Hart und präzise gedreht

Um ihre Produktionsmöglichkeiten insbesondere in der Hartbearbeitung zu verbessern und Durchlaufzeiten der zu fertigenden Spannfutter zu verkürzen, standen bei der WTE Präzisionstechnik GmbH Investitionen im Bereich Maschinen und Werkzeuge im Raum. Seit langer Zeit besteht eine enge Zusammenarbeit mit dem Werkzeughersteller Mapal. Durch kombinierter Zusammenarbeit der Spezialisten beider Betriebe konnte bei einigen Produkten von WTE die Durchlaufzeit, über den gesamten Fertigungsprozess betrachtet, auf ein Viertel im Vergleich zu früher verkürzt werden.

Die RS 65 Super Precision von Hardinge bietet hohe Stabilität und Genauigkeit beim Hart­drehen der Spannfutter. (Bilder: fertigung)

Das optimierte Gesamtergebnis resultierte zudem aus der Verbindung beider Unternehmen, seit 2010 ist WTE eine hundertprozentige Tochter von Mapal und ergänzt deren Produktportfolio im Bereich der Spanntechnik. WTE Präzisionstechnik ist seit ihrer Gründung 1996 mit nur vier Mitarbeitern ein reiner Serienfertiger von Präzisionsbohrfuttern und Spannfuttern. Heute beschäftigt das Unternehmen 115 Mitarbeiter und verfügt über eine hohe Produktvielfalt. Bearbeitet werden in erster Linie Warmarbeitsstähle. Das geschieht mittels Schleifen und Drehen sowohl in der Weich- als auch der Hartbearbeitung.

Präzise Hartbearbeitung
Aktuell stellt der Betrieb eine Vielzahl Teile zum Werkzeugspannen her vom Standardbohrfutter, Präzisionsbohrfutter, Schrumpffutter über Hydro-Dehnspannfutter bis hin zu High Performance Holdern (HPH). Letztere sind eine Weiterentwicklung für höhere Drehmomentübertragungen. Als neuestes Produkt findet sich im Portfolio der WTE ein Präzisionsbohrfutter für die Mikro- oder Medizintechnik.

Auf einen Blick

Vorteile RS Super Precision

RS 65 SP-MYT von Hardinge

  • Fanuc 21i Steuerung
  • angetriebene Werkzeuge, C-Achse, Y-Achse
  • Reitstock
  • Jäger-Schleifspindelpaket (50K- und 80K- Spindeln) mit thermozentrischem Design
  • stabiles Maschinenbett mit hoher Steifigkeit und synthetischem Granit „Harcrete“
  • Tool-Eye-Werkzeugvoreinstellung
  • Werkstück- und Werkzeugvermessung
  • Stangendurchlass (mm)65
  • 12-Stationen-Eppinger-Revolver
  • A2-6-Zoll-Spindel
  • max. Spindelleistung (kW) 22
  • Spindeldrehzahl (min-1)4500
  • Spindelrundlaufgenauigkeit (µm)0,5

Gefertigt werden im Ehrenfriedersdorfer Werk Losgrößen im Bereich von 1 bis 1500 Stück. Neben dem Standardbereich fertigt WTE auch Sonderspannfutter und Prototypen. „Der Anteil an Sonderbohrfuttern beträgt etwa 5 Prozent der gesamten Fertigung unserer Spanntechnikkomponenten pro Jahr“, erläutert Marc Wohlgemuth, Produktionsleiter von WTE.

Eine Auswahl von Spannfuttern, die bei WTE gefertigt werden. Von links nach rechts: Diverse Hydrodehnspannfutter und High Performance Holder (HPH).

„Bislang war der Stückzahldurchsatz der hochpräzisen Spannfutter akzeptabel, aber nicht weiter ausbaubar“, beschreibt Hans-Ulrich Voigtländer, Geschäftsführer der WTE Präzisionstechnik, die Kapazitätsgrenzen des Unternehmens und seinen Anspruch, die Anwender schneller zu bedienen und darüber hinaus die Produktvielfalt voranzutreiben. Mit der Verbindung zu Mapal, die ihrerseits vom Produktprogramm der WTE profitiert, verfügt WTE nun über den direkten Zugriff auf das umfassende Werkzeug- und Technologiewissen von Mapal und auf das große Vertriebsnetz des Unternehmens. „Für beide Seiten ergeben sich dadurch enorme Synergien“, beschreibt Voigtländer die Benefits.

Neben der Werkzeugseite wurde für die Produktion von Hydro-Dehnspannfuttern und Schrumpffuttern ein CNC-Drehzentrum gesucht. Fündig wurden WTE und Mapal bei Hardinge, wo sie mit einem Hochpräzisionszentrum der RS-Super-Precisison-Serie die passende Lösung zur Hartdreh- und Innenschleifkombination fanden.

Die RS 65 SP-MYT von Hardinge ist mit angetriebenen Werkzeugen in einem 12-Stationen-Revolver, C- und Y-Achse, Reitstock, Jäger-Schleifspindelpaket für 50K- und 80K-Spindeln, einer Werkstück- und Werkzeugvermessung sowie einem umfangreichen Werkzeughalter- und Spannmittelpaket ausgestattet.

Stabiler Fertigungsprozess
Durch die Investition in die neue Maschine zur Hartbearbeitung konnten bei WTE einige Bearbeitungsschritte, die zuvor auf vier bis fünf Maschinen verteilt liefen, auf eine Maschine konzentriert werden, beschreibt Wohlgemuth die enorme Prozessverbesserung.

Bereichsleiter Hartbearbeitung Marcel Müller von WTE und Produktspezialist Roland Kreuzer bei Mapal zeigen sich mit der gefundenen Lösung von Werkzeug und Schneidplatte für die Hartbearbeitung sehr zufrieden.

„Zu Beginn der Zusammenarbeit war allerdings ein reger Informationsaustausch zwischen WTE- und Mapal-Spezialisten mit mehreren Tests und Versuchsläufen notwendig“, erläutert er die anfänglichen Schwierigkeiten. „Von Seiten WTE war es zum Beispiel sehr wichtig, dass die Spannfutter in einer bestimmten Reihenfolge gefertigt werden müssen, um Qualitätseinbußen oder einen instabilen Fertigungsprozess zuverlässig zu vermeiden.“

Die Mapal-Spezialisten gingen auf diese Besonderheit ein und lieferten neben speziellen Schneidplattenhaltern auch die passenden PcBN-Schneidplatten für die Hartbearbeitung. „Die Schneidkantenpräparation wurde speziell auf dieses Bauteil und dieses Material in der geforderten Härte optimiert, um die gewünschte reproduzierbare Qualität zu erreichen“, sagt Roland Kreuzer, Produktspezialist für die Hart-Feinbearbeitung bei Mapal.

Zum Einsatz kamen neue Technologien beim Hartdrehen, an das Gesamtsystem Maschine-Werkzeug-Werkstück angepasste Fertigungsstrategien sowie neue Ideen, die Spannfutter noch effizienter zu fertigen, beschreibt Kreuzer. „Resultierend hieraus ist im Verhältnis zum Gesamtprozess, der auch die Weichbearbeitung umfasst, die Hartbearbeitung heute deutlich schneller geworden“, bestätigt Wohlgemuth. „Und zwar ohne Qualitätseinbußen.“

Als Beispiel führt er das HPH-Spannfutter an, das auch für Mapal neu war. Es waren einige Versuche bei WTE und Mapal an den jeweiligen Standorten notwendig, um die optimale Fertigungsstrategie und die passenden Werkzeuge, Halter und Schneidplatten zu finden. Über die Jahre sind beide Unternehmen in diesem Bereich zusammengewachsen und konnten ihre Kompetenzen ausbauen, unterstreicht Wohlgemuth die Zusammenarbeit.

Der Prozess, der sich mit den aufeinander abgestimmten Komponenten derzeit darstellt, ist Voigtländer zufolge sehr stabil, die Qualität konstant hoch. „Darüber hinaus können wir nun deutlich mehr Bauteile produzieren und neue Entwicklungen wie das Mikrospannfutter gezielt umsetzen“, zieht er sein Fazit.