MMC Hitachi Tool Engineering Europe Wer sich die „Kugel“ gibt, profitiert beim Fräsen

Autor / Redakteur: Theo Drechsel / Peter Königsreuther

Gemeinsam mit MMC Hitachi Tool und unter Einbeziehung des Analyse- und Optimierungskonzepts „Production 50“ hat SD Formentechnik weitere Produktivitätspotenziale erschlossen, wie es heißt. Das Ergebnis sind höhere Standzeiten und mehr Prozesssicherheit. Die Bearbeitungszeiten für Werkzeugbaukomponenten sind außerdem deutlich gesunken.

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SD Formentechnik hat sich in Sachen Hartbearbeitung und Grafitfräsen einen hohen Stand erarbeitet – und kontinuierlich wird weiter an den Fräsprozessen gefeilt. Dieses Testobjekt betrifft die Grafitbearbeitung: Bei dieser Elektrode für die Innenkontur des Gehäuses eines Lüfterdeckels konnte die Fräszeit halbiert werden. Werkzeuge von MMC Hitachi Tool Engineering Europe haben dabei eine wichtige Rolle gespielt.
SD Formentechnik hat sich in Sachen Hartbearbeitung und Grafitfräsen einen hohen Stand erarbeitet – und kontinuierlich wird weiter an den Fräsprozessen gefeilt. Dieses Testobjekt betrifft die Grafitbearbeitung: Bei dieser Elektrode für die Innenkontur des Gehäuses eines Lüfterdeckels konnte die Fräszeit halbiert werden. Werkzeuge von MMC Hitachi Tool Engineering Europe haben dabei eine wichtige Rolle gespielt.
(Bild: MMC Hitachi Tool / SD Formentechnik)

Außer dem Draht- und Senkerodieren sieht man bei SD Formentechnik vor allem das Fräsen – die Grafitbearbeitung ebenso wie das hochpräzise HSC-Fräsen harter Werkstoffe – als Schlüsseltechnologie an. Unterstützt wird das Prozedere von einem hochmodernen Maschinenpark sowie von einer komplett durchgängigen 3D-CAD- und CAM-Infrastruktur (VISI) mit insgesamt acht Arbeitsplätzen, bei der von der Werkzeugkonstruktion bis hin zur NC-Programmierung der Fräs- und Drahterodiermaschinen mit demselben 3D-Modell gearbeitet wird. „Wir haben uns zwar beim Fräsen über die Jahre hinweg einen hohen Stand erarbeitet, wollen uns aber auf dem Erreichten nicht ausruhen“, unterstreicht Geschäftsführer Holger Schulte. „Stattdessen möchten wir hier weiterhin kontinuierlich besser werden, auch was die Fertigungskosten betrifft.“

Weniger Verschleiß bei doppelter Produktivität

Um bei der Grafitbearbeitung in Sachen Werkzeugstandzeit weiter zu kommen, sprachen die Lüdenscheider den Anwendungstechniker von MMC Hitachi Tool auf das Thema an. Diese unterbreiteten den Vorschlag, anhand eines konkreten Projekts eine Ist-Analyse vorzunehmen und hierfür eine alternative Fertigungsstrategie zu entwickeln, die auch eine Wirtschaftlichkeitsberechnung beinhaltet. Dabei sollte nach dem Optimierungskonzept „Production 50“ vorgegangen werden, einem System, das von MMC Hitachi Tool speziell für den Fräsbereich entwickelt wurde. In puncto Testobjekt hat man sich schließlich für eine Grafitelektrode entschieden, die für die Herstellung der Innenkontur des Gehäuses eines Lüfterdeckels genutzt werden kann.

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SD Formentechnik favorisierte dieses Beispiel, weil durch die vielen Rippen, Ecken und Verrundungen die Bearbeitung besonders anspruchsvoll ist. Zunächst wurde eine Ist-Aufnahme gemacht, die einzelnen Bearbeitungsschritte angesehen, verschiedene Schnittwerte ausprobiert, die Oberflächen verglichen und immer wieder geschaut, wo noch Potenzial ist. Der direkte Vergleich der zur Konturherstellung eingesetzten Werkzeuge und Schnittdaten des bislang eingesetzten Fabrikats mit denen von MMC Hitachi Tool fiel deutlich aus: Die Schneiden des bisher verwendeten Werkzeugs waren bereits nach acht Stunden weitgehend unbrauchbar, während die Kugel von MMC Hitachi Tool erst nach zehn Stunden einen relativ leichten Verschleiß aufwies – und das bei doppelter Produktivität.

Kugelfräser-Vorteile gelten auch für die Hartbearbeitung

In einem weiteren Projekt ging es SD Formentechnik dann darum zu testen, ob sich die guten Erfahrungen, die mit dem „Production 50“-Optimierungskonzept beim Grafitfräsen gemacht wurden, auch auf die Hartbearbeitung übertragen lassen. Deshalb sind die Fräser von MMC Hitachi Tool bei der Komplettbearbeitung eines etwa 300 mm × 300 mm × 60 mm großen Formeinsatzes – diesmal für die Außenkontur eines Lüftergehäuses – getestet worden. Bei dem Werkstoff handelte es sich um 52 HRC Werkzeugstahl X38CrMoV5-1 (1.2343), aus dem der Formkern auf einer mit Palettenwechsler automatisierten „C 42 U dynamik“ von Hermle 5-achsig aus dem Vollen gefräst worden ist. Auch bei dieser Aufgabe wurden mit den neuen Werkzeugen zahlreiche Versuche mit unterschiedlichen Frässtrategien und Schnittdaten gefahren. Das Ergebnis war quasi genauso eindeutig: Während der bisher in Lüdenscheid bei der Hartbearbeitung verwendete Kugelfräser beim Fertigschlichten des Formeinsatzes mal so eben durchgehalten hat und das Werkzeug anschließend ausgewechselt werden musste, konnten mit dem EPDBE-Kugelfräser von MMC Hitachi Tool die gleichen Konturen in nur 70 min auf Endmaß geschlichtet werden. So konnten die Lüdenscheider die Bearbeitungszeit verzehnfachen. Auch die Oberflächenqualität hat sich dadurch verbesserte.

Konzept und Fräser punkten im Werkzeug- und Formenbau

Mit dem im neuen Prozess eingesetzten Präzisionswerkzeug von MMC Hitachi Tool sanken die Fertigungskosten um deutlich mehr als 50 % im Vergleich zur bisherigen Vorgehensweise. Durch den vermehrten Einsatz der Werkzeuge von MMC Hitachi Tool verbunden mit dem Optimierungskonzept „Production 50“ haben sich die Fertigungskosten in Lüdenscheid insbesondere beim Grafitfräsen und der Hartbearbeitung spürbar reduziert. Deshalb stellte SD Formentechnik Anfang 2017 das komplette Werkzeuglager auf den japanischen Hersteller um. „Durch die Produkte von MMC Hitachi Tool haben wir heute viel weniger Werkzeugwechsel aufgrund von Werkzeugbruch oder vorzeitigem Verschleiß zu erdulden. Außerdem konnten wir die Standzeiten erhöhen und die Bearbeitungszeiten gleichzeitig verkürzen“, bilanziert Holger Schulte. SD Formentechnik kann bestätigen, dass im Stahlbereich die Hartbearbeitung fast noch besser läuft als das Fräsen ungehärteter Werkstoffe. Darüber hinaus ist man hinsichtlich der erreichbaren Präzision und Oberflächengüte ebenso ein kräftiges Stück vorangekommen – genauso wie im Hinblick auf die Prozesssicherheit, was aufgrund der Automatisierung für das Unternehmen fast noch wichtiger ist, betont Schulte.

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