Reportagen + Trends
PKD-Sonderwerkzeuges von Iscar
Präziser Gigant spart Zeit
30.05.2012
Sonderwerkzeuge: Die Infiltec GmbH aus Speyer stand vor der Aufgabe, die Bearbeitungszeit von Druckbehältern für Filter zu reduzieren, um diese kostengünstiger und prozesssicherer herzustellen. Dies gelang durch den Einsatz eines PKD-Sonderwerkzeuges von Iscar. Eigenen Messungen zufolge sank die gesamte Bearbeitungszeit um enorme 80 Prozent.
Bei der Innenbearbeitung der Druckbehälter sorgen Kühlkanäle im PKD-Werkzeug für ausreichende KSS-Zufuhr.
Gegründet 1987 von Seniorchef Manfred Stock als Ingenieurbüro positioniert sich die Infiltec GmbH heute als Komplettanbieter innovativer Filtersysteme für die Gas- und Flüssigkeitsfiltration. Schwerpunkte liegen in der Gasprobennahme-, Prozess-, Abluft-, Druckluft-, Gas- und Flüssigkeitsfiltration.
Aufgrund von externen Anforderungen an das Unternehmen zur Automation im Bereich Druckausgleichselemente im Automobilbau erfolgte Anfang der 1990er Jahre der Start als Produktionsunternehmen. 1992 begann die Serienfertigung der DA-Elemente, daneben blieb der klassische Handel von verschiedenen Filtrationsprodukten.
Mit der Ausrichtung auf andere Märkte stand etwa 2006 ein Wandel zum reinen Produktionsbetrieb für Filtrationstechnik mit hochpräzisen Gehäusen und einer Vielfalt an Filterelementen an. In dieser Phase kam mit Timo Stock der Sohn des Gründers ins Unternehmen, der aktuell die Geschäftsführung übernommen hat. Zur selben Zeit begann auch die Zusammenarbeit mit dem Werkzeughersteller Iscar auf dem Gebiet der Standardwerkzeuge. Aktuell fertigt Infiltec Gehäuse für Filterelemente, die aus Aluminium oder Kunststoff gedreht werden. Dafür stehen dem Unternehmen 14 CNC-Maschinen zur Verfügung.
Meine Meinung
Wo vormals Standardwerkzeuge für das Innenausdrehen der Filtergehäuse zuständig waren, sorgt nun ein PKD-Werkzeug für die Bearbeitung in einem Rutsch und spart enorm Zeit. Mit dem passenden Sonderwerkzeug ergeben sich oft noch hohe Einsparpotenziale, wie das Beispiel Infiltec zeigt. Dass zugleich die Prozesssicherheit verbessert wurde, ist ein positiver Zusatzaspekt. In manch einem Fertigungsprozess mag wohl noch viel Zeit und Geld eingespart werden können, sofern die richtige Werkzeugkompetenz mit dem nötigen mutigen Schritt in der Fertigung zusammen kommt. Die Vorteile sprechen für sich.
Martin Droysen, Redaktion fertigung
Innenkontur in einem Schritt
Für einen Hersteller von Laseranlagen sollten Filtergehäuse aus AlMgPb bearbeitet werden. Nach dem Sägen des Rohmaterials erfolgte ein Überdrehen. Danach wurden die Innen- und Außenkonturen fertig bearbeitet. Für die Innenbearbeitung kamen Standardwerkzeuge zum Einsatz. Das Bohren und Schlichten dauerte dabei fast 6 min, um ein Aufschwingen des Werkstücks zu vermeiden, da die Wandung der Gehäuse sehr dünn ist. Die innenliegenden Passungen mussten jedoch die geforderte Genauigkeit einhalten.
„Wir stellten uns die Frage, wie die Druckgehäuse deutlich günstiger herzustellen seien, ohne die Qualitätsanforderungen zu unterschreiten oder auf Mehrschichtbetrieb erweitern zu müssen“, beschreibt Stock die Problematik. Da die Innenbearbeitung mit Bohrstange die meiste Zeit beanspruchte, zogen Stock und Fertigungsleiter Rzymkowski die Spezialisten von Iscar zu Rate. Ernest Santa, Produktspezialist Bohren bei Iscar und Mario Herzog, zuständig für Technik+Verkauf beim Iscar-Vertragshändler WKZ, erarbeiteten ein Konzept, das für die komplette Innenbearbeitung ein kompaktes, PKD-bestücktes Werkzeug vorsah. „Wir hätten nicht gedacht, dass die Bearbeitung mit einem Werkzeug dieser Größe möglich wäre“, beschreibt Stock seine Bedenken.
Das Werkzeug spart 80 Prozent der Bearbeitungszeit ein. Die Oberflächenqualität stieg mit der Iscar-Lösung, ein Nacharbeiten ist nicht mehr notwendig.
„Bei dem bisherigen Ausdrehen mit Bohrstange und Standardwerkzeugen traten Schwingungen auf, und wegen der Wärmeausdehnung war die Einhaltung der Toleranzen äußerst schwierig“, so Stock. Nach wenigen Versuchen konnte bereits der Prototyp des PKD-Werkzeuges überzeugen. Die benötigte Zeit für die Innenkontur konnte final von 5,8 min auf knapp 1,1 min gedrückt werden. Das bedeutete eine Zeitersparnis von etwa 80 Prozent. „Anfänglich fertigten wir 100 Gehäuse im Monat. Mit dem Sonderwerkzeug von Iscar konnte der Produktionsausstoß auf etwa 600 Stück pro Monat gesteigert werden“, fasst Stock zusammen und ergänzt: „Das Schlichten der Innenkontur stellte sich als größter Zeitfresser heraus.“
Nach eigenen Angaben konnte mit dem neuen Iscar-Werkzeug nicht nur der gesamte Prozess verkürzt werden, auch die Oberfläche wurde verbessert.
Das PKD-Sonderwerkzeug wurde als stehendes Werkzeug ausgebildet. Mit einem Ausrichtmodul ausgestattet benötigt es keine weitere Korrekturen während der kompletten Auftragsbearbeitung. Seit dem ersten Einsatz des Sonderwerkzeuges vor etwa vier Jahren wurden bislang 10 000 Gehäuse gefertigt. In dieser Zeit musste noch nicht nachgeschliffen werden. „Die Standzeit konnte bisher noch nicht ermittelt werden“, meint Stock, da das Werkzeug noch keinen Verschleiß zeigt. Im Vergleich blieben die Werkzeugkosten in etwa konstant, da das Sonderwerkzeug etwas teurer als die zuvor genutzten Standardwerkzeuge für Bohren und Schlichten war. Doch die vereinfachte Bearbeitung der Innenkontur brachte den geforderten Produktivitätsvorteil. „Die signifikante Zeitersparnis und die damit einhergehende Kostenminimierung haben uns von der Werkzeuglösung restlos überzeugt“, zieht Stock sein Fazit.
Zudem spart das Sonderwerkzeug Rüstzeit, da es für die Produktion der Gehäuse auf Vorrat nur einmal eingerichtet werden muss und die Innenkontur in einem statt zwei Arbeitsschritten gefertigt werden kann. Das erhöht die Prozesssicherheit und die geforderte Maßhaltigkeit. Aufgrund des überzeugenden Werkzeugkonzeptes wurde inzwischen auch für die Geometrie des Behälterdeckels ein passendes Sonderwerkzeug entwickelt.
