Trennen mit Hochgeschwindigkeit reduziert die Nacharbeitskosten

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Diese Tatsache machte sich erst vor Kurzem ein namhaftes Zulieferunternehmen für den Automobilbereich zunutze. Die Aufgabe war, Profilabschnitte mit einer Länge von 400 mm herzustellen. Dazu war angedacht, die Profile von der Stange zu sägen und anschließend zu waschen. Aufgrund des hohen Zeit- und Kostenaufwands sollte dieses Projekt aber scheitern.

Adiabatisches Trennen erspart Waschen der Teile

Coprotec allerdings konnte den Kunden vom adiabatischen Trennen überzeugen. Die Taktzeiten sind damit extrem gesunken, der Schnitt ist gerade und die Bauteile sind frei von Spänen und Kühlmittel. Somit kann das Waschen der Teile entfallen.

Um das adiabatische Trennen technisch und wirtschaftlich sinnvoll einzusetzen, bedarf es gewisser Voraussetzungen. So sollte das Querschnitt-Längen-Verhältnis 1:1 nicht überschreiten. Das heißt, die Bauteile sollten immer länger sein als ihr Durchmesser.

Losgrößen ab 20000 Stück machen adiabatisches Trennen wirtschaftlich

Weiter müssen die notwendige Schnittqualität und eine leichte Verformung am Bauteil berücksichtigt werden. Und last but not least geht es um die Losgrößen. Bei Bauteilen bis etwa 15 mm Durchmesser oder vergleichbarem Profilquerschnitt sollten die Losgrößen bei größer 100000 Stück liegen. Bei Bauteilen ab 15 mm wird es ab etwa 20000 Stück wirtschaftlich.

Das liegt daran, dass das wahre Know-how bei diesem Verfahren in der Prozessentwicklung liegt. Es hat also bei einer Maschinenlaufzeit von beispielsweise bis zu drei Tagen im Jahr wenig Sinn, bis zu 10 Tage für die Prozessentwicklung zu investieren.

4 t Material mit adiabatischen Trennen verarbeitet

Das Beispiel eines klassischen Ventilstahls macht diesen Aufwand deutlich. Insgesamt wurden in der Projektierung 4 t Material erfolgreich verarbeitet. Allerdings ging es bei diesem Projekt auch zusätzlich darum, eine Wirbelstrom-Rissprüfung von Ringmaterial in den Prozess zu integrieren und detektierte Fehlstellen im Material während des Trennprozesses sicher auszuschleusen.

Unabhängig davon zeigt die Praxis, dass das Know-how der Maschinenhersteller in diesem Bereich — zumindest in der Lohnfertigung — häufig nicht ausreichend ist. Das liegt vor allem daran, dass in diese Maschinen meist über Jahre für nur ein Werkstück investiert wird.

Für adiabatisches Trennen Werkzeugstandzeiten und Bearbeitungsparameter genau berücksichtigen

Beschäftigt man sich wie Coprotec als Dienstleistungsunternehmen mit dem Verfahren zur Serienfertigung von Jahresmengen im mehrfachen zweistelligen Millionenbereich, müssen Werkzeugstandzeiten und Bearbeitungsparameter genau berücksichtigt werden. Die Werkzeuge sind dabei eine ganz entscheidende Größe, denn es geht um hohe Schlagenergie und Geschwindigkeit.

Diese kinetische Energie muss das Werkzeug dauerhaft absorbieren und deshalb ist ein Kompromiss zwischen Bruch- und Verschleißfestigkeit zu finden. Nur eine im Vorfeld sorgfältig durchgeführte Prozess- und Werkzeugentwicklung führt dann zu einer wirtschaftlichen und qualitativ stabilen Serienfertigung.

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