PDF - Hochschule für Architektur, Holz und Bau AHB - Berner ...

Produktion und Logistik
Projekt: Entwicklung von
spezifischen Beschichtungen
für Fensterwerkzeuge
Berner Fachhochschule
Architektur, Holz und Bau
Forschung und Entwicklung
• Weniger Werkzeugkosten bei gleichbleibender
Qualität
• Zeiteinsparung bei der Fertigung von
Fensterkanteln
Bei der Fertigung von Fensterkanteln aus Holz ist ein wichtiges
Ziel, eine so gute Fräsqualität zu erreichen, dass keine
Schleifvorgänge vor dem Lackieren der Kanteln notwendig
sind oder diese auf ein Minimum reduziert werden können.
Sind Sie interessiert?
Wenden Sie sich an uns!
Berner Fachhochschule
Architektur, Holz und Bau
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Eduard Bachmann
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Um dies zu erreichen, ist der Fräsprozess zu optimieren. Einerseits
müssen die Maschinen schwingungsarm arbeiten,
andererseits haben die Werkzeuge einen wesentlichen Einfluss
auf die Oberflächenqualität der Holzkanteln. Einer der
Faktoren, die dabei eine Rolle spielen, ist die Werkzeugschneide.
Die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Hochschule
ermöglichte es, eine Beschichtung für Fensterwerkzeuge zu
entwickeln, mit der die Werkzeugschneiden eine bis zu 10-
fach höhere Standzeit gegenüber unbeschichteten erreichen.
• www.ahb.bfh.ch/fe

• Projektbeschrieb
Im Rahmen eines KTI-Projektes wurde eine Beschichtung für Fensterwerkzeuge entwickelt.
Nanostrukturierte Hartstoff-Beschichtungsarten aus der Metallbearbeitung wurden derart
kombiniert und prozess- sowie werkstoffspezifisch weiterentwickelt, dass sie auch in der
Holzbearbeitung einsetzbar sind.
• Ziele
Arbeitsaufwand, Zeit und Kosten bei der Herstellung von Fensterkanteln aus Holz sollen
reduziert werden.
Schlitz-Zapfen-Verbindung
Es soll eine Beschichtung für Werkzeugschneiden entwickelt werden, die
• eine Erhöhung der Standzeit der Werkzeugschneiden um das 5 bis 10fache gegenüber
unbeschichteten Schneiden ermöglicht.
• die Fräsqualität der Fensterkanteln erhalten oder verbessern kann, so dass der Wegfall
beziehungsweise die Reduzierung der Schleifarbeiten vor dem Lackieren der Fensterkanteln
gewährleistet wird.
Ausserdem soll die Erzeugung von Feinstaub während des Fräsprozesses verringert werden.
Mikroskopaufnahmen einer unbenutzten beschichteten
Schneide (links) und einer benutzten
beschichteten Schneide (rechts)
• Ergebnisse
Beim Beschichten wird die Werkzeugschneide mit einer sehr dünnen Schicht (µ-Bereich)
überzogen. Die Schicht besteht aus einer Zusammensetzung von verschiedenen Metallen,
welche in einem physikalischen Verfahren aufgedampft werden. Um den optimalen Schutzeffekt
zu erzielen, muss die Werkzeugschneide vollständig mit der Beschichtung umschlossen
sein.
Die ersten Industrietests zeigen, dass mit der Beschichtung die Standzeit der Schneiden bis
auf das 10-fache erhöht werden kann. Im gleichen Zeitraum, in dem ohne Beschichtung
zehn Schneiden zum Einsatz kommen, werden von den beschichteten Schneiden nur eine
bis drei benötigt. Dadurch nehmen auch die Werkzeugwechsel ab, wodurch die Maschinenverfügbarkeit
bei gleichbleibender Qualität erhöht wird.
Beschichtetes Fräswerkzeug
Fensterbearbeitungswerkzeug
• Projektpartner
Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit der Oertli Werkzeuge AG in Höri, und der
W. Blösch AG in Grenchen duchgeführt. Oertli Werkzeuge AG ist ein Schweizer Unternehmen,
das seit 90 Jahren Holzbearbeitungswerkzeuge der Spitzenklasse in der Schweiz
produziert und in ganz Europa mit eigenen Vertriebsgesellschaften vertreten ist. Das Familienunternehmen
W. Blösch AG ist seit 1947 Spezialist für hochwertige Beschichtungen im
Bereich Uhren-, Werkzeug-, Weltraum- und Medizintechnik. Die PVD-Hartstoffschichten
wurden im eigenen Beschichtungszentrum auf Anlagen der PLATIT AG entwickelt und werden
dort auch hergestellt. Die PLATIT AG in Selzach ist wie die W. Blösch AG Teil der BCI-
Gruppe, die weltweit führend in der Entwicklung, der Herstellung und dem Vertrieb von
Anlagen für die PVD-Hartstoffbeschichtung ist.
• Einheit Produktion und Logistik
Wir forschen im Bereich von effizienten Fertigungs- und Logistikprozessen, der Bearbeitung
von Massivholz- und Holzwerkstoffoberflächen sowie im Bereich der softwaremässigen Planung
und Steuerung von Prozessen. Mit moderner CNC- und Robotertechnik, entsprechender
Software sowie 3D-Datenerfassung mittels Laserscanner können wir Produktionsprozesse
von der Datenerfassung bis zum Endprodukt nicht nur simulieren, sondern auch
in der Realität abbilden. Damit ist es uns möglich, die technische und wirtschaftliche Machbarkeit
zu überprüfen. Unser Ziel ist die datendurchgängige, optimierte, automatisierte, fehler-
und ausschussfreie Fertigung.
• www.ahb.bfh.ch/fe
Bildquelle: OERTLI Werkzeuge AG 230413