EMO 2011 - MAPAL Dr. Kress KG

Seite 1 | MAPAL Impulse
rbeitung Lenkungs-Spurstangenanbindung, ABS Sensorbohrung und der
Informationen, Ideen, Interna
Nr. 46 | September 2011
EMO 2011: Neuentwicklungen und
Bearbeitungslösungen, die begeistern.
Aktuelle Trends bei harten
Schneidstoffen
Verdichtergehäuse mit
ISO-Tangentialwerkzeugen
bearbeiten
Einfluss des KSS-Konzeptes
auf die Kostenund
Energieeffizienz

Seite 2 | MAPAL Impulse
ABSOLUT PRÄZISION
Neu entwickelte, hocheffiziente und
wirtschaftliche Fertigungsprozesse
CHEFSACHE
EMO-Gespräche
Die EMO 2011 steht vor der Tür und
ich denke, dass die Begegnungen und
Gespräche auf den Messeständen selten
wichtiger waren als diesmal.
Zum einen natürlich, um den neuesten
technischen Stand der Produktionstechnik
zu erleben. Dabei werden neue
Fertigungsprozesse, basierend auf den
neu entwickelten Werkzeugmaschinen
und Werkzeugen, im Vordergrund
stehen. Mehr und mehr möchten
unsere Kunden Komplettlösungen für
ihre Zerspanungsprozesse haben, mit
Angabe über Investition, laufende
Kosten pro Teil, Platz- und Energiebedarf.
MAPAL hat sich als zuverlässiger
Technologiepartner bereits intensiv
darauf vorbereitet und kann für die
Bearbeitung kubischer Teile sehr interessante,
sehr wirtschaftliche und vor
allem bereits vielfach bewährte Lösungen
anbieten. Wir freuen uns auf das
Gespräch mit Ihnen.
Zum anderen ist aber die EMO 2011
ein wichtiger Kompass und Richtungsgeber
für den weiteren Verlauf
der Konjunktur bei Werkzeugmaschinen
und Präzisionswerkzeugen.
Der Verlauf der Konjunktur war im
letzten Jahr bis heute überaus positiv.
Aufgeschobene Investitionen wurden
nachgeholt und führten in unserer
Branche teilweise zu Engpässen bzw.
überlangen Lieferzeiten. Jetzt ist
es interessant, von Ihnen zu hören,
ob die Nachfrage diesen Höhenflug
beibehält trotz der Turbulenzen auf
den Finanzmärkten. Die Anzeichen
scheinen auf eine etwas langsamere
Gangart der Konjunktur zu deuten,
jedoch auf einem sehr hohen Niveau.
Die neu entwickelten, hocheffizienten
und wirtschaftlichen Fertigungsprozesse
werden dabei helfen.
Wir haben also Grund, mit Optimismus
die Gespräche in Hannover zu
führen und wir laden Sie ein, unsere
neuesten Entwicklungen zu begutachten.
Dr. Dieter Kress
Präsident Lee bei der Auszeichnung
von Joo-Suk Park.
Koreanischer Präsident
Lee zeichnet Joo-Suk Park aus
Im Mai 2011 wurde Herr Joo-Suk
Park, Geschäftsführer von MAPAL
HTT, von dem koreanischen Präsidenten
Lee für besondere Leistungen im
Bereich Schaffung von Arbeitsplätzen,
innovatives Management und fortschrittliche
Technologie, ausgezeichnet.
Diese jährliche Auszeichnung
fand nun zum 23. Mal im koreanischen
Präsidentenamt statt.
Seit 2001 arbeitet MAPAL mit MAPAL
HTT zusammen, welches 1985 als
SWS ursprünglich gegründet wurde.
Rund 80 Mitarbeiter fertigen bei
MAPAL HTT PKD-Werkzeuge für die
Aluminiumzerspanung sowie Sonder-VHM-Werkzeuge.
Die Produkte
werden sowohl in Korea von MAPAL
Hiteco, dessen Geschäftsführer auch
Joo-Suk Park ist, als auch im restlichen
asiatischen Raum über MAPAL
Vertriebsorganisationen verkauft.
Um den steigenden Ansprüchen des
Marktes gerecht zu werden, wird
MAPAL HTT im Moment um
1300 m² erweitert und modernisiert.
Die Bauarbeiten haben bereits im
März begonnen und sollen in Kürze
abgeschlossen werden.

Seite 3 | MAPAL Impulse
Aktuelles aus der MAPAL Gruppe
– Koreanischer Präsident Lee zeichnet Joo-Suk Park aus
– Großinvestition der MAPAL Gruppe in Deutschland
Neue 5.000 m² große Fertigungshalle
entsteht in Aalen
Die MAPAL Gruppe befindet sich
weiter in der Erfolgsspur. Dies macht
eine weitere Vergrößerung der Produktionsfläche
im Stammsitz in Aalen
notwendig. Dort wurde bereits im
Juli mit einer 5.000 m² großen Halle
begonnen. Die Produktionsflächen
in Aalen werden damit um weitere
ca. 10 % erhöht. „Herzstück der
neuen Halle wird eine hochmoderne
Beschichtungsanlage sein. Darüber hinaus
wird die Lehrlingsausbildung in
dieser neuen Halle vergrößert und neu
strukturiert werden. Außerdem wird
die Fertigung von ISO-Werkzeugen
deutlich erweitert“ so Dr. Dieter Kress.
Dr. Jochen Kress hofft, „dass wir Mitte
2012 hier die Produktion aufnehmen
können.“ Die Investitionssumme für
den Neubau einschließlich der Anlagen
beträgt rund zehn Millionen
Euro. Das Wachstum wird auch die
Mitarbeiterzahl am Stammsitz vergrößern
und zwar von circa 1.300 auf ca.
1.400, darin enthalten sind über 100
Auszubildende. Damit bekennt sich
MAPAL zum Standort Deutschland.
WTE Präzisionstechnik erweitert
Produktionsstandort Ehrenfriedersdorf
Die WTE Präzisionstechnik GmbH,
Spezialist für Präzisionsspanntechnik
der MAPAL Gruppe, investiert
rund zwei Millionen Euro in eine
Erweiterung des Produktionsstandorts
Ehrenfriedersdorf. Im September
beginnen die Bauarbeiten, im Frühjahr
2012 soll der Neubau bezogen werden.
In der neuen Halle wird die Fertigung
und Montage um 1.000 m² vergrößert.
Daneben finden Logistik und Versand
dort auf 350 m² Platz.
Neubau Halle 7 am Firmenhauptsitz der MAPAL Dr. Kress KG in Aalen.
Neubau Fertigung der WTE Präzisionstechnik Ehrenfriedersdorf.
INHALT
MAPAL Gruppe Koreanischer Präsident Lee zeichnet Joo-Suk Park aus Seite 2
Großinvestition der MAPAL Gruppe in Deutschland Seite 3
MAPAL auf der EMO Bearbeitungslösungen mit EFFEKT Seite 4
Produkt Highlights Energieeffizienz: Interview mit Dr. Jochen Kress zum Thema Seite 6
MEGA-Drill Steel und MEGA-Speed-Drill: Einfluss des Seite 8
KSS-Konzeptes auf die Energieund Kosteneffizienz
Aktuelle Trends bei harten Schneidstoffen Seite 12
Praxis Report Zylinderkopffertigung bei DEUTZ DITER Spanien Seite 14
Uniccomp: Verdichtergehäuse mit ISO Tangentialwerkzeugen bearbeiten Seite 16
HSK-T Technologie im Einsatz bei TRUMPF Seite 18

Seite 4 | MAPAL Impulse
ABSOLUT PRÄZISION
Bearbeitungslösungen, die begeistern
Im Mittelpunkt des EMO Auftritts stehen Bearbeitungslösungen,
mit denen bei den Kunden ein MAPAL EFFEKT erreicht werden
konnte.
Erfahren Sie
mehr über
den MAPAL
EFFEKT
„Mich begeistert die Erkenntnis, dass
zunächst anscheinend teure Werkzeuge
im Gesamtprozess letztendlich zu
unerwartet hohen Einsparungen führen“,
so eine zufriedene Kundin aus
der Einkaufsabteilung. Diese Begeisterung
ist es, die den MAPAL Effekt
ausmacht.
Er entsteht immer dann, wenn die
MAPAL Spezialisten Aufgaben und
Herausforderungen besser lösen, als
der Kunde es erwartet hat. Das kann
sich in einem technischen Detail äußern,
das die Standzeit des Werkzeuges
entscheidend verlängert, oder auch
durch eine komplette Prozesslösung,
die neue Dimensionen in der Wirtschaftlichkeit
erschließt. Allen Beispielen
gemeinsam ist, dass die MAPAL
Lösung eines auslöst: Begeisterung.
Bearbeitungslösungen mit Effekt
Auf der EMO in Hannover zeigt
MAPAL eine Vielzahl von Bearbeitungslösungen,
mit denen Kunden
begeistert werden konnten. Die
Lösungen werden an den Portalen zu
den Themen Automotive, Bearbeitung
großer Bauteile und moderne Werkstoffe
sowie im Bereich Dienstleistungen
vorgestellt.
Im Automotive-Bereich beispielsweise
sind es die bei der Zylinderkopfbearbeitung
so kritischen und
kostenintensiven Ventilsitze und
Ventilführungen. Durch die MAPAL
Lösung konnten die Werkzeug- und
Schneidkosten bis zu 70 % reduziert
werden. Gleichzeitig ist in einem
konkreten Fall die Standzeit von 2.000
auf 25.000 Ringe pro Schneidkante
gesteigert worden – bei gleichzeitig
reduziertem Einstellaufwand.
Ein anderes Beispiel ist der Einsatz
von Helixfräsern zur flexiblen und
wirtschaftlichen Bearbeitung von
großen Bauteilen, der ebenfalls
immer wieder zu „MAPAL Effekten“
bei Kunden führt. Die hohe Flexibilität
dieses Fräsverfahrens ermöglicht die
Bearbeitung mehrerer Durchmesser
mit nur einem Werkzeug und daher
eine deutliche Reduzierung der Nebenzeit.
Durch das hohe Zeitspanvolumen
verringert sich auch die Hauptzeit.
In einem Fall ist die Bearbeitungszeit
um 2 Stunden pro Bauteil reduziert
worden. Insgesamt zehn Werkzeuge
hat der Helixfräser ersetzt.
Ein Beispiel zum Thema
moderne Werkstoffe ist das Bearbeiten
faserverstärkter Kunststoffe, das
hohe Anforderungen an die eingesetzten
Werkzeuge stellt. Die Fräsbearbeitung
stellt den aufwändigsten Bearbeitungsanteil
dar und soll eine hohe
Qualität erbringen. Das Bauteil muss
zwingend delaminationsfrei, gratfrei
und frei von Harz sein. Werkzeugoptimierungen
im Fräsbereich sind daher
von durchschlagender Bedeutung.
MAPAL hat mit dem OptiMill-Composite-Speed,
der die Schrupp- und
Schlichtbearbeitung kombiniert, ein
Werkzeug entwickelt, das die Bearbeitungszeit
deutlich reduziert und
gleichzeitig die Ansprüche an die
Qualität optimal erfüllt.
Für technische Details zu diesen und
weiteren Fällen, auch in Ihrer eigenen
Produktion, stehen die MAPAL Spezialisten
jederzeit gern zur Verfügung.
EMO 2011
Halle 4 | Stand D15
Neue Produkte sichern die
Technologieführerschaft
Neben den MAPAL Effekten ist der
Messestand in Halle 4, D15, auch
in diesem Jahr wieder gespickt mit
Neuheiten und Highlights aus den
verschiedenen Produktbereichen der
MAPAL Gruppe. Die wichtigsten Neuheiten
sind auf dem Messeplan kurz
zusammengefasst.
MODERNE WERKSTOFFE
FRÄSEN | PKD-Schruppfräser
ISO-Fräsprogramm mit Tangentialtechnologie
für große Schnitttiefen und
Zeitspanvolumina
REIBEN | BOHREN | FRÄSEN |
PKD- und PcBN-Kleinwerkzeuge
Bohr-, Reib- und Fräsanwendungen in
Durchmesserbereichen kleiner 3 mm
BOHREN |
MEGA-Drill-Composite-UDX
Lange Standzeiten und höchstes Qualitätsniveau
in allen CFK-Werkstoffen
FRÄSEN | PerformanceMill
ISO-Fräserprogramm mit Tangentialtechnologie
für ein breites Anwendungsspektrum

Seite 5 | MAPAL Impulse
Bearbeitungslösungen, die begeistern.
MAPAL Effekt Mailing
Beginnend ab der EMO 2011 möchten wir Sie regelmäßig über MAPAL
Effekte informieren. Dies wird kurz und prägnant in Form eines e-Mail
Newsletters erfolgen, in dem wir jeweils einen Effekt vorstellen.
Wir freuen uns auf Ihre Anmeldung zu diesem Mailing. Dazu bitte einfach
eine (leere) Mail senden an: effekt@de.mapal.com
Interaktiver EMO Messestand auf der MAPAL Homepage
Der EMO Messestand mit allen wichtigen MAPAL Effekten, den Produkt Neuheiten
und Highlights ist ab dem 21. September auch online zu sehen. Sollten
wir Sie nicht in Hannover begrüßen können, freuen wir uns über einen Besuch
auf dem interaktiven Messestand, den Sie auf http://www.mapal.com/aktuelles/
finden.
FRÄSEN | CPMill Wechselkopf-Fräser
Wechselkopf-Fräsprogramm mit
breitem Anwendungsspektrum
BOHREN | Wechselkopf-Bohrer
TTD Typ 01Plus
Erhebliche Leistungssteigerung
in Stahl und Guss
SPANNEN | Hydrodehnspannfutter
mit Radialverstellung
Zuverlässige, sichere und µm-genaue
Längenverstellung
AUTOMOTIVE
DIENSTLEISTUNGEN
EINSTELLEN |
UNISET-V standard
Kompakt, modular, einfach zu
bedienen
DREHEN | VersaCut
Stabilität und Anwendungsflexibilität
beim Hartstechen
FEINBOHREN |
CFK-Brückenwerkzeuge
Prozesssichere Feinbearbeitung großer
Bohrungen bis 3.500 mm Durchmesser
GROSSE BAUTEILE
AUSSTEUERN | LAT mit Wuchtund
Fliehkraftausgleich
Höchste Genauigkeit durch Minimierung
der Kräfte

Seite 6 | MAPAL Impulse
ABSOLUT PRÄZISION
Das Angebot an Energie wird mit der Nachfrage nicht Schritt
halten können. Eine erhöhte Effizienz ist unumgänglich.
Werkzeuge haben maßgeblichen Einfluss auf Energieverbrauch in der Fertigung
Dr. Jochen Kress zum Thema:
ENERGIE
EFFIZIENZ
Das Thema Energieeffizienz ist im
Moment in aller Munde. Dabei ist das
Thema seit langem bekannt.
Es ist richtig, die Notwendigkeit einer
verbesserten Energieeffizienz ist bekannt.
Das ist allein schon durch den
Anstieg der Weltbevölkerung bedingt:
Im Jahre 2050 soll es auf der Erde an
die neun Milliarden Menschen geben,
die zudem eine bessere Lebensqualität
erwarten als heute. Dagegen ist die
Zunahme der verfügbaren Energie
durch verschiedene Faktoren begrenzt,
zum Beispiel die reine Verfügbarkeit
von Öl oder Biokraftstoff oder durch
die globale Erwärmung. Das Angebot
wird also nicht Schritt halten können
mit der Nachfrage. Der einzige
Ausweg aus dieser Problematik ist die
Steigerung der Energieeffizienz. Erste
Schritte sind bereits zu erkennen, seien
es das Verbot von Glühbirnen oder
die energetische Gebäudesanierung.
Auch in anderen Bereichen wird es zu
einem hohen Veränderungsdruck kommen,
wobei bei vielen Entwicklungen
der Ausgang noch ungewiss ist, zum
Beispiel beim PKW-Antrieb.
Die Verbesserung der Energieeffizienz
ist in vielen Branchen ein wichtiger
Technologietreiber. Was sind aus
Ihrer Sicht im Moment die wichtigsten
Veränderungen?
Aus der Sicht von MAPAL begleiten
uns drei Trends. Erstens verändern
sich ganze Märkte und die dazugehörigen
Produkte substantiell. In der
Automobilindustrie verändert sich der
Powertrain gerade sehr stark, zum Beispiel
das Downsizing-Prinzip mit Turboaufladung,
die Brennstoffzelle oder
der Elektroantrieb. Der stark wachsende
Windenergiemarkt verlangt nach
ganz neuen Fertigungstechnologien.
Der zweite Trend sind Leichtbau-
Werkstoffe. Ihre Bedeutung wird
zunehmen, denn durch ein optimiertes
Bauteilgewicht und somit eine Reduktion
der bewegten Massen erhöht sich
die Energieeffizienz. Drittens steigt der
Druck auf das produzierende Gewerbe,
die Energieeffizienz zu erhöhen.
Im Bereich der Leichtbau-Werkstoffe
ist MAPAL seit längerem aktiv. Wie ist
der momentane Stand der Tätigkeiten?
Welche Herausforderungen stehen im
Vordergrund?
MAPAL ist heute in diesem wichtigen
Segment gut aufgestellt. Wir haben
für alle wesentlichen Leichtbau-
Werkstoffe Werkzeuglösungen im
Programm. Hauptanwendungen sind
hier das Bohren und das Fräsen. Der
Bedarf an Werkzeugoptimierungen
war sehr vielfältig, da jedes Material
andere Anforderungen an Werkzeuge
mit sich bringt. Daneben hat die Maschine
einen großen Einfluss auf das
Werkzeugkonzept. Wir haben uns ein
umfassendes Prozessverständnis für
die neuen Materialien erarbeitet und
können daher heute sehr schnell und
sicher auf kundenspezifische Anforderungen
reagieren.

Seite 7 | MAPAL Impulse
Mehr Energieeffizienz mit MAPAL Werkzeugen
– Reduzierung der Maschinenlaufzeit
– Optimierung der Schruppbearbeitung
– Moderne Bearbeitungstechnologien wie
MMS- oder Trockenbearbeitung
Bei der Beschaffung von Werkzeugmaschinen
spielen energetische Gesichtspunkte
eine immer bedeutendere
Rolle. Trifft dies mittlerweile auch auf
Werkzeuge zu?
Wie oben erwähnt ist eine bessere
Energieeffizienz in der Produktion eine
wichtige Stellschraube. Jedes metallbearbeitende
Unternehmen muss sich
mit dem Thema beschäftigen. Sicherlich
sind Werkzeugmaschinen in diesem
Zusammenhang im Zentrum der Aufmerksamkeit,
da sie für den Stromverbrauch
verantwortlich sind. Die Chance,
durch energieeffiziente Werkzeuge einen
deutlichen Einfluss auf den Energieverbrauch
ausüben zu können, wird jedoch
immer bekannter und damit interessanter.
Welche Stellschrauben gibt es, um
durch Werkzeuge den Energieverbrauch
zu senken? Können Sie Beispiele nennen?
Es gibt zwei wesentliche Ansatzpunkte,
um mit Werkzeugen den Energieverbrauch
zu senken: die Reduzierung der
Maschinenlaufzeit und die Optimierung
der Schruppbearbeitung. Bei der mittleren
bis leichten Zerspanung dominiert
die Maschine die Leistungsaufnahme,
daher steht eine kurze Maschinenlaufzeit
im Fokus. Bei der Schwerzerspanung
dagegen dominiert das Werkzeug die
Leistungsaufnahme.
Zunächst einige Erläuterungen zur
Maschinenlaufzeit. Durch Werkzeuge,
die eine Bearbeitung in kürzerer Zeit,
also mit höherer Geschwindigkeit,
durchführen können, werden Energie
und Ressourcen geschont. Beispiele von
effizienten MAPAL Werkzeugen sind
der MEGA-Speed-Drill oder die
Feed-Plus Reibahle. Daneben beeinflussen
Werkzeuge auch die Nebenzeiten
positiv. Durch das Zusammenfassen von
Arbeitsschritten in Kombinationswerkzeuge
werden Werkzeugwechsel eingespart.
Die Maschine läuft insgesamt
kürzer beziehungsweise bringt in der
gleichen Zeit mehr Output. Intelligente
Prozessoptimierung ist hier das Stichwort.
Der zweite Ansatzpunkt der Werkzeugentwicklung
ist die Schwerzerspanung
mit Fokus auf dem Fräsen beziehungsweise
genauer gesagt dem Schruppen.
Hier ist es die Zerspanung, die die Leistungsaufnahme
der Maschine dominiert.
Wir setzen für Schruppanwendungen
weichschneidende Werkeuggeometrien
ein, um die Energieeffizienz zu steigern.
Vor diesem Hintergrund ist das neue
Programm an Tangential-Wendeschneidplatten
für das Fräsen entstanden. Aber
auch für das Bohren und Aufbohren
hat MAPAL geeignete Werkzeuglösungen
im Programm. Zusätzlich können
moderne Bearbeitungstechnologien wie
die Minimalmengenschmierung oder die
Trockenbearbeitung die Energieeffizienz
erheblich steigern. Auch hierfür müssen
die Werkzeuge entsprechend ausgestaltet
sein, um zum Erfolg zu führen.
Neben dem Einsatz von Werkzeugen
spielt der Energieverbrauch auch bei der
Herstellung von Werkzeugen eine Rolle.
Welche Möglichkeiten, die Energieeffizienz
zu steigern, sehen Sie – bzw. welche
Maßnahmen sind bereits eingeleitet oder
umgesetzt?
Dafür ziehen wir dieselben Kriterien
heran, die ich oben für unsere Kunden
genannt habe. Das Erreichen kurzer
Hauptzeiten durch eine geeignete Auswahl
an Herstellprozessen ist eine wichtige
Maßnahme. Daneben verbessern
wir zusammen mit unseren Lieferanten
immer wieder die Qualität und Ausgestaltung
der Vorprodukte, um möglichst
effizient bearbeiten zu können.
MAPAL unterstützt die Nachhaltigkeitsinitiative
„Blue Competence“
des VDMA und ist „Blue Competence
Alliance Member“. Was verbirgt sich
dahinter und welche Voraussetzungen
muss ein Unternehmen haben, um dort
mitmachen zu können?
Blue Competence ist eine Initiative des
Maschinen- und Anlagenbaus. Wir
beteiligen uns, da wir unserer Überzeugung
Ausdruck verleihen wollen, dass
der verantwortungsvolle Umgang mit
Ressourcen und der Respekt gegenüber
der Gesellschaft wesentliche Aspekte
unserer Unternehmensphilosohpie
sind. Diese Nachhaltigkeit zeigt sich in
Produkten, Technologien und Prozessen
und ist einer kontinuierlichen Verbesserung
verpflichtet. Um ein „Alliance
Member“ zu werden, muss ein Unternehmen
sowohl kommunikativ als auch
in der praktischen Geschäftstätigkeit
die Realisierung und Verbesserung von
nachhaltigen, ressourceneffizienten
Lösungen vorweisen.
Herr Dr. Kress, vielen Dank für das
Gespräch.

Seite 8 | MAPAL Impulse
ABSOLUT PRÄZISION
Forschungsprojekt:
Bohren mit Außen- und Innenkühlung
sowie Minimalmengenschmierung
Einfluss des KSS-Konzeptes auf die Energie- und Kosteneffizienz
Quelle: Werkstatt und Betrieb 09/2011
Untersuchungen zur Auswirkung des
Kühlschmiermittel-Ansatzes auf die
Fertigungskosten und den Energiebedarf
beim Bohren zeigen: Am besten
schneidet das Werkzeug ab, das bei
Außenkühlung mit höheren Schnittparametern
arbeitet.
(von Prof. Dr.-Ing. Eckehard Kalhöfer,
Prof. Dr.-Ing. habil. Bernhard Kapuschewski
und Dipl.-Ing. (FH) Markus
Rief)
Fertigungsprozesse werden hinsichtlich
der Kosten und des Energiebedarfs
ständig weiterentwickelt. Dabei lassen
sich insbesondere durch Werkzeugentwicklungen
große Einsparpotenziale
bei Energie und Kosten freisetzen.
Systematisch untersucht wird dies im
Forschungsprojekt „Energieeffiziente
Werkzeugkonzepte für die Zerspanung“
an der Hochschule Aalen.
Um das Potenzial unterschiedlicher
Werkzeuge und Bearbeitungsstrategien
aufzuzeigen, wurden in diesem
Rahmen Standzeitversuche mit zwei
unterschiedlichen Vollhartmetallbohrern
und drei KSS-Konzepten durchgeführt.
Versuchsaufbau und Schnittparameter
Für die Versuche wurde eine Hermle
C30 dynamic eingesetzt. Als Probe
diente eine Platte aus Vergütungsstahl
C45 mit den Abmessungen 100 mm
X 200 mm X 20mm (LxBxH). Bei der
Bearbeitung wurde die Leistungsaufnahme
an der Hauptzuleitung mit
einem Leistungsmessgerät Infratek
107A bei einer Abtastfrequenz von 10
Hz bestimmt. Untersucht wurden zwei
unterschiedliche Bohrer: der MEGA-
Drill-Steel (MSt) und der MEGA-Speed
Drill (MSp), die beide von der Firma
Miller (Mapal Gruppe) hergestellt werden.
Der MEGA-Drill-Steel wurde mit
einer Schnittgeschwindigkeit
vc = 80 m/min und einem Vorschub
f = 0,22 mm/U getestet, der MEGA-
Speed-Drill mit einer Schnittgeschwindigkeit
von 140 m/min und
einem Vorschub von 0,28 mm/U. Dies
entspricht den jeweiligen Schnittwertempfehlungen
des Herstellers. Die
Bohrbearbeitungen wurden entweder
mit Außen-Kühlschmierung, Innenhochdruck-Kühlschmierung
(jeweils
mit Emulsion) oder Minimalmengenschmierung
durchgeführt. Bei allen
Werkzeugen erfolgte ein Einsatz bis
zum Bruch. Über den gesamten Standweg
wurde die Leistung gemessen.
Leistungsaufnahmen, Standmengen
und Kosten
Grafik 1 zeigt einen Ausschnitt des
Leistungsverlaufs bei vier Bohrungen.
Die Prozessleistung (aufgenommene
Leistung abzüglich der Leistung für
die betriebsbereite Maschine) wurde
über den Verlauf der Bohrung gemittelt.
Die Ergebnisse sind in Grafik 2 dargestellt.
Deutlich zu erkennen ist, dass
-Steel-Bohrer eine niedrigere Prozessleistung
haben als MEGA-Speed-Drill.
Dies ist auf die geringeren Schnittparameter
zurückzuführen. Als Ende
des Standweges wird in der Regel
ein Anstieg der Schnittleistung um
etwa 30 % betrachtet. Neben solchen
Wertepaaren sind in Grafik 3 auch
die Standwege bei Werkzeugbruch
dargestellt. Bei beiden Betrachtungsweisen
wird der längste Standweg
unter Außenkühlung beider Werkzeuge
erreicht. Die wenigsten Bohrungen
lassen sich mit Innenkühlung erzeugen.
Die Anzahl der Bohrungen, die mit
MMS realisiert werden können, liegt
zwischen denen der Außen- und
Innenkühlung. Der Standweg des
MEGA-Speed-Drill ist im Vergleich
zum MEGA-Drill-Steel deutlich länger.
Als Listenpreis gibt der Hersteller für
den MEGA-Drill-Steel mit Innenkühlkanälen
107 Euro an. Ohne Innenkühlkanäle
liegt der Bohrer laut Liste bei
71 Euro. Den MEGA-Speed-Drill gibt
es als Standardversion nur mit Innenkühlung,
in dieser Version kostet er
nach Liste 123 Euro. Betrachtet man
als Standzeitende eine 30 prozentige
Zunahme der Schnittleistung, kann
der Bohrer nachgeschliffen werden
Der Hersteller beziffert die Nachschleifkosten
für den MEGA-Drill-
MEGA-Drill-St

Seite 9 | MAPAL Impulse
Kundennutzen
– Höhere Schnittparameter beim MEGA-Speed-Drill
bringen höhere Standzeit und damit enormen Kostenvorteil
Steel mit 13 Euro und mit 19 Euro
für den MEGA-Speed-Drill. Werden
durchschnittlich zwei Nachschliffe pro
Bohrer berücksichtigt, ergeben sich
folgende Werkzeugkosten pro Bohrung:
– MEGA-Drill -Steel (innengekühlt): 3,42 Ct.
– MEGA-Drill-Steel (außengekühlt): 1,16 Ct.
– MEGA-Drill-Steel (MMS): 1,86 Ct.
– MEGA-Speed-Drill (innengekühlt): 1,46 Ct.
– MEGA-Speed-Drill (außengekühlt): 0,80 Ct.
– MEGA-Speed-Drill (MMS): 1,21 Ct.
Trotz der höheren Anschaffungs- und
auch Nachschleifkosten sind die Kosten
pro Bohrung beim MEGA-Speed-
Drill günstiger. Durch die höheren
Schnittparameter des MEGA-Speed-
Drill kann die Bearbeitung deutlich
schneller als mit dem MEGA-Drill-
Steel ausgeführt werden, sodass der
Kostenvorteil, der aus der Standmenge
resultiert, nochmals vergrößert wird.
Als kalkulatorischer Maschinenstundensatz
wurden 29,80 Euro berechnet.
Demnach ergibt sich die in Grafik 4
dargestellte Kostenzusammensetzung.
Energiebedarf und Energieverteilung
Der Gesamtenergiebedarf setzt ich
zusammen aus den Anteilen für
die Werkzeugherstellung, die Betriebsbereitschaft
der Maschine, die
Kühlschmierung sowie den Bearbeitungsprozess,
der im Wesentlichen die
Zerspanarbeit umfasst. Nach eigenen,
unveröffentlichten Untersuchungen
werden für die Herstellung der Hartmetallrohlinge
4,5 MJ pro Bohrer benötigt,
für das Schleifen weitere 13,0
MJ. Für die Beschichtung liegen noch
keine belastbaren Zahlen vor, sodass
der mit 17,5 MJ angegebene Energiebedarf
für die Werkzeugherstellung
in der Realität noch etwas höher
ist. Beim Bohren mit Innenkühlung
beträgt die gemessene Leistung für die
betriebsbereite Maschine 5000 W, bei
Außenkühlung und Minimalmengenschmierung
sind es je 3.820 W. Für die
Kühlschmierung wird eine Leistung
beim Bohren von 5.470 W bei Innenkühlung,
1.300 W bei Außenkühlung
und 1.480 W bei Minimalmengenschmierung
gebraucht. Berücksichtigt
sind dabei neben der elektrischen Leistung
der Maschine auch der Druckluftverbrauch
(46 l/min) und die dafür
benötigte Energie. Eine Übersicht über
die Verteilung der Energien bezogen
auf eine Bohrung gibt Grafik 5.
Fortsetzung Seite 10/11
eel
MEGA-Speed-Drill

Seite 10 | MAPAL Impulse
ABSOLUT PRÄZISION
Forschungsprojekt:
Bohren mit Außen- und Innenkühlung
sowie Minimalmengenschmierung
Einfluss des KSS-Konzeptes auf die Energie- und Kosteneffizienz
Fortsetzung von Seite 8/9
Fazit
Trotz höherer Anschaffungs- und
Nachschleifkosten des MEGA-
Speed-Drill sind durch den längeren
Standweg die Werkzeugkosten pro
Bohrung deutlich geringer als beim
MEGA-Drill-Steel. Zudem wird die
Bearbeitung mit dem MEGA-Speed-
Drill schneller ausgeführt, sodass die
Maschinenkosten geringer sind.
Aus energetischer Sicht sind zwar die
Prozessleistungen beim MEGA-Speed-
Drill höher, die Bearbeitung geht aber
schneller. Dadurch fallen kürzere Zeitanteile
für die Maschinengrundleistung,
Prozessleistung und KSS-Leistung
an, was wiederum zu niedrigeren
Absolutbeträgen der Energie führt.
Wird der energetisch und kostenmäßig
optimale Fall (MEGA-Speed-Drill mit
Außenkühlung) mit dem ungünstigsten
Fall (MEGA-Drill-Steel mit Innenkühlung)
verglichen, ergeben sich die
in Grafik 6 angegebenen prozentualen
Verteilungen. Um durch Vermeidung
der Hochdruck-Innenkühlschmierung
die dargestellten Optimierungspotenziale
erreichen zu können, muss sich
jedoch eine prozesssichere Außenküh-
Grafik 1 Grafik 2
8000
Bohrer im Eingriff
Messschrieb Messschrieb Mega MEGA-Speed-Drill
7000
Rückzug
6000
Leistungsaufnahme [W]
Leistungsaufnahme [W]
5000
4000
3000
Umpositionieren
Prozessleistung[ [ ] ]
MSt_AK_1
MSt_AK_2
MSt_IK_1
MSt_IK_2
MSt_MMS_1
MSp_AK_1
2000
MSp_IK_1
MSp_MMS_1
1000
0
0 1 12345678 2 3 4 5 6 7 8
Zeit [Sek]
Zeit (Sek.)
Anzahl Bohrungen [ ]
6
160
5
140
8,32
4
120
Kosten [ Euro -Cent]
Kosten [€-Cent]
3
2
Maschinenkosten
ab Sicherheitsabstand
Maschinenkosten
während der der Bearbeitung
Werkzeugkosten
Standweg
Standweg [m]
[m]
100
80
60
30,61
134,68
39,14
7,42
zusätzlicher Standweg
beim Bearbeiten bis bis
zum Bruch
30% % Leistungszuwachs
8,1
40
73,4
88,4
1
20
55,95
4,02
47,56
23,24
0
AußenkühlungA
InnenkühlungI
MMSM
MEGA-Drill-Steel
Mega Steel BohrerM
Außenkühlung Innenkühlung
MEGA-Speed-Drill
ega Speed Bohrer
MMS MS
0
Außenkühlung Innenkühlung MMSM
MEGA-Drill-Steel
Mega Steel BohrerM
Außenkühlung Innenkühlung
MMSMS
MEGA-Speed-Drill
ega Speed Bohrer
Grafik 3

Seite 11 | MAPAL Impulse
Kundennutzen
– Trotz höherer Anschaffungs- und Nachschleifkosten des
MEGA-Speed-Drill sind durch den längeren Standweg die
Werkzeugkosten pro Bohrung deutlich geringer als beim
MEGA-Drill-Steel
lung realisieren lassen. Bei moderaten,
nicht zu hohen Verhältnissen von
Bohrungstiefe zu –durchmesser ist
dies gegeben.
In solchen Fällen ist die Außenkühlung
aus Sicht der Energieeffizienz
und der Fertigungskosten einer Innenkühlung
vorzuziehen.
Deutlich gemacht wurde, dass eine
Bilanzierung von Werkzeugen neben
den Anschaffungskosten die Aspekte
der späteren Nutzung einzubeziehen
hat. Vermeintlich teure, aber hochwertige
Werkzeuge wie der MEGA-Speed-
Drill spielen anfängliche Mehrkosten
leicht ein, indem sie über kürzere
Prozess- und längere Standzeiten Fertigungskosten
und Energie sparen.
Danksagung
Die dargestellten Untersuchungen
wurden innerhalb des Forschungsprojektes
„Energieeffiziente Werkzeugkonzepte
in der Zerspanung“ im
Rahmen des Programms “Innovative
Projekte an den Fachhochschulen des
Landes Baden-Württemberg“ durchgeführt.
Die Autoren danken dem Ministerium
für Wissenschaft, Forschung
und Kunst Baden Württembergs sowie
der Koordinierungsstelle Forschung
und Entwicklung der Fachhochschulen
des Landes für die Förderung des Projektes.
Der Dank gilt zudem der Firma
Miller in Altenstadt für die Bereitstellung
der Werkzeuge.
Grafik 1 | Leistungsaufnahme eines
Mega-Speed-Drill über vier Bohrungen
Grafik 2 | Prozessleistung in Abhängigkeit
von der Anzahl der Bohrungen: Der MEGA-Drill-
Steel benötigt deutlich weniger Leistung als der
MEGA-Speed-Drill (MSt: MEGA-Drill-Steel, MSp:
MEGA-Speed-Drill, AK: Außenkühlschmierung, IK:
Innenkühlschmierung mit 40 bar, MMS: Minimalmengenschmierung
mit innerer Zufuhr)
Grafik 3 | Für alle Kühlkonzepte weist der MEGA-
Drill-Steel grundsätzlich kürzere Standwege auf.
Beide Bohrer erreichen die längsten Standwege bei
Außenkühlung
Grafik 4 | Zusammensetzung der Kosten pro Bohrung:
Trotz höher Anschaffungs- und Nachschleifkosten
ist eine Bohrung mit dem MEGA-Speed-Drill
deutlich günstiger
Grafik 5 | Energiebedarf pro Bohrung für die
einzelnen Bohrer
Grafik 6 | Gegenüberstellung von „Worst Case“
(MEGA-Drill-Steel mit Innenkühlung) und „Best
Case“ (MEGA-Speed-Drill mit Außenkühlung)
Grafik 5 Grafik 6
120
Herstellenergie für das
Werkzeug pro Bohrung
Energie durch die Kühlung
Energie durch die Maschine
100
80
1001 100 1001 100
MEGA-Drill-Steel
Mega Innenkühlung
MEGA-Drill-Steel
Mega Speed
Außenkühlung
Prozessenergie
-55,1%
-68,3% -70,6% -71,4%
Energie [MJ] [M]
[%]
60
44,9
40
31,7
29,4 28,6
20
Außen- Innenkühlung
kühlung
MEGA-Speed-Drill
MMS
Außen- Innenkühlung
kühlung
MEGA-Speed-Drill
MMS
0
Zeit
(inkl. Positionierung)
Energie
Energie
(ohne (ohne Werkzeugherstellung)
Werkzeugherstellung)
(mit Werkzeugherstellung)
(mit Werkzeugherstellung)
Kosten
Ihr Ansprechpartner bei MAPAL für weitere Informationen:
Ulrich Krenzer | ulrich.krenzer@de.mapal.com

Seite 12 | MAPAL Impulse
ABSOLUT PRÄZISION
Neue Herstellungsprozesse ermöglichen
PKD-bestückte Kleinwerkzeuge mit hohem Rationalisierungspotential
Aktuelle Trends bei harten Schneidstoffen
Das Marktvolumen für PKD-Werkzeuge
wird sich auch den nächsten Jahren
stark nach oben entwickeln. Immer
mehr Bauteile und Komponenten werden
aus Gründen der Gewichtsersparnis
und immer besser beherrschbarer
und produktiverer Zerspanprozesse in
der Massenfertigung auf Aluminium
umgestellt. Auch der Markt für andere
Nichteisenmetallwerkstoffe (z. B. Messing,
Kupfer, Magnesium) birgt großes
Wachstumspotenzial in sich, ebenso
weisen die „neuen Werkstoffe“ wie
z.B. glasfaserverstärkte Kunststoffe
(GFK) und kohlefaserverstärkte Kunststoffe
(CFK) ein enormes Potenzial auf.
MAPAL trägt diesem Wachstum Rechnung:
Bereits 2010 wurden bei
MAPAL WWS in Pforzheim und in
den PKD-Fertigungen der MAPAL
Gruppe weltweit umfangreiche Investitionen
und Personaleinstellungen
durchgeführt. 2011 folgt nun am PKD-
Kompetenzzentrum MAPAL WWS der
größte Aufbau an Personalkapazität
und die höchsten je getätigten Investitionen
in zusätzliche Maschinenkapazität
der Firmengeschichte.
Bisherige Grenzen PKD-bestückter
Werkzeuge
Der PKD-Werkzeugeinsatz findet
heute überwiegend seine Grenzen bei
kleinen Schneiddurchmessern unter
6 mm in Verbindung mit mehr als drei
Schneiden. Die Ursachen hierbei sind
hauptsächlich im Herstellprozess begründet.
Hauptprobleme sind die prozesssichere
Lötbarkeit der PKD-Segmente
in den Hartmetall-Grundkörper,
(es wird schlichtweg die Lötfläche zu
klein) sowie die Fertigung der Schneidengeometrie,
da zum Beispiel bei der
Erzeugung des Freiwinkels oder der
Schneidenkontur die vorhergehende
oder vorauseilende Schneide beschädigt
werden würde.
Bei großen Schneiddurchmessern
hingegen werden die Grenzen des
PKD-Einsatzbereiches hauptsächlich
durch das Werkzeuggewicht vorgegeben,
das je nach Maschinentyp meist
nur max. 6 - 8 kg für den automatischen
Werkzeugwechsel betragen darf.
Zusätzlich wirken sich die Kippmomente
bei Horizontalbearbeitungen
ungünstig auf das Bearbeitungsergebnis
aus, verursacht durch das Werkzeugeigengewicht
und die Lage des
Schwerpunktes.
Gezielte Entwicklungen bei
MAPAL verschieben die Grenzen
beträchtlich
Mittlerweile gibt es bei Kleinwerkzeugen
konkrete Werkzeuglösungen,
bei denen mit dem Schneidstoff PKD
Werkzeuge zum Reiben und Fräsen
mit Schneiddurchmessern unter 3 mm
mit 6 Schneiden realisiert wurden.
Auch bei Bohrwerkzeugen wurden
Lösungen in diesem Durchmesserbereich
realisiert, teilweise mit beidseitig
polierten Spanflächen mit komplett
durchlaufender PKD-Schneide über
das Zentrum. Hierzu war es notwendig
spezielle, bis zu 8,0 mm starke
PKD-Dickschichten in hervorragender
Qualität und mit einer der Bearbeitung
angepassten Korngröße zu entwickeln.
Die resultierenden Herausforderungen
in der Fertigung konnten allesamt
gemeistert werden.
Das PKD wird mittels eines speziellen
Lötprozesses direkt auf den Hartmetallgrundkörper
aufgebracht. Durch
besondere Einrichtprozesse ist es möglich,
Kühlkanalbohrungen von nur
0,3 mm Durchmesser durch das PKD
hindurch genau in die vorgesinterte
Bohrung des Hartmetallgrundkörpers
treffen zu lassen. Die filigranen
PKD-Schneidengeometrien werden,
wenn notwendig, auf einer Laserbearbeitungsanlage,
dem LASERPLUSS
RayCutter, bearbeitet.
So wurde es möglich, viele neue
Anwendungen für PKD-Werkzeuge im
Durchmesserbereich von unter 3 mm
bis 6 mm zu erschließen. PKD-Werkzeuge
ersetzen hier zum Teil Hartmetallwerkzeuge,
was den Kunden große
Einsparpotenziale eröffnet. Ebenso
birgt die Erhöhung der Schneidenanzahl
in diesem Durchmesserbereich
bei Reiboperationen ein hohes Potenzial
zur Bearbeitungszeitverkürzung
bei gleichzeitiger
Verbesserung der
Qualität.
Die folgenden Anwendungsbeispiele
demonstrieren die
Leistungsfähigkeit
von MAPAL Diamant-Werkzeugen
auch in sehr kleinen
Durchmesserbereichen.
Bearbeitungszeitverkürzung
bei gleichzeitiger
Qualitätssteigerung
– Einsatz von
PKD-Werkzeugen im
Durchmesserbereich
von unter 3 – 6 mm.

Seite 13 | MAPAL Impulse
Kundennutzen
ANWENDUNGSBEISPIELE
– Neue PKD-Werkzeuge im Bereich kleiner ø 6 mm
zum Bohren, Reiben und Fräsen mit Schneidenzahlen bis z = 8
– Vervielfachung der Standzeiten im Vergleich
zu bisher eingesetzten VHM-Werkzeugen
Bohrer mit poliertem
PKD-Einsatz
Für die Bohrungsbearbeitung an Rotoren von
Nockenwellenverstellsystemen mit Durchmesser
3,8 mm wird ein Bohrer mit beidseitig
polierter PKD-Platte eingesetzt. Bislang wurde
das Bauteil aus Sinteraluminium mit 16%
Silizium (SintE37) mit einem beschichteten
Vollhartmetallbohrer bearbeitet. Das Umstellen
auf das neue PKD-Werkzeug brachte
enorme Standzeitvorteile. Bereits nach
300 Teilen mit je 12 Bohrungen war beim
Vollhartmetall-Bohrer das Standzeitende in
Form von Gratbildung erreicht. Mit über 5.000
bearbeiteten Rotoren setzt der PKD-Bohrer
neue Maßstäbe in Sachen Leistungsfähigkeit
und Wirtschaftlichkeit.
Reiben mit doppelter Standzeit
Beim Reiben überzeugen die neuentwickelten
PKD-Werkzeuge für kleine Durchmesser mit
sehr hohen Standzeiten. Eine 8 mm lange auf
den Hartmetallgrundkörper stirngelötete PKD-
Dickschicht bildet den Kopf der achtschneidigen
Reibahle mit Durchmesser 6 mm zur
Bearbeitung von Ventilführungen aus Sintermetall.
Im Vergleich zu der zuvor eingesetzten
PKD-Reibahlen mit vier gelöteten PKD-Blanks
konnte die Standzeit von 7.000 auf 18.000
Bohrungen verdoppelt werden. Zudem erhöht
das Werkzeug die Prozesssicherheit, da sich
keine Lötstellen ablösen können.
Hochleistungsfräser mit
CVD-Schneiden
Mit einer 60 % höheren Härte als PKD sind
CVD-Diamant-bestückte Werkzeuge besonders
für die Bearbeitung von Werkstoffen mit
besonders hoher Abrasivität geeignet, wie
zum Beispiel Aluminiumlegierungen mit sehr
hohem Siliziumgehalt. Zum Fräsen der Steuernut
an Rotoren aus SintE37, ebenfalls für
Nockenwellenverstellsysteme, ersetzt MAPAL
den PKD-bestückten Schaftfräser D = 4,0 mm
mit einem baugleichen jedoch CVD-bestückten
Werkzeug. Bei gleichen Schnittparametern
n = 15000 min -1 und
f = 0,035 mm/U konnte die Standzeit von
20.000 auf über 75.000 Teile fast vervierfacht
werden.
BOHREN
REIBEN
FRÄSEN
Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Christian Molch | christian.molch@de.mapal.com

Seite 14 | MAPAL Impulse
ABSOLUT PRÄZISION
Wettbewerbsfähig durch kostenoptimiertes
und effektives Tool Management
Zylinderkopffertigung bei DEUTZ DITER Spanien
Die Firma DEUTZ DITER in Zafra Spanien,
ein Tochterunternehmen des Motorenherstellers
Deutz AG Köln, wurde
1987 in die Deutz Gruppe integriert.
Produziert werden am Standort Zylinderköpfe
für ein bis sechs Zylindermotoren.
DEUTZ Köln selbst ist einer der
größten Kunden von DEUTZ DITER.
Neben der Produktion von Zylinderköpfen
werden in Zafra, rund 130 km
nördlich von Sevilla, ebenfalls Pleuel,
Zahnräder und Lagerdeckel gefertigt.
MAPAL hat 2008 das Tool Management
für Zylinderköpfe mit vier und
sechs Zylindern und einer Produktionsmenge
von ca. 25.000 Stück
jährlich bei DEUTZ DITER übernommen.
Ein Team von fünf Personen
von MAPAL vor Ort hat sich in der
Anfangsfase der Herausforderung
gestellt. Gezielte Maßnahmen wie die
Optimierung der Werkzeuge, unabhängig
vom Lieferant, bezüglich Standzeit,
Bearbeitungszeit, Werkzeugbruch
und Technologie haben bereits nach
einem Jahr zu einer Reduzierung der
Kosten pro Werkstück von ca. 30 %
und einer Reduzierung des Lagerwertes
der Werkzeuge um ca. 28 %
geführt. Zur Reduzierung des Lagerwertes
hat ebenfalls die Integration
des Werkzeugausgabesystems Toolbase
EL bei DEUTZ DITER beigetragen. Die
Festlegung von Min-, Max- und Meldebeständen
auf Basis von Wiederbeschaffungszeiten,
die Bereinigung
überflüssiger Lagerware und die Suchfunktion
der Software nach redundanten
Werkzeugen erleichtert das Ziel
eines optimalen Lagermanagements.
Neben diesen grundlegenden Aufgaben
bestand ein großer Teil der Herausforderung
darin, eine reibungslose
Kommunikation und die Installation
von definierten Prozessen und Abläufen
nachhaltig sicherzustellen und
stetig zu optimieren.
Kontinuierliche Verbesserungen
Selbstverständlich ist die Wirtschaftskrise
2009 nicht spurlos an diesem
Projekt vorbeigegangen. So wurde
DEUTZ DITER auch mit dem Thema
Kurzarbeit, sowie sinkenden Produktionszahlen
konfrontiert. In dieser Zeit
konnten gezielte Schulungen für Mitarbeiter
von DEUTZ DITER als auch
für das Team von MAPAL durchgeführt
werden. Zudem erfolgten weitere
Optimierungen um die Werkzeuge,
Prozesse und Abläufe zu verbessern.
Alle diese Maßnahmen trugen dazu
bei, dass das Projekt gestärkt aus der
Krise kam und das MAPAL Team vor
Ort von fünf auf drei Personen reduziert
werden konnte.
Die Erfolgsgeschichte geht
weiter
In der Aufschwungfase 2010 wurde
der Zylinderkopf Typ 2 mit einer Produktionsmenge
von 15.000 Stück pro
Jahr implementiert. Mit der Vertragsverlängerung
für 3 Jahre zu Beginn
des Jahres 2011 konnte der Zylinderkopf
Typ 3 mit einer Produktionsmenge
von 5.000 Stück integriert werden.
Somit beinhaltet das Projekt derzeit
drei verschiedene Zylinderkopftypen
mit einer Gesamtproduktionsmenge
von 45.000 Stück, also 80 % mehr als
2008. Trotz der erheblichen Steigerung
der Produktionsmenge hat sich der
Lagerwert der eingesetzten Werkzeuge
mit einem optimalen Werkzeugbestand
von 2008 bis 2011 um 44 %
reduziert. Die Kosten pro Werkstück
haben sich ebenfalls um 43 % gesenkt.
Zusätzlich zu den Optimierungen auf
Prozess- und Werkzeugbasis konnten
die indirekten Kosten bestehend aus
Werkzeugbeschaffungskosten, Werkzeugverwaltungsaufwendungen,
Versand-
und Frachtkosten, Lagerkosten
bzw. Lagerverzinsung um rund
25 % reduziert werden.
Kommende Herausforderungen
Aufgrund der guten Zusammenarbeit
und der erfolgreichen Ergebnisse der
MAPAL Team aktuell v.l.n.r.: Jochen Grundmann
(Gesamtprojektleitung), Carmen Carreño (Logistik
vor Ort), Martin Felix (Organisation und Management
vor Ort).
MAPAL realisiert derzeit für die Jahresproduktion
von 45.000 Zylinderköpfen mit 4 Ventilen komplette
Tool Management Dienstleistungen.

Seite 15 | MAPAL Impulse
Kundennutzen
- Kostenoptimale Werkzeugverwaltung
- Einsatz modernster Werkzeugtechnologie
- Bezahlung nach produzierten Teilen (Cost Per Part)
- Klare Kostentransparenz
v.l.n.r.: Angel Gonzalez (Verantwortlicher Prozess
und Werkzeuge), Manuel Rodriguez (Verantwortlicher
Tool Management) bei DEUTZ DITER.
letzten Jahre sind DEUTZ DITER und
MAPAL gerade in der Planungsfase
bezüglich der Erweiterung des Projektumfangs.
Der geplante Projektumfang
umfasst eine exklusive Partnerschaft
für Zylinderkopf-Neuprojekte. Für alle
Neuentwicklungen ist darüber hinaus
eine intensivere Zusammenarbeit
für das Umrüsten von vorhandenen
Werkzeugmaschinen inklusive Spannvorrichtung
und NC-Programme,
das Dienstleistungsangebot MAPAL
re.tooling, angedacht. Die Spezialisten
von MAPAL bestehend aus einem
Team vor Ort, einem Team aus Produktspezialisten
und einem re.tooling-
Team für Neuprojekte und Prozesse
freuen sich auf die Herausforderung.
So entwickelt sich das Projekt von
der einfachen Werkzeugbereitstellung
zu „kompletten“ Tool Management
Dienstleistungen, bei denen die
gesamte Werkzeugvoreinstellung und
Neuprojekte inklusive Vorrichtung und
NC-Programme umgesetzt werden.
TMS | TOOL MANAGEMENT SERVICES
Produktionsmenge Zylinderköpfe
Cost per part (CPP)
(Kosten pro Werkstück)
Lagerwert Werkzeuge
Produktionsmenge
Jahre
Jahre
Jahre
Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Frank Stäbler | frank.staebler@de.mapal.com

Seite 16 | MAPAL Impulse
ABSOLUT PRÄZISION
Innovative Werkzeuglösungen und enge Kundenbindung
sichern die erfolgreiche Zusammenarbeit
Verdichtergehäuse präzise und schnell mit ISO-Tangentialwerkzeugen bearbeiten
Seit 2002 ist die im Süden von
München gelegene Uniccomp GmbH
innerhalb der Bauer Gruppe, der Fertigungsstandort
für Verdichterblöcke,
dem Kern jedes Bauer Kompressors.
Die hochmoderne Produktionsstätte
mit insgesamt 260 Mitarbeitern fertigt
auf ca. 6.000 Quadratmetern Hochund
Mitteldruck-Kolbenblöcke für
Atemluft und Industrieanwendungen
sowie Blöcken und Kompaktmodule
für Rotorcomp Niederdruck-Schraubenverdichter.
Außerdem eine Vielzahl
von Komponenten, Filterpatronen und
Ersatzteile.
Zur Vor- und Fertigbearbeitung der
Gehäuse und Lagerdeckel von Schraubenkompressoren
aus GG25 setzt der
Fertigungsspezialist Uniccomp seit
Beginn auf Sonderwerkzeuge von
MAPAL. Insbesondere die ineinandergreifenden
Bohrungen der Rotoren
für Haupt- und Nebenläufer mit den
dazugehörigen Lagerbohrungen im
Verdichtergehäuse und im stirnseitigen
Lagerdeckel stellen hohe Anforderungen
an die Zerspanungswerkzeuge.
Der Grund dafür sind die sehr engen
geometrischen Toleranzen, die durch
die exakte Positionierung der spiralförmig
verzahnten Rotoren notwendig
sind.
Funktionsweise:
Zwei Wellen (Haupt- und Nebenläufer)
mit ineinandergreifender schraubenförmiger
Verzahnung (Rotoren) sind parallel
und zwangsgekoppelt angeordnet. Das zu
komprimierende Medium befindet sich
zwischen den Flanken der Verzahnung
und wird vom Gehäuse begrenzt. Durch
die Rotationsbewegung der beiden Wellen
wird das Medium in axialer Richtung
von der Saug- zur Druckseite befördert.
In enger Kooperation mit dem Production
Engineering Team um Stefan
Friedenberg bei Uniccomp haben die
Produktspezialisten der MAPAL ISO
Gruppe kundenspezifische Werkzeuglösungen
entwickelt, die perfekt
auf die charakteristischen Bearbeitungsanforderungen
der Verdichtergehäuse
und auf hohe Effizienz ausgelegt
sind.
Starke Schnittunterbrechungen
machen die Zerspanung
schwierig
Ein Highlight sind die Vorbearbeitungswerkzeuge
für die Bohrungen
von Haupt- und Nebenläufer.
Durch die Überschneidung der
Durchmesser resultiert eine starke
Schnittunterbrechung, die sich für
gewöhnlich negativ auf Bearbeitungsqualität
und Standzeit auswirkt. Nicht
jedoch bei den eingesetzten ISO-
Kombinationswerkzeugen mit Tangentialtechnologie.
Zur Bearbeitung der
Hauptläuferbohrung kommt auf dem
Bearbeitungszentrum mit HSK 100
Spindel ein komplexes ISO-Werkzeug
zum Einsatz, das gleich fünf Bearbeitungsoperationen
kombiniert. Zunächst
kommt die große Stufe in Eingriff
und macht die Vorbereitung der
vorgegossenen Bohrung auf Durchmesser
129,5 mm mit einer Schnitttiefe
von ap = 4 mm. Mit der zweiten,
aus fertigungstechnischen Gründen
modular aufgebauten Durchmesserstufe,
wird die Lagerbohrung mit Durchmesser
59,6 mm vorbearbeitet. Dieser
Durchmesser wurde zusätzlich mit
Führungsleisten bestückt, damit sich
das Werkzeug bei der anschließenden
Schulterbearbeitung des Bohrungsgrundes
abstützen kann. Dieser
zusätzliche Halt des Werkzeuges sorgt
zusammen mit den durch die passende
Schneidenaufteilung geringen Schnittkräfte
dafür, dass die Schulterfläche
über eine Breite von 35 mm
ohne den geringsten radialen Versatz
des Werkzeuges bearbeitet wird.
Zusätzlich werden noch zwei Fasen
zum Kantenbruch am Bohrungseintritt
sowie zwischen Lagerbohrung und
Schulterfläche bearbeitet.
Bei der gesamten Bearbeitung sorgen
die tangential angeordneten Wendeschneidplatten
trotz der großen
Schnittunterbrechungen für einen
besonders ruhigen Lauf des Werkzeuges.
Obwohl das Werkzeug für jede
Bearbeitungsoperation vierschneidig
ausgeführt wurde, bleibt die Leistungsaufnahme
gering auch bei den
hohen gefahrenen Schnittwerten:

Seite 17 | MAPAL Impulse
Kundennutzen
– Kurze Bearbeitungszeiten
– Reduzierter Werkzeugbedarf durch Kombinationswerkzeuge
– Ständiger Support durch den MAPAL Außendienst
Schnittmodell eines
Rotorcomp Schraubenverdichts.
v.l.n.r.: Klaus Strassner
(MAPAL) sowie Andreas
Hildebrandt, Stefan
Friedenberg (Fertigungstechnik
Uniccomp) und
Roman Straich (Maschinenbediener
Uniccomp).
Vorschub pro Zahn fz = 0,15 mm
Drehzahl n = 615 min -1
Schnittgeschwindigkeit vc = 250 m/min
Im Vergleich zu konventionellen Bearbeitungsverfahren
mit zweischneidigen
Ausspindel-Werkzeugen sind die
MAPAL ISO-Kombinationswerkzeuge
mit Tangentialtechnologie leistungsfähiger
und wirtschaftlicher. Der besondere
Nutzen dieser Werkzeuge liegt in
den beachtlich reduzierten Haupt- und
Nebenzeiten durch weniger Werkzeugwechsel
und der höheren Schnittparameter
aufgrund der Schneidenanzahl
sowie der hohen Standzeiten. Die exakte
Vorbearbeitungsqualität erzeugt
zudem eine ideale Ausgangsbasis für
die anschließende Fertigbearbeitung
mit MAPAL Führungsleisten-Werkzeugen.
Bei Uniccomp werden heute zur Komplettbearbeitung
aller Gehäusetypen
für Schraubenkompressoren, die sich
je nach Leistungsstufe unterscheiden,
MAPAL ISO-Werkzeuge
zur Vor- und Fertigbearbeitung
eingesetzt. Die enge Betreuung durch
den zuständigen MAPAL Außendienst
und die ständige Weiterentwicklung
der Werkzeuge bei neuen Projekten
sind dabei ein wichtiger Faktor für die
hohe Kundenzufriedenheit bei
Uniccomp.
Zweistufiges Führungsleisten-Werkzeug
kombiniert die Fertigbearbeitung beider
Lagerbohrungen.
Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Peter Holzbrecher | peter.holzbrecher@de.mapal.com

Seite 18 | MAPAL Impulse
ABSOLUT PRÄZISION
Über 50 Teile auf einer Maschine –
schnelle Werkzeugwechsel steigern die Produktivität mit
vorinstallierten Werkzeugen
TRUMPF vertraut auf MAPAL HSK-T
Das TRUMPF Werk in Hettingen auf der
Schwäbischen Alb wurde 1955 gegründet
und zählt heute rund 490 Mitarbeiter,
davon zehn Prozent Auszubildende.
Es ist ein wichtiger Drehpunkt im Fertigungsverbund
der TRUMPF Gruppe und
das Kompetenzzentrum für leistungsstarke
Stanzmaschinen. Hergestellt
werden außerdem Lasermaschinen und
Baugruppen für Lasermaschinen.
Die Fertigungstiefe bei TRUMPF ist
sehr hoch und flexible, schnelle und
präzise Werkzeugwechsel sind für
die Fertigung von komplexen Teilen
unerlässlich. Es werden über 50 Teile
aus Stahl, Alu und GGG40 auf einer
Maschine produziert. Eine einheitliche
Schnittstelle für die Komplettbearbeitung
mit Dreh- und Fräsoperationen,
welche diese Flexibilität bei sehr
kurzen Wechselzeiten bietet, ist der
HSK-T. Natürlich auch bei Minimalmengenschmierung.
„Das modulare System sowie kurze
Rüstzeiten sind für uns wichtig. Wir
produzieren fast alle Komponenten
selbst. 50 - 60 Teile aus unterschiedlichen
Materialien auf einer Maschine,
schnelle Reaktion auf Produktionsänderungen,
das wäre ohne HSK-T nicht
möglich. Die Werkzeuge werden bei
uns vorinstalliert und über eine zentrale
Werkzeugausgabe ausgegeben.
Ohne HSK-T würden wir bei manchen
Prozessen das 3 - 4 fache an Werkzeugen
benötigen,“ so Gerhard Wassmer,
Werkzeugplaner bei TRUMPF.
Der Revolverspanner HSK-T
Der von MAPAL entwickelte Revolverspanner
für HSK-T Werkzeuge verbindet
die Flexibilität der VDI-Aufnahme
mit der Genauigkeit des HSK.
Er eignet sich sowohl für Stern- als
auch für Trommelrevolver. Das zeigt
sich insbesondere beim Werkzeugwechsel,
der beim HSK-T auch ohne
Ausrichten und Messschnitte präzise
möglich ist. Das Umrüsten von stehenden
auf angetriebene Werkzeuge
oder umgekehrt, wird von 10 - 15 min
bei bisherigen Systemen auf ca. 30
Sekunden reduziert. Durch die exakte
radiale Positionsgenauigkeit des
HSK-T können höchste Genauigkeit,
einfache Handhabung und hohe
Steifigkeit erreicht werden. Zusätzlich
bietet MAPAL bei der Bearbeitung mit
hohen Anforderungen an die Genau-

Seite 19 | MAPAL Impulse
Kundennutzen
– Hohe Wechsel- und Wiederholgenauigkeit
– Hohe Steifigkeit
– Hohe Flexibilität der HSK-T Schnittstelle
– Extrem kurze Rüstzeiten
igkeiten oder von kleinsten Durchmessern
ein spezielles System an. Die
genaue Lage der Drehschneide wird
hierdurch nochmals verbessert und
das Mitnehmerspiel nahezu komplett
eliminiert.
Abbildung rechts: v.l.n.r.: Gerhard Wassmer (Werkzeugplanung
TRUMPF), Jochen Schmidt (Produkt
Manager MAPAL) sowie Bernhard Fink (NC-Programmierung
TRUMPF).
Abbildung:
Hohe Fertigungstiefe auf einer Maschine.
Kosteneffizienz
Der genormte HSK-T verbindet die Eigenschaften klassischer Spannsysteme
fürs Drehen und Fräsen. Er ist dadurch flexibler und bietet die Möglichkeit,
Drehwerkzeuge sowohl im Revolver als auch in der Frässpindel
einzusetzen. Dadurch können Werkzeuge eingespart werden.
Schnellere Werkzeugwechsel steigern die Produktivität zusätzlich. Der
HSK-T schafft damit die Grundlage, um in Multifunktionszentren schnell
auf sich ändernde Teilespektren reagieren zu können.
TRUMPF setzt auf HSK-T Revolver.
Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:
Jochen Schmidt | jochen.schmidt@de.mapal.com

» Anspruchsvolle Geometrien so exakt zu be arbeiten,
das kann nicht jeder. Aber die Techniker
von MAPAL haben da richtig was drauf.
Die Qualität stimmt, und wir haben Maschineninvest
und Werkstückkosten massiv gesenkt.
Ich bin wirklich zufrieden!
Das ist für mich der MAPAL Effekt.«
Erfahren Sie
mehr über den
MAPAL
EFFEKT!
IMP46-D-01-120-0911-WD Gedruckt in Deutschland. Änderungen der technischen Daten vorbehalten.
Bearbeitungslösungen, die begeistern.
QR-Code
Erfahren Sie mehr über
den MAPAL Effekt:
www.mapal.com/effekt
Wirtschaftliches Reiben bei höchster Qualität
Mit dem modernen HX-Werkzeug von MAPAL
konnten bei der Bearbeitung von Ventilsitz und
-führung Vorschubgeschwindigkeit und Standzeit
um ein mehrfaches gesteigert und sowohl
Haupt- als auch Nebenzeiten deutlich reduziert
werden.
Das Ergebnis: Einsparung von Fertigungskapazität
und Werkstückkosten.
IMPRESSUM
Verantwortlich für den Inhalt:
Hermann Steidle
Redaktion: H. Steidle, A. Duda, O. Munz,
K. Rehor, S. Schmick
Gestaltung: I. Rettenmaier
Perfekt für Sie gemacht.
Herausgeber:
MAPAL Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG
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