeschwindigkeit auf maximal 150 m/min gesteigert werden.

Zusätzlich kann die Direktaufnahme von Arno Werkzeuge sowohl an der Haupt- als auch an der Gegenspindel optimal eingesetzt werden. Franz Kattner ist begeistert: „Die geringen Toleranzen, die bei den produzierten Teilen gefordert werden, sind äußerst schwierig einzuhalten. Von -40 und 70 C° sollen die Produkte später im Einsatz funktionieren; da muss alles stimmen!“ Auch in Sachen Werkzeugstandzeit gingen die Wünsche in Erfüllung: Ein Plus von mehr als 200 % registrierte Firmenchef Kattner.

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