(Bild: Messe Duesseldorf / ctillmann)
Vor allem der Leichtbau bewegt aktuell die Werkzeughersteller. Beim Blick auf die Automobilindustrie wird Lothar Horn, Geschäftsführer der Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH aus Tübingen, die ganze Vielfalt an Werkstoffen erst richtig bewusst, die sich durch den Leichtbau ergeben. „Mit der Zunahme an Materialen wie CFK oder Aluminium ändern sich die Anforderungen ans Werkzeug“, sagt Horn. „Wir setzen daher beispielsweise zunehmend auf CVD-Diamant-Schneidwerkzeuge, die für Prozesssicherheit sorgen.“ Neben dem Trend zu teureren, schnittigen und standfesteren Werkzeugen ist nach Aussage von Horn auch die Trockenbearbeitung immer mehr im Kommen. In diesem Zusammenhang ist die Minimalmengenschmierung zunehmend als Kompromiss zwischen üppiger Versorgung mit Kühlschmiermitteln und reinrassiger Trockenbearbeitung gefragt.
Kryogenes Kühlen
Um den Zerspanungsprozess zu stabilisieren, hat sich mittlerweile die innere Kühlschmierstoffzuführung bewährt. „Wir haben das ganze System weiter verfeinert, um die Kühlung noch direkter als bisher an die Schneide zu bringen“, berichtet der Geschäftsführer. Das kryogene Kühlen mit flüssigem Stickstoff oder Kohlendioxid bezeichnet er dagegen als eine interessante, aber aufwändige und kostenintensive Lösung, mit der sich die Tübinger auch schon intensiv auseinander gesetzt haben. „Ich sehe es als nice to have an – quasi als eventuelle Lösung für Teilbereiche“, kommentiert Horn.
Auffallend häufig fiel in der Vergangenheit neben dem Begriff Prozesssicherheit die Standzeit. Um die Produktivität auch beim Zerspanen anspruchsvoller Werkstoffe wie hochfeste Stähle zu erhöhen, setzen die Werkzeughersteller bei den Beschichtungen auf deutlich warmfestere Sorten. „Der Aluminiumanteil in den Schichten hat sich erhöht und so die Wärmeleitfähigkeit komplett verändert“, erklärt Horn. Doch wie spiegeln sich diese Entwicklungen in den Produkten, die Horn auf der Metav 2016 präsentiert, wider? Horn: „Wir präsentieren auf der Messe unsere innengekühlten Stechsysteme in unterschiedlichen Varianten. Auch bei unseren Fräsern spielt die Kühlung eine wichtige Rolle, gerade wenn es um das Thema Standzeit geht. Mit im Gepäck haben wir natürlich auch unsere CVD-Werkzeuge. Zu den Themen Zirkularfräsen, Schneideisen, Hochvorschubfräsen und Verzahnen zeigen wir ebenfalls Neues.“
Neben dem Trend zu teureren, schnittigen und standfesteren Werkzeugen ist auch die Trockenbearbeitung immer mehr im Kommen.
Leichtbau ist auch für die Mapal Dr. Kress KG aus Aalen ein wichtiges Thema: Das Produktportfolio des Unternehmens weist daher Werkzeuge zum Bohren, Fräsen und Reiben verschiedenster Leichtbaumaterialien auf. Jochen Kress, Mitglied der Geschäftsleitung: „Wir haben speziell für den Bereich der faserverstärkten Kunststoffe wie CFK und GFK, für Schichtverbunde, für Aluminium, verschiedene Kunststoffe und schwer zerspanbare Werkstoffe wie Inconel und Titan Werkzeuglösungen entwickelt, die den jeweiligen spezifischen Anforderungen gerecht werden. Mit individuellen Werkzeugkonzepten optimieren wir in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden die jeweiligen Bearbeitungsaufgaben. Je nach Anwendung verfügen unsere Werkzeuge über spezielle Geometrien und leistungsfähige Beschichtungen.“
Speziell für das Fräsen von Leichtbauwerkstoffen entstand bei Mapal das Fräswerkzeug OptiMill-Honeycomb. Derartige Werkzeug- und Prozesslösungen plant Mapal, Fachbesuchern auf der Metav zu präsentieren. Darüber hinaus stellen die Aalener laut Geschäftsführer Kress Lösungen für eine effiziente Werkzeuglogistik vor, „die der Digitalisierung und dem Thema Industrie 4.0 Rechnung tragen.“
Die Leistungsfähigkeit von Werkzeugen steht und fällt mit Spannzeugen, die beispielsweise bei der Römheld-Gruppe an den Unternehmensstandorten in Laubach, Hilchenbach und dem österreichischen Götzis entstehen. Geschäftsführer Hans-Joachim Molka: „Als führender Spannmittel-Hersteller bieten wir nicht nur im Einzelnen in den Bereichen Hydraulik, Elek-
tromechanik und Pneumatik großen Kundennutzen, sondern auch in der Kombination daraus. Das ist genau die Voraussetzung, um dem Leichtbautrend gerecht zu werden.“ Hohe Anforderung stellen dabei die leichten Werkstücke, die aufgrund ausgefeilter steifigkeits- und gewichtsoptimierter Gestaltung immer filigraner ausfallen. Gefragt seien hier sensibel und zugleich sicher spannende Spannmittel, da zu hohe Spannkräfte das Bauteil verziehen oder verformen. Auch die Anlegekräfte von Stützelementen müssen sehr gering sein. Molka: „Zunehmend werden Werkstücke schwimmend gespannt, das heißt man spannt das Bauteil an definierten Punkten fest ein und fügt mehrere Haltepunkte hinzu, um die eingeleiteten Bearbeitungskräfte sicher aufzunehmen.“
Schwimmende Spannelemente
Römheld hat den Trend erkannt und vor einiger Zeit bereits eine Baureihe von so genannten „positionsflexiblen oder schwimmenden Spannelementen“ entwickelt, mit der sich dünnwandige Werkstücke verzugsarm spannen lassen. Die Spannelemente dieser Baureihe spannen Werkstücke zunächst mit einer geringen Kraft vor und halten sie dann mit einer zusätzlichen Klemmfunktion sicher in der Lage, um so Bearbeitungskräfte aus mehreren Richtungen einzuleiten. „Ein positionsflexibles Spannelement eignet sich somit auch hervorragend für die Mehrseitenbearbeitung“, erklärt der Experte von Römheld. Für größere Bauteile kommen elektromechanische Anstellzylinder mit integrierter Vakuumspanntechnik zum Einsatz.
Auf einen Blick
Messe Metav 2016
Die Metav 2016 – 19. Internationale Messe für Technologien der Metallbearbeitung findet vom 23. bis 27. Februar in Düsseldorf statt. Sie zeigt das komplette Spektrum der Fertigungstechnik. Schwerpunkte sind Werkzeugmaschinen, Fertigungssysteme, Präzisionswerkzeuge, automatisierter Materialfluss, Computertechnologie, Industrieelektronik und Zubehör. Hinzu kommen die neuen Themen Moulding, Medical, Additive Manufacturing und Quality. Sie sind in so genannten Areas mit eigener Nomenklatur fest im Metav-Ausstellungsprogramm verankert. Mehr dazu unter www.metav.de
Aktuelle Werkstückspann- und Positioniertechnik stellt das Unternehmen auf der Metav aus. Im Mittelpunkt stehen Komponenten für die Mehrseiten- und Komplettbearbeitung.
Drei Trends beobachtet Markus Kleiner, Geschäftsführer der Heinz-Dieter Schunk GmbH & Co. Spanntechnik KG aus Mengen bei zerspanenden Betrieben: „Im Mittelpunkt stehen sinkende Losgrößen, stetig steigende Variantenvielfalt und – last but not least – wachsende Präzisionsanforderungen. Die spanende Fertigung steht vor der Herausforderung, dass immer häufiger in möglichst wenigen Operationen und mit minimalen Rüstzeiten ein möglichst großes Teilespektrum abgedeckt werden muss.“ Daher seien wandlungsfähige Spannmittel gefragt, die im Wechsel unterschiedliche Anwendungen ermöglichen und dabei zugleich hohe Genauigkeit und Prozessstabilität gewährleisten. Den Anforderungen entspricht das Familienunternehmen mit Modulen und Lösungen zur Werkstückdirektspannung, Komplettbearbeitung, automatisierten Maschinenbeladung und Mikrozerspanung. Alles zusammen wird Schunk auf der Metav präsentieren. Ein Themenschwerpunkt wird der Schunk-Vero-S-Systembaukasten für die Werkstückdirektspannung sein: Mithilfe modular aufgebauter Spannsäulen lassen sich Formplatten, Freiformteile und andere Werkstücke in Sekundenschnelle direkt – ohne zusätzliche Spannmittel und damit frei von Störkonturen – auf dem Maschinentisch spannen.
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