„Wunderwaffe“ für Edelstahl - Westerdorf Werkzeug
„Wunderwaffe“ für Edelstahl - Westerdorf Werkzeug
„Wunderwaffe“ für Edelstahl - Westerdorf Werkzeug
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Das globale Kundenmagazin der WALTER-Gruppe · August 2006<br />
Stihl:<br />
Der Tiger bringt<br />
die Wende<br />
Seite 8<br />
Schuler:<br />
Große Zähne,<br />
dicker Span<br />
Seite 10<br />
Endress + Hauser:<br />
<strong>„Wunderwaffe“</strong><br />
<strong>für</strong> <strong>Edelstahl</strong><br />
Seite 4
Editorial<br />
Unsere Lösung: Tiger·tec <strong>für</strong><br />
die Produktivitätssteigerung<br />
Als wir vor gut fünf Jahren unseren Tiger·tec-Schneid-<br />
stoff auf den Markt brachten, waren wir die ersten, die<br />
„Farbe bekannten“. Die Mehrfarbigkeit der Wende-<br />
schneidplatten zur besseren Verschleißerkennung haben<br />
uns inzwischen einige Mitbewerber nachgemacht. Für<br />
uns ein Grund, sich nicht auf den Lorbeeren auszuru-<br />
hen. Allein im letzten Jahr konnten wir drei Preise <strong>für</strong><br />
unsere Produkte und unsere Marketingstrategie mit<br />
nach Hause nehmen (s. Seite 6). Unser neuer Slogan<br />
„Zerspanen war gestern, Tigern ist heute“ dürfte sich<br />
inzwischen in jeder Fertigungshalle herumgespro-<br />
chen haben. Zur EMO haben wir das Tiger-Team um<br />
einige Topp-Neuheiten ergänzt. Darunter unser neuer<br />
Schneidstoff <strong>für</strong> das Stahldrehen Tiger·tec STEEL und<br />
die Weltneuheit Tiger·tec PVD-Al 2 O 3 , den überhaupt<br />
ersten PVD-Schneidstoff, der unter Abscheidung von<br />
Aluminiumoxid hergestellt wird. Diese beiden Schneid-<br />
stoffe werden bereits von einigen unserer Kunden<br />
äußerst erfolgreich eingesetzt. Wer bisher dachte, mehr<br />
Produktivität geht kaum noch, der wird hier eines bes-<br />
seren belehrt. Mit Tiger·tec-Sorten decken wir bereits<br />
heute schon über 80 Prozent aller Bearbeitungsfälle<br />
ab, und das bei extrem hohen Standzeiten. Zudem<br />
wird mancher <strong>Werkzeug</strong>wechsel überflüssig. Da ist<br />
noch einiges an Steigerung drin – nachweislich bis<br />
zu 100 Prozent.<br />
WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
Produktivitätssteigerung ist das Schlüsselwort der<br />
WALTER AG, und zwar in jeder Beziehung. In Mün-<br />
singen (Süddeutschland) bauen wir das modernste<br />
Wendeschneidplattenwerk der Welt. Innerhalb von<br />
nur sechs Monaten entstehen auf 13.000 qm neue<br />
Produktionsflächen. Wir investieren bis zum Jahresende<br />
2006 weltweit insgesamt 70 Millionen Euro.<br />
Und schließlich wollen wir mit einem Merger zum<br />
größten Anbieter in der Branche der Metallzerspanung<br />
aufsteigen. Zu diesem Zweck werden die WALTER<br />
AG und die beiden Sandvik-Töchter TITEX und<br />
PROTOTYP unter einer gemeinsamen Organisa-<br />
tion zusammengeführt. Sie deckt ein extrem breites<br />
Spektrum an Zerspanungswerkzeugen ab. Es gibt<br />
nur einige wenige, die ein ähnliches Produktportfolio<br />
anbieten können.<br />
Wie Sie sehen: Mehr Produktivität geht immer!<br />
Ihr Peter Witteczek
Titel<br />
<strong>„Wunderwaffe“</strong><strong>für</strong><strong>Edelstahl</strong> . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />
Endress + Hauser optimiert <strong>Edelstahl</strong>-<br />
bearbeitung mit Xtra·tec-Fräsern von WALTER<br />
News<br />
DerTigermachtreicheBeute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6<br />
Preise <strong>für</strong> WALTER-Produkte und Marketingstrategie<br />
Praxis<br />
DerTigerbringtdieWende . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8<br />
STIHL Inc . fertigt Kurbelwellen mit Tiger·tec<br />
Blockadegelöst . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9<br />
TMF fräst Brennstoffblöcke mit Xtra·tec<br />
GroßeZähne,dickerSpan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
SCHULER schruppt XXL-Pressenteile<br />
mit Xtra·tec-Fräsern von WALTER<br />
Tiger·tecSTEELverkürztLaufzeiten . . . . . . . . . . . . . . . 1<br />
Die Brück GmbH testet Tiger·tec<br />
Hintergrund<br />
VonSchäufelebisSchaufler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1<br />
<strong>Werkzeug</strong>power <strong>für</strong> den Kraftswerkssektor<br />
bei der WALTER AG<br />
FürjedenFalleinenTiger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14<br />
PVD-Tiger: neuer Hightech-<br />
Schneidstoff von WALTER<br />
Partner<br />
Datenlieferant<strong>für</strong>dieDigitaleFabrik . . . . . . . . . . . . . . 16<br />
Aufbau einer digitalen Fertigungsorganisation bei Liebherr<br />
FMMlässtkeineInstandhaltungsaufgabeaus . . . . . . . 17<br />
Die Software TDM Facility & Maintenance Management<br />
von TDM Systems<br />
Rubriken<br />
InterviewBernhard Heidenreich, DLR . . . . . . . . . . . . . . . . 18<br />
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19<br />
<strong>„Wunderwaffe“</strong> <strong>für</strong> <strong>Edelstahl</strong><br />
Endress + Hauser, der bekannte Hersteller von<br />
Messgeräten, gehört zu den größten Verarbeitern<br />
von <strong>Edelstahl</strong>. Damit möglichst viele Späne fal-<br />
len, halten die Fertigungsverantwortlichen stets<br />
Ausschau nach den besten Schneidstoffen. Erste<br />
Versuche mit dem neuen PVD-Tiger von WALTER<br />
brachten eine Verdoppelung der Standzeit.<br />
Für jeden Fall<br />
einen Tiger<br />
Seite 4<br />
Erstmals vereint eine Hartmetallbeschichtung die<br />
Vorteile von PVD- und CVD-Beschichtungen.<br />
Der neue Tiger erlaubt die Bearbeitung schwer<br />
zerspanbarer Werkstoffe mit einer deutlich<br />
besseren Performance.<br />
Seite 14<br />
Datenlieferant <strong>für</strong><br />
Digitale Fabrik<br />
Was als Pilotprojekt im Bereich Antriebsfertigung<br />
begann, soll später auf weitere Unternehmens-<br />
bereiche ausgeweitet werden. Einführung des<br />
<strong>Werkzeug</strong>verwaltungssystems TDM bei Liebherr<br />
in Biberach.<br />
Seite 16<br />
WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
Inhalt
Titelstory<br />
FACT BOX<br />
<strong>„Wunderwaffe“</strong> <strong>für</strong> <strong>Edelstahl</strong><br />
Anwender: Endress+Hauser<br />
Aufgabe: Produktion von <strong>Edelstahl</strong>gehäusen <strong>für</strong><br />
Messgeräte<br />
Anforderung: Drehen und Fräsen von schwer<br />
zerspanbarem <strong>Edelstahl</strong><br />
Problem: Geringe Standzeiten<br />
<strong>Werkzeug</strong>: Xtra·tec-Eckfräser F4042 mit<br />
PVD-Beschichtung auf Aluminiumoxid-<br />
Basis<br />
Vorteile: Weicher Schnitt, wenig Schnittdruck,<br />
weniger Reibung, geringe Temperaturentwicklung<br />
Produktivitätssteigerung:<br />
Verdopplung der Standzeit bei<br />
gleicher Abmessung, Zähnezahl<br />
und identischen Schnittwerten<br />
P-Faktor:<br />
100%<br />
4 WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
Wasbeivielen<strong>Werkzeug</strong>enzuZahnausfallführt,istbeiEndress+Hauser<br />
quasiGrundnahrungsmittel:<strong>Edelstahl</strong>.DamitmöglichstvieleSpänefallen,<br />
haltendieFertigungsverantwortlichenstetsAusschaunachdenbesten<br />
Schneidstoffen.ErsteVersuchemitdemneuenPVD-TigervonWALTER<br />
brachteneineVerdoppelungderStandzeit.<br />
Die Messgeräte von Endress + Hauser<br />
enthalten Elektronik mit hochempfindlichen<br />
Sensoren, ein <strong>Edelstahl</strong>gehäuse ist daher ein<br />
Muss. Viele Anwender kommen aus der Ver-<br />
fahrenstechnik, beispielsweise der chemischen<br />
oder petrochemischen Industrie, wo aggressive<br />
Umgebungen die Regel sind. Korrosionsbestän-<br />
digkeit ist daher eine Grundanforderung. Die<br />
Produktion des Schweizer Unternehmens ist in<br />
mehrere Produktcenter aufgeteilt, eines davon<br />
ist in Maulburg/Baden. Hier werden Geräte <strong>für</strong><br />
die Füllstands- und Druckmessung hergestellt.<br />
Die gängigste Stahlsorte <strong>für</strong> die Gehäuse ist<br />
1.4435 (X2 CrNiMo 18 14 3), auch Materialien<br />
wie Hastelloy C4 (2.4610, NiMo16Cr16Ti)<br />
werden verarbeitet. Da es sich bei den Gehäu-<br />
sen stets um Drehteile handelt, ist der Kernpro-<br />
zess der mechanischen Fertigung das Drehen.<br />
Endress + Hauser in<br />
Maulburg/Baden ist auf<br />
Druck- und Füllstandsmessgeräte<br />
spezialisiert.<br />
Aber auch das Fräsen spielt eine große Rolle,<br />
etwa bei der Herstellung von Sechskantflächen<br />
oder <strong>für</strong> Tauchbearbeitungen.<br />
Wenig Reibung auf der Spanfläche<br />
„Wir beobachten den <strong>Werkzeug</strong>markt<br />
sehr genau und halten stets Ausschau nach<br />
neuen „Wunderwaffen“, die eine noch besse-<br />
re Zerspanungsleistung versprechen“, erklärt<br />
Armin Nüssle, Leiter der mechanischen Fer-<br />
tigung bei Endress + Hauser in Maulburg.<br />
Nachdem der Fertigungsleiter von den neuen<br />
Tiger·tec-Wendeplatten der WALTER AG mit<br />
PVD-Beschichtung auf Aluminiumoxid-Basis<br />
erfahren hatte, stimmte er sofort einem Versuch<br />
zu: Für die Bearbeitung von Sechskantflächen<br />
(Werkstoff 1.4435) wurde als <strong>Werkzeug</strong> ein
Xtra·tec-Eckfräser F4042 ausgewählt, (Durch-<br />
messer 25 mm und z = 4) und mit dem neuen<br />
Schneidstoff bestückt. WALTER liefert diesen<br />
in zwei Varianten: WSM35 und WSP45 (W=<br />
WALTER, S = schwer zerspanbare Werkstof-<br />
fe, M= nichtrostender Stahl, P= Stahl, ISO-<br />
Anwendungsbereich 35 und 45). Die Wahl fiel<br />
werkstoffbedingt auf die Sorte WSM35.<br />
Der Körper des F4042 verfügt über<br />
Plattensitze, aus denen in Verbindung mit<br />
den positiven Wendeplatten eine hochpositive<br />
Schneidengeometrie resultiert. Volker Ernst,<br />
technischer Berater bei WALTER: „Die<br />
hochpositive Geometrie der Wendeplatten im<br />
Xtra·tec-Fräserkörper ergibt einen sehr weichen<br />
Schnitt mit wenig Schnittdruck. Die geglätteten<br />
Spanablaufflächen der Tiger·tec-Technologie<br />
bewirken weniger Reibung und damit eine<br />
geringere Temperaturentwicklung. Doch durch<br />
die neue Aluminiumoxid-Beschichtung kann<br />
die Wendeplatte mit weit höheren Tempera-<br />
turen gefahren werden. Einerseits werden die<br />
hohen Zerspanungstemperaturen verringert,<br />
im gleichen Zug kann die Wendeplatte aber<br />
mehr Temperatur vertragen.<br />
Das Xtra·tec-<strong>Werkzeug</strong> erreichte die<br />
doppelte Standzeit eines herkömmlichen Eck-<br />
fräsers mit gleichen Abmessungen, gleicher<br />
Zähnezahl und identischen Schnittwerten. Die<br />
PVD-Tiger·tec-Wendeplatten zeigten unter<br />
der Lupe einen viel geringeren Schneidkanten-<br />
verschleiß. „Dieser Umstand belegt, dass der<br />
F4042 mit den übernommenen Schnittdaten<br />
des Vergleichsfräsers noch nicht am Limit war“,<br />
betont Volker Ernst.<br />
Beim Test-Fräser handelte es sich um<br />
eine Screwfit-Ausführung mit Capto-Adpa-<br />
ter. Endress + Hauser nutzt auf den meisten<br />
Maschinen die Vorteile dieses modularen Auf-<br />
nahmestandards. In der Produktion sollen später<br />
Monoblock-Ausführungen mit Capto-Anschluß<br />
zum Einsatz kommen. Die Schnittbedingungen<br />
dürften sich dann nochmals verbessern, da<br />
sich die <strong>Werkzeug</strong>länge weiter verkürzt. Für<br />
die Bearbeitung ist eine Doppelspindel-Dreh-<br />
maschine von Mazak, Typ Multiplex, vorgese-<br />
hen. Jeder der beiden Revolver kann sechzehn<br />
<strong>Werkzeug</strong>e aufnehmen. Der große Vorteil der<br />
Maschine ist ein Cutfeeder, der das Rohmaterial<br />
automatisch zuführt und ablängt. Ein <strong>Werkzeug</strong><br />
mit möglichst hoher Standzeit ist in diesem Fall<br />
besonders notwendig. „Die maximale Standzeit<br />
ist bei unseren Werkstoffen ein ganz wichtiger<br />
Aspekt, da viele <strong>Werkzeug</strong>wechsel die Prozesse<br />
unterbrechen und die Nebenzeiten in die Höhe<br />
treiben. Der F4042 passt deshalb bestens in<br />
unser Sortiment“, bestätigt Armin Nüssle. ■<br />
Spezialist<strong>für</strong>verfahrenstechnischeMessungen<br />
Endress+HauseristeinNetzwerk<br />
vonweltweittätigenundrechtlich<br />
unabhängigenUnternehmen.An<br />
derSpitzestehtdieHoldingmit<br />
SitzinReinach(CH).Endress<br />
+Hauseristspezialisiertauf<br />
sämtlichemess-undautomati-<br />
onstechnischenAufgabeninder<br />
verfahrenstechnischenIndustrie,<br />
derWasser-undEnergiewirtschaft<br />
sowieimLebensmittelbereich.<br />
Das Team aus Fertigungs- und <strong>Werkzeug</strong>verantwortlichen<br />
bei Endress + Hauser. V.l.n.r.:<br />
Stefan Deiss, Teamleiter CNC; Volker Ernst,<br />
technischer Berater bei WALTER; Armin Nüssle,<br />
Leiter der mechanischen Fertigung, Thomas<br />
Herzog, Arbeitsvorbereitung und <strong>Werkzeug</strong>e.<br />
An den Produkten von Endress + Hauser ist viel rostfreier <strong>Edelstahl</strong>:<br />
Vibrationsgrenzschalter <strong>für</strong> Flüssigkeitsstände vom Typ Liquiphant.<br />
WALTERproductivityupdate·August 2006
6<br />
News<br />
WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
Der Tiger macht reiche Beute<br />
InsgesamtdreibedeutendePreisekonntedieWALTERAGin<br />
derjüngstenVergangenheitabräumen:DieweltweiterstePVD-<br />
BeschichtungunterAbscheidungvonAluminiumoxidwurdemit<br />
demMM-Awardausgezeichnet,derMesseauftrittvonWALTERauf<br />
derEMO 00 erhieltdenMarketingpreis„Top-Innovationen 00 “<br />
undeineAnzeige<strong>für</strong>dieWendeschneidplattenserie„Tiger·tec“<br />
gewanneinenAnzeigen-Oskar.<br />
Anzeigen-Oskar <strong>für</strong><br />
„Hunger auf Stahl“<br />
Prämiert wurde eine Anzeige <strong>für</strong> die Wendeschneid-<br />
plattenserie „Tiger·tec“. Sie zeigt unter der Headline<br />
„Hunger auf Stahl“ das Gesicht eines Tigers, der dem<br />
Betrachter angriffslustig entgegen blickt. Der WEKA<br />
Verlag ermittelte die Preisträger in insgesamt sechs Kate-<br />
gorien aufgrund einer detaillierten Leserbefragung.<br />
Hunger auf<br />
Stahl www.kraas-lachmann.com<br />
Tiger ●tec ®<br />
S T E E L<br />
...dreht Stahl, steigert Ihre Produktivität.<br />
Nachdem unsere Tiger·tec®-Sorten zur Gussbearbeitung zum absoluten Benchmark geworden sind,<br />
kommen jetzt die neuen WPP-Tiger·tec®-Sorten zur Drehbearbeitung von Stahl. Für mehr Prozess-<br />
sicherheit, längere Standzeiten und höhere Schnittwerte. So steigern wir drastisch Ihre<br />
Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit.<br />
WALTER AG · Postfach 20 49 · D-72010 Tübingen · Telefon: (0 70 71) 70 16 04 · www.walter-ag.com<br />
Top-Innovationspreis <strong>für</strong> EMO-Auftritt<br />
Der Messeauftritt von WALTER auf der EMO 2005<br />
wurde von der Fachzeitschrift mav (maschinen anlagen<br />
verfahren) mit dem Marketingpreis „Top-Innovationen<br />
2005“ ausgezeichnet. Der erstmals vergebene Preis<br />
belohnt die beste Markteinführung einer<br />
Produktinnovation im Rahmen der EMO.<br />
WALTER setzte sich mit dem Marketing-<br />
Konzept <strong>für</strong> die Wendeschneidplattenserie<br />
„Tiger·tec“ in der Kategorie „<strong>Werkzeug</strong>e und<br />
Komponenten“ durch. Im Mittelpunkt der<br />
MM-Award <strong>für</strong> innovativen<br />
Schneidstoff<br />
Zum zweiten Mal vergab das Industriemagazin MM<br />
Maschinenmarkt den MM-Award zur EMO 2005.<br />
WALTER konnte die Innovationstrophäe <strong>für</strong> die<br />
weltweit erste PVD-Beschichtung unter Abscheidung<br />
von Aluminiumoxid (Al 2 O 3 ) entgegennehmen. Der<br />
neue Universalschneidstoff eignet sich <strong>für</strong> nahezu<br />
alle Anwendungen, von nichtrostenden Stählen bis zu<br />
schwer zerspanbaren Werkstoffen, Titanlegierungen<br />
sowie <strong>für</strong> Stahl unter besonders schwierigen Bedin-<br />
gungen. Durch die neue Beschichtung des PVD-Tigers<br />
verringert sich die Härte des Schneidstoffs auch bei<br />
hohen Prozesstemperaturen nur geringfügig, wodurch<br />
Schnittgeschwindigkeiten auf CVD-Niveau erreicht<br />
werden können.<br />
ausgezeichneten Messe-Präsenz stand der spektaku-<br />
läre Auftritt eines leibhaftigen Tigers. Die Raubkatze<br />
ist das Leitmotiv einer weit reichenden Kampagne<br />
rund um die Wendschneidplattenserie. In Anzeigen<br />
und Mailings, auf Großplakaten, Werbegeschenken<br />
und Krawatten wirbt der Tiger <strong>für</strong> die neuartigen<br />
<strong>Werkzeug</strong>e. „Mit der Auszeichnung würdigt die Jury<br />
das Gesamtkonzept, das im Investitionsgütermarkt<br />
wohl einzigartig ist“, begründet die Fachzeitschrift<br />
ihre Entscheidung.
www.kraas-lachmann.com<br />
The modern face of<br />
German Engineering<br />
Kanyarat Asawarat<br />
WALTER Thailand<br />
Technische Entwicklungen sind meist bekannter als ihre Erfinder. So kennt<br />
fast jeder unsere Tiger·tec ® -Schneidstoffe und Xtra·tec ® -<strong>Werkzeug</strong>e.<br />
Das Wichtigste hinter unseren Qualitätsprodukten sind aber die Menschen.<br />
Erst ihr Engineering-Know-how, ihre Branchenerfahrung, ihr<br />
technischer Support und ihre Leidenschaft machen aus einem<br />
Zerspanungsprojekt eine Erfolgsgeschichte. Wir nennen das<br />
„The modern face of German Engineering.“<br />
WALTER AG<br />
Postfach 2049<br />
D-72010 Tübingen<br />
Telefon: (07071) 701604<br />
www.walter-ag.com
Praxis<br />
FACT BOX<br />
Der Tiger bringt<br />
die Wende<br />
STIHLIncorporated,dieamerikanischeProdukti-<br />
onsgesellschaftderSTIHL-GruppeinVirginiaBeach,<br />
stelltjährlichrundzweiMillionenAntriebsköpfeher.<br />
BeiderProduktionvonKurbelwellen<strong>für</strong>Kettensä-<br />
gengabeseinProblem:DieWendeschneidplatten,<br />
diederweltbekannteHerstellervonKettensägen<br />
aufdenda<strong>für</strong>betriebenenDrehmaschineneinsetzte,<br />
Anwender: STIHL Incorporated<br />
botenkeineguteSpankontrolleundwarenschnell<br />
verschlissen.DankTiger·tec-Wendeschneidplatten<br />
Aufgabe: Produktion von Kurbelwellen <strong>für</strong> Ket-<br />
tensägen<br />
Anforderung: Bearbeitung von Stahl mit Härte 40<br />
HCR<br />
Problem: Schlechte Spankontrolle, schneller<br />
Verschleiß der eingesetzten Wende-<br />
schneidplatten<br />
<strong>Werkzeug</strong>: Tiger·tec Wendeschneidplatten WAK<br />
10<br />
Vorteile: Deutlich weniger Ausschuss<br />
Ausfallzeit pro Maschine unter 2 Min.<br />
je 8-Stunden-Schicht<br />
Leerung der Späneförderer nur noch in<br />
jeder 3. Schicht<br />
Produktivitätssteigerung:<br />
Verbrauch Wendeschneidplatten/<br />
Monat: 40 (vorher: 100)<br />
124%<br />
P-Faktor:<br />
124%<br />
istdiesmittlerweileVergangenheit.<br />
8 WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
Die STIHL Incorporated mit<br />
Sitz Virginia Beach ist die<br />
amerikanische Produktionsgesellschaft<br />
der STIHL-Gruppe.<br />
Für die Bearbeitung des Stahls mit einer<br />
Härte von 40 HCR testeten Fertigungsleiter<br />
Christian Köstler und seine Kollegen zunächst<br />
Wendeschneidplatten von sieben unterschied-<br />
lichen Anbietern. Mit wenig Erfolg: Die schlech-<br />
te Spankontrolle verursachte Probleme bei<br />
den Späneförderern, wegen haftender Späne<br />
musste die Behälter einmal pro Schicht geleert<br />
werden. Außerdem waren die meisten Wen-<br />
deschneidplatten nach einer Stückzahl von<br />
200-350 Antriebsköpfen verschlissen.<br />
In dieser Situation wandte sich der Ferti-<br />
gungsleiter an WALTER. Bei einem ersten Test<br />
mit Wendeschneidplatten vom Typ Tiger·tec<br />
WAK 10 brachte man es bereits auf eine Stück-<br />
zahl von 850 ohne Verschleißerscheinungen<br />
und mit anhaltender Spankontrolle. „Bei einer<br />
Stückzahl von 1000 stellten wir fest, dass wir<br />
mit einer Schnitttiefe von 3.99 mm, einem<br />
Vorschub von 0.065 mm und einer Oberflä-<br />
chengeschwindigkeit von 1,55 m/s die optimale<br />
Lebensdauer der <strong>Werkzeug</strong>e erreichen.“<br />
Mittlerweile hat STIHL in Virginia<br />
Beach eine vierte Kurbelwellendrehmaschine<br />
in Betrieb genommen, auch auf ihr werden die<br />
Tiger·tec Wendeschneidplatten von WALTER<br />
eingesetzt. Die vier Maschinen produzieren<br />
weniger Ausschuss als drei. Die Produktivität<br />
übertrifft die Hochrechnungen von STIHL um<br />
124 Prozent. Die Ausfallzeit je Maschine liegt<br />
unter zwei Minuten je Acht-Stunden-Schicht.<br />
Die Späneförderer müssen nur noch in jeder<br />
dritten Schicht geleert werden. Verbrauchte<br />
Christian Köstler früher etwa 100 Wende-<br />
schneidplatten monatlich, sind es heute nur<br />
noch rund 40.<br />
In Virginia Beach ist man nicht nur mit<br />
der Produktqualität, sondern auch mit dem<br />
Service von WALTER sehr zufrieden. Deshalb<br />
setzt Christian Köstler auch künftig auf diesen<br />
Partner: Im Moment testet er mit seinem Team<br />
die neuen Fräs- und Bohrwerkzeuge aus der<br />
Xtra·tec-Serie von WALTER. ■
Blockade gelöst<br />
HoheTaktzeitenunddiekurzeLebensdauerder<br />
<strong>Werkzeug</strong>emachtendemUS-amerikanischen<br />
UnternehmenTMFCenterbeiderFräsbearbei-<br />
tungvonBrennstoffblöckendasLebenschwer.<br />
DeshalbtestetemaninWilliamsport(Indiana)<br />
denXtra·tecF404 EckfräsermitTiger·tec-<br />
WendeschneidplattenvonWALTER.DiePro-<br />
duktivitätkonntedeutlichgesteigertwerden.<br />
TMF bearbeitet Komponenten <strong>für</strong> Gelän-<br />
dewagen sowie Fahrzeuge <strong>für</strong> den Schwerlast-<br />
transport und den Fernverkehr. Die Fräsbear-<br />
beitung eines Brennstoffblockes hat es in sich:<br />
Er wird in Massenproduktion hergestellt und<br />
weist 800 unterschiedliche Maße auf, die nur<br />
sehr geringe Toleranzen erlauben.<br />
Die Tests der WALTER-<strong>Werkzeug</strong>e verlie-<br />
fen äußerst erfolgreich. Man begann damit im<br />
Juli 2004 auf 22 Mazak Bearbeitungszentren.<br />
Die erfreulichen Ergebnisse: Steigerung der<br />
Schneidezeit von 50 Minuten auf 120 Minuten,<br />
Erhöhung der Oberflächengeschwindigkeit von<br />
3,5 auf 5 m/s, Erhöhung der Vorschübe um 30<br />
Prozent sowie Verringerung der Taktzeit um 30<br />
Prozent (von 17 Minuten und 8 Sekunden auf<br />
12 Minuten und 4 Sekunden). „<strong>Werkzeug</strong>bruch<br />
gibt es praktisch nicht, wodurch sich letzten<br />
Endes der Ausschuss reduziert. Außerdem<br />
lassen sich die Ausfallzeiten deutlich senken,<br />
weil die Wendeschneidplatten zwischen den<br />
Die amerikanische TMF beliefert<br />
Fahrzeughersteller wie Caterpillar<br />
mit Komponenten. Beim Fräsen<br />
der Brennstoffblöcke kommt der<br />
Xtra·tec-Eckfräser zum Einsatz.<br />
Rüstvorgängen länger laufen“, ergänzt Greg<br />
McGowen von GL Technologies, das Eink-<br />
aufsempfehlungen <strong>für</strong> TMF abgibt.<br />
Schon bald nach den Tests wurden die<br />
WALTER-<strong>Werkzeug</strong>e deshalb bei TMF auf 72<br />
Mazak-Maschinen eingerichtet. Die Produkti-<br />
vität bei der Bearbeitung der Brennstoffblöcke<br />
hat sich seitdem drastisch erhöht. „Wir konn-<br />
ten die Zahl der Komponenten, die wir an die<br />
Kunden liefern deutlich steigern, ohne auch<br />
nur eine einzige weitere Maschine anschaffen<br />
zu müssen“, freut sich Greg McGowen. Und<br />
Lloyd McGowen, Präsident von TMF weiß,<br />
was das wert ist: „Jede Sekunde, die wir in der<br />
Produktion einsparen, bringt uns zwischen<br />
12000 und 14000 US-Dollar im Jahr!“ ■<br />
FACT BOX<br />
Anwender: TMF Center<br />
Aufgabe: Komponentenproduktion <strong>für</strong> Nutz-<br />
fahrzeuge<br />
Anforderung: Fräsbearbeitung von Brennstoff-<br />
blöcken<br />
Problem: Hohe Taktzeiten, kurze Lebensdauer<br />
<strong>Werkzeug</strong>: Eckfräser Xtra·tec F4042, Tiger·tec<br />
Wendeschneidplatten<br />
Vorteile: Steigerung der Schneidzeit auf 120<br />
Min. (vorher: 50 Min.)<br />
Produktivitätssteigerung:<br />
Erhöhung der Oberflächengeschwin-<br />
digkeit auf 5/s (vorher: 3,5 m/s)<br />
Erhöhung der Vorschübe um 30%<br />
Verringerung der Taktzeit um 30%<br />
1 Sek. eingesparter Produktionszeit<br />
summiert sich im Jahr auf 12.000-<br />
14.000 US-$ an Einsparungen<br />
WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
9
Praxis<br />
Große Zähne, dicker Span<br />
DieHerstellungvonPressenbeiSCHULERinGöppingenistklassischerGroßmaschinen-<br />
bau.DieAbmessungenderEinzelteilewieMaschinenständersindbeträchtlich.DieBear-<br />
beitungerfordertSchruppwerkzeugemithoherPerformanceundStandzeit.ErsteWahlist<br />
deshalbderXtra·tec-EckfräserF404 vonWALTERmitspeziellenSchrupp-Wendeplatten.<br />
Bei den großen Pressen, die SCHULER <strong>für</strong><br />
die Automobilindustrie fertigt, handelt es sich<br />
meist um komplette Pressenlinien, die aus einer<br />
Kopfpresse und vier Folgepressen bestehen. Die<br />
Anlagen erreichen Abmessungen von 35 m x 8 m<br />
x 9 m (L x B x H). Entsprechend groß sind die<br />
Einzelteile. Zu den größten gehören die Maschi-<br />
nenständer und Kopfstücke bzw. Traversen. Diese<br />
XXL-Bauteile werden aus 50 - 80 mm dicken<br />
Blechen (Baustahl St52) geschweißt und bringen<br />
zwischen 10 bis 100 Tonnen auf die Waage.<br />
10 WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
Nach dem Schweißen werden die Teile auf<br />
Schieß-Großbohrwerken mechanisch bearbeitet.<br />
Ein Bearbeitung ist das Fräsen der Anschluss-<br />
flächen, die der späteren Montage der Anlage<br />
dienen. Meist handelt es um lange Flächen mit<br />
einer Schulter – Eckfräser kommen zum Einsatz.<br />
Mit einer entsprechenden Spindelleistung (bis<br />
80 kW) im Rücken, geht es dabei ordentlich<br />
zur Sache. Spantiefe und Vorschub dürfen so<br />
groß wie möglich sein, der zentrale Faktor ist<br />
die Standzeit. Eine hohe Standzeit – das heißt,<br />
möglichst keine Unterbrechungen des Prozesses<br />
– ist im Großmaschinenbau außerordentlich<br />
wichtig. Ein Stillstand kostet bei Großteilen<br />
besonders viel Zeit.<br />
Großmaschinenbau wie<br />
aus dem Bilderbuch:<br />
die Herstellung von Pressen<br />
<strong>für</strong> die Automobilindustrie.<br />
Im Vordergrund Antriebsteile.<br />
Für diese Anforderungen liefert WALTER<br />
den universellen Xtra·tec-Eckfräser F4042 in<br />
einer Version mit extra großen rhombischen<br />
Schrupp-Wendeplatten mit Tiger·tec-Schneid-<br />
stoffen. Die Schneidkantenlänge dieser Schneid-<br />
platten beträgt 18 mm. Mit kleinem Spanwinkel
und großer Schutzfase ist die Schneidkante<br />
besonders widerstandsfähig gestaltet. Die<br />
<strong>Werkzeug</strong>e erlauben Schnitttiefen bis zu 17<br />
mm. „Unser Ziel, einen kompletten Maschi-<br />
nenständer ohne Schneidenwechsel bearbeiten<br />
zu können, wird in der Regel erreicht. Bei Neu-<br />
anschaffungen greifen wir daher verstärkt auf<br />
den Fräsertyp von WALTER zurück“, so Uwe<br />
Kaiser, verantwortlich <strong>für</strong> das <strong>Werkzeug</strong>wesen<br />
bei SCHULER.<br />
Mehr Spantiefe-Reserven,<br />
mehr Prozesssicherheit<br />
Die Bearbeitung derartig wuchtiger Anla-<br />
genteile erfordert vor allem deshalb ein sehr<br />
robustes <strong>Werkzeug</strong>, weil das Aufmaß aufgrund<br />
der Schweißtoleranzen schwankt. Bei einem 6<br />
m langen Bauteil kann diese Schwankung gut<br />
und gerne 3 - 5 mm betragen. „Wir fahren<br />
mit einer maximalen Zustellung von 12 mm“,<br />
erklärt Kaiser, „mit den 18er-Wendeplatten<br />
sind wir damit auf der sicheren Seite, falls die<br />
Spantiefe während der Bearbeitung zunimmt.<br />
Die größere Wendeplatte bedeutet unter dem<br />
Strich eine höhere Prozesssicherheit.“ Bis die<br />
Bearbeitungsflächen das erforderliche Maß<br />
erreicht haben, muss der Schruppfräser zwei<br />
bis dreimal über das Werkstück fahren. Mit<br />
kleinerer Wendeplatte käme unter Umständen<br />
ein zusätzlicher Kontrollschnitt hinzu. Die 18er<br />
Schneidplatte spart somit auch den ein oder<br />
anderen Arbeitsgang. Außerdem kam es mit<br />
Spezialist<strong>für</strong>Umformtechnik<br />
DerSCHULER-Konzernbeschäftigt<br />
weltweit 700Mitarbeiter,bei<br />
SCHULERPRESSENinGöppingen<br />
beträgtdieZahlderBeschäftigten<br />
780.DerKonzern-Umsatzliegtbei<br />
60MillionenEuro.WeitereInforma-<br />
tionenunterwww.schuler.de<br />
dem Vorgängerwerkzeug und kleinerer Wende-<br />
platte (16 mm) wiederholt zu Schneidenbrü-<br />
chen. Die alten Fräsertypen finden nur noch<br />
dann Verwendung, wenn weniger Späne produ-<br />
ziert werden. Das ist bei kleineren Werkstücken<br />
und auf kleineren Maschinen der Fall.<br />
Zur höheren Prozesssicherheit gesellt sich<br />
noch ein Performancegewinn mit einem Faktor<br />
von 1,5: Das <strong>für</strong> dieselben Zwecke verwendete<br />
Vorgängerwerkzeug schaffte eine Vorschub-<br />
geschwindigkeit von ca. 1.000 mm/min, der<br />
F4042 von WALTER erreicht 1.500 mm/min<br />
bei gleichem <strong>Werkzeug</strong>durchmesser 125 mm<br />
und Zähnezahl z=8. Der Durchmesser D=125<br />
mm ist ein typischer <strong>Werkzeug</strong>durchmesser <strong>für</strong><br />
das Fräsen der großen Schweißteile.<br />
Späne fließen perfekt ab<br />
Neben den Ständern sind vor allem die<br />
Kopfstücke der Pressen sehr anspruchsvolle<br />
Werkstücke. Die rund 100 Tonnen schweren<br />
Kolosse erfordern mitunter <strong>Werkzeug</strong>aus-<br />
kragungen von 1,0 bis 1,5m. „Bei derartigen<br />
Bearbeitungsfällen zahlt sich die hoch positive<br />
Schneidengeometrie der Xtra·tec-Fräser aus“,<br />
betont Matthias Fahrner, technischer Berater<br />
bei WALTER, „denn ein weich schneidendes<br />
<strong>Werkzeug</strong> hat einen ruhigeren Lauf und erzeugt<br />
viel weniger Schwingungen.“ Die Performance<br />
(Vorschub bzw. Spanvolumen) liegt auch bei<br />
derart kritischen Bearbeitungen rund 1,5 x<br />
höher als beim Vorgängerwerkzeug, die Zustel-<br />
lung muss bei 1,5 m Auskragung allerdings auf<br />
5 mm reduziert werden.<br />
Die hohe Prozesssicherheit macht Werk-<br />
zeugspezialist Uwe Kaiser zudem an der<br />
Spanbildung fest: „Der Zerspanungsspezialist<br />
wünscht sich einen geschälten Span, der sich<br />
nicht zusammenrollt, sondern, wie bei unseren<br />
Bearbeitungsfällen, eine offene Wendelform<br />
Drei Männer und ein<br />
Fräser. V.l.n.r.: Mattias<br />
Fahrner, technischer<br />
Berater bei<br />
WALTER; Andreas<br />
Flemming, Maschinenbediener<br />
am<br />
Schieß-Bohrwerk bei<br />
SCHULER; Uwe Kaiser,<br />
Verantwortlicher<br />
<strong>für</strong> das <strong>Werkzeug</strong>wesen<br />
bei SCHULER.<br />
Anwender: SCHULER<br />
behält.“ Für den Fachmann ein Indiz da<strong>für</strong>,<br />
dass das Verhältnis zwischen Vorschub und<br />
Spantiefe, also die Bearbeitungsstrategie, ideal<br />
gewählt wurde. Und die Art der Spanbildung<br />
unterstreicht, dass die Lage der Wendeplatten<br />
und der Ausführung der Spanzwischenräume<br />
am <strong>Werkzeug</strong> optimal ist. Das Fazit: „Mit den<br />
F4042-Fräsern entstehen perfekt abfließende<br />
Späne.“ ■<br />
FACT BOX<br />
Aufgabe: Produktion von Pressen <strong>für</strong> die Auto-<br />
mobilindustrie<br />
Anforderung: Fräsen von XXL-Bauteilen (Baustahl<br />
St52)<br />
Problem: Geringe Standzeit, hohe Kosten bei<br />
Maschinenstillstand wg. <strong>Werkzeug</strong>-<br />
wechsel<br />
<strong>Werkzeug</strong>: Eckfräser Xtra·tec F4042 mit extra<br />
großen rhombischen Schrupp-<br />
Wendeplatten<br />
Vorteile: Höhere Vorschubgeschwindigkeit von<br />
Produktivitätssteigerung:<br />
1.500mm/min (vorher: 1000mm/min)<br />
Steigerung der Performance um Faktor<br />
1,5 bei Vorschub bzw. Spanvolumen<br />
Perfekt abfließender Span<br />
Bearbeitung eines kompletten Maschi-<br />
nenständers ohne Schneidenwechsel<br />
P-Faktor:<br />
50 %<br />
WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
11
Praxis<br />
FACT BOX<br />
Anwender: Brück GmbH<br />
Aufgabe: Bearbeitung von Drehteilen aus<br />
Schmiedestahl mit Walzhaut<br />
Anforderung: Mehr Maschinenkapazität durch kürze-<br />
re Laufzeiten<br />
Problem: Schwer zerspanbare Werkstücke<br />
<strong>Werkzeug</strong>: Tiger·tec STEEL<br />
Vorteile: Standzeitmaximum durch Temperatur<br />
abführenden Span<br />
Produktivitätssteigerung:<br />
Kein Wendschneidplattenwechsel<br />
während einer Bearbeitungsphase<br />
Performancegewinn von 20%<br />
P-Faktor:<br />
20%<br />
1 WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
Tiger·tec STEEL<br />
verkürzt Laufzeiten<br />
DieBrückGmbHinEnsheimtestetealseinesdererstenZerspanungsunter-<br />
nehmendenneuenSchneidstoffTiger·tecSTEEL–mitüberzeugendemErfolg.<br />
Brück fertigt Flansche und nahtlos gewalzte<br />
Ringe mit Durchmessern von fünf Metern<br />
und mehr. Zur Bearbeitung der Drehteile<br />
aus Schmiedestahl mit Walzhaut sind robuste<br />
Maschinen notwendig. Oberstes Ziel bei der<br />
Prozessoptimierung in der zerspanenden Ferti-<br />
gung: Mehr Maschinenkapazität durch kürzere<br />
Laufzeiten. „Bringt ein neuer Schneidstoff min-<br />
destens 5% bessere Produktivitätsdaten, wird es<br />
<strong>für</strong> uns interessant“, sagt Jörg Kreutz, Meister im<br />
Bereich Drehen und Bohren. Tiger·tec STEEL<br />
übertrifft diese Marke.<br />
Versuchsstand war eine Dörries VCE<br />
2800 Karussell-Drehmaschine mit 75 KW<br />
Antriebsleistung. Dort waren Ringe mit 2800<br />
mm Durchmesser aus Vergütungsstahl 42 CrMo<br />
4 V zu bearbeiten. Aufgabe der neuen WALTER-<br />
Wendeplatten: Schruppen. Nachdem die erste<br />
Versuchsreihe positiv verlaufen war, startete<br />
Brück den Großversuch. Heute kommt der neue<br />
Schneidstoff auf rund 20 der 40 Karussell-Dreh-<br />
maschinen zum Einsatz.<br />
Die Geometrie NR6 der Wendeschneid-<br />
platten deckt sich genau mit den Anforderungen<br />
Brück in Ensheim verfügt über rund 40 Karussell-Drehmaschinen<br />
<strong>für</strong> die Bearbeitung von Ringen und Flanschen. Das<br />
Schruppen solcher Teile aus Vergütungsstahl erfolgt seit<br />
kurzem mit Tiger·tec-STEEL-Wendeplatten von WALTER.<br />
bei Brück. „Wir fahren beim Schruppen typi-<br />
scherweise mit Vorschüben im Bereich 0.7-0.8<br />
mm pro Umdrehung, die Schnitttiefen liegen bei<br />
6-8 mm. Bei diesen Verhältnissen erzeugen sie<br />
einen kurzen kommaförmigen Span“, bestätigt<br />
Jörg Kreutz. Solche Späne führen die Tempera-<br />
tur selbst ab, die Schneide wird nicht überhitzt<br />
und erreicht ihr Standzeitmaximum.<br />
Die meisten Bearbeitungen haben Lauf-<br />
zeiten von ca. 40 Minuten, was sich in etwa mit<br />
der Standzeit der WALTER-WSP deckt – ein<br />
Idealverhältnis, denn die Bearbeitung braucht<br />
nicht wegen Schneidkantenverschleiß unter-<br />
brochen zu werden. Als Schnittgeschwindig-<br />
keit hat sich ein Wert von 140 m/min bewährt,<br />
in Ausnahmefällen, abhängig vom jeweiligen<br />
Bearbeitungsfall, werden auch 160 m/min ein-<br />
gestellt. Der Performancegewinn liegt damit bei<br />
fast 20% im Vergleich zu den bislang verwendeten<br />
Schneidplatten (vc = 120 m/min). Noch höhere<br />
Werte hält der <strong>Werkzeug</strong>verantwortliche nicht <strong>für</strong><br />
sinnvoll, da dadurch Einbußen hinsichtlich der<br />
Prozesssicherheit in Kauf zu nehmen wären . ■
Von Schäufele bis Schaufler<br />
EsistmittlerweileschonTradition,dassdieWALTERAGamEndeeines<br />
JahreszueineminternationalenSymposiumundzumErfahrungsaus-<br />
tauscheinlädt.Ende 00 fandenerstmalsdie„PowerPlantDays“statt.<br />
Das Programm gestalteten hochkarätige<br />
Experten aus Wissenschaft und Praxis. Sie<br />
berichteten in Vorträgen über den <strong>Werkzeug</strong>ein-<br />
satz von der Schaufelfertigung bis zur Gehäuse-<br />
und Rotorenherstellung.<br />
Prof. Dr. Klaus Weinert, Leiter des Insti-<br />
tuts <strong>für</strong> Spanende Fertigung an der Universität<br />
Dortmund, ging in seinem Vortrag auf „schwer-<br />
zerspanbare Werkstoffe“ ein. Er verwies darauf,<br />
stets den gesamten Zerspanungsprozess zu<br />
betrachten: „Zerspanbarkeit ist eine System-<br />
größe. Das System Zerspanung ist dem Werk-<br />
stoff anzupassen.“ Um optimale Ergebnisse bei<br />
der Zerspanung zu erreichen, sei die Einbin-<br />
dung von Simulationsverfahren von großem<br />
Vorteil, beim Fräsen von Freiformflächen gar<br />
unumgänglich, um die exakte Spanungsform<br />
zu berechnen.<br />
Prof. Dr. Josef Scherer, Leiter des Techno-<br />
logiezentrums bei ALSTOM, beschäftigt sich<br />
seit vielen Jahren mit der Fertigung von Schau-<br />
feln. Im Mittelpunkt seines Vortrags standen<br />
denn auch die unterschiedlichen Schaufelgeo-<br />
metrien bei Dampf- und Gasturbinen. So habe<br />
Generatorwelle auf einem Bearbeitungszentrum<br />
von Waldrich-Coburg: Für das Schruppen der<br />
geraden Tannenbaumnuten kommt ein WALTER-<br />
Scheibenfräser zum Einsatz, <strong>für</strong> gebogene Nuten<br />
ein Glockenfräser. Ein Schaftfräser übernimmt<br />
die Finishbearbeitung.<br />
laut Professor Scherer in den zurückliegenden<br />
Jahren insbesondere die Komplexität bei der<br />
Schaufelgeometrie zugenommen, was zu einer<br />
enormen Schaufelvielfalt geführt hat. „Wir<br />
haben früher vorwiegend nach neuen Materi-<br />
alien und verbesserten Produktionsbedingungen<br />
gesucht, heute sehen wir uns besonders die<br />
Randbedingungen an, um die Produktivität<br />
noch steigern zu können“, sagt Prof. Sche-<br />
rer. Die Arbeitszeit und die Effektivkosten<br />
seien zusehends wichtiger im Gesamtprozess<br />
der Schaufelfertigung. Hierzu zähle auch ein<br />
effektives <strong>Werkzeug</strong>management. Schon seit<br />
mehreren Jahren nutzt ALSTOM da<strong>für</strong> die<br />
Software der TDM Systems GmbH.<br />
Dr. h.c. Hermann Schaufler, Wirtschafts-<br />
minister a.D. von Baden-Württemberg, refe-<br />
rierte über die Globalisierung am Energiemarkt.<br />
Er verwies in seinem Vortrag auf die beispiel-<br />
hafte Rolle Chinas und Indiens, die sich mehr<br />
und mehr zu technologischen Weltmächten<br />
entwickeltn. Verlierer im globalen Wettbewerb<br />
seien diejenigen, die zu lange planen.<br />
Weitere interessante Vorträge boten<br />
Matthias Fleischer, Produktmanager von<br />
Maschinenbauer Waldrich-Coburg, und<br />
Udo Kurth, Prokurist der Schweizer Starrag<br />
Heckert. ■<br />
WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
Hintergrund<br />
1
Hintergrund<br />
Für jeden Fall einen Tiger<br />
EswardieWeltneuheitderEMO:dieTiger·tec-Schneidstoffe<br />
WSM undWSP4 vonWALTER.ErstmalsvereinteineHart-<br />
metallbeschichtungdieVorteilevonPVD-undCVD-Beschich-<br />
tungen.DerneueTigererlaubtdieBearbeitungschwerzerspan-<br />
barerWerkstoffemiteinerdeutlichbesserenPerformance.<br />
Die Bearbeitung von schwer zerspanbaren<br />
Werkstoffen wie nichtrostendem austenitischem<br />
Stahl oder Titan ist oftmals eine teure Ange-<br />
legenheit. Die möglichen Schnittdaten sind<br />
weit von dem entfernt, was die allgemeinen<br />
Stähle zulassen. Die meisten Schneidstoffe sind<br />
entweder verschleißfest oder zäh. Der ideale<br />
Schneidstoff müsste hohe Verschleißfestigkeit<br />
und Zähigkeit vereinen und darüber hinaus<br />
extrem temperaturbeständig sein. Der Stoff,<br />
aus dem die meisten <strong>Werkzeug</strong>schneiden heute<br />
sind, ist das Hartmetall. Die Universalität dieses<br />
Schneidstoffs hängt mit der großen Zahl Stell-<br />
schrauben zusammen, an welchen die Werk-<br />
zeugspezialisten drehen können, um bestimmte<br />
Eigenschaften hervorzukitzeln. Die wichtigste<br />
Stellschraube ist die Beschichtung.<br />
Die Schicht macht’s<br />
Gerade in Sachen Beschichtung tut sich<br />
derzeit eine Menge. Zur Erinnerung: Es gibt<br />
auf der einen Seite die CVD-beschichteten<br />
Hartmetalle (CVD = Chemical Vapour Dis-<br />
position), auf der anderen Seite die PVD-<br />
beschichteten Hartmetalle (PVD = Physical<br />
Vapour Disposition).<br />
Im Detail: Der wichtigste Beschichtungs-<br />
stoff bei den CVD-beschichteten Hartmetallen<br />
ist Aluminiumoxid (Al 2 O 3 ), das als Bestandteil<br />
von verhältnismäßig dicken Schichten bis 20 µm<br />
auf das Hartmetallsubstrat aufgebracht wird.<br />
Neben der Hauptfunktion als widerstandsfä-<br />
14 WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
hige Hartstoffschicht dient es als thermische<br />
Barriere. CVD-beschichtete Hartmetalle sind<br />
sehr verschleißfest, insbesondere bei hohen Zer-<br />
spanungstemperaturen mit tribochemischen<br />
Verschleißarten, neigen aber auf Grund der<br />
hohen Beschichtungstemperaturen zu Substrat-<br />
versprödungen. Daher sind sie insbesondere <strong>für</strong><br />
Bearbeitungsbedingungen mit hohen Schnittge-<br />
schwindigkeiten geeignet, wie bei Guss oder Stahl<br />
der Fall. Für das Fräsen von schwer zerspanbaren<br />
Werkstoffen wie Titan oder nichtrostende Stähle<br />
sind sie in der Regel weniger geeignet, weil diese<br />
Werkstoffe nur niedrige Schnittgeschwindigkeiten<br />
erlauben und daher äußerst zähe Schneidstoffe<br />
verlangen.<br />
Herkömmliche PVD-Beschichtungen set-<br />
zen sich aus Hartstoffen wie Titannitrid (TiN),<br />
Titanaluminiumnitrid (TiAlN) und Titancar-<br />
bonitrid (TiCN) zusammen. Das Verfahren<br />
kommt mit relativ niedrigen Temperaturen aus<br />
(circa 500°C), die Neigung zur Versprödung<br />
des Substrats ist daher wesentlich geringer als<br />
beim CVD-Beschichtungsverfahren (circa<br />
800 bis 1030°C). Ferner fällt die Schichtdicke<br />
mit wenigen µm um einiges dünner aus; dies<br />
bedeutet schärfere Scheidkanten. Weiter erlaubt<br />
die PVD-Technologie die Aufbringung von<br />
Multilayer-Beschichtungen mit bis zu 2.000<br />
Einzellagen, beispielsweise aus TiN und TiAlN.<br />
Eine große Zahl Einzellagen hemmt die Kamm-<br />
rissbildung, die Zähigkeit nimmt zu. Durch<br />
Wahl der Hartstoffkombination und Anzahl<br />
der Lagen ist das Verhältnis Härte-Zähigkeit<br />
steuerbar. Ein Nachteil von PVD-Beschich-<br />
tungen ist die geringere Temperaturbestän-<br />
digkeit. Dieser Umstand drückt die Grenze <strong>für</strong><br />
die maximal mögliche Schnittgeschwindigkeit<br />
deutlich nach unten.<br />
Eierlegende Wollmilchsau: PVD-Tiger<br />
Welcher Gedanke liegt näher, als die<br />
Eigenschaften von CVD- und PVD-Beschich-<br />
tungen zu verbinden. Der WALTER AG ist<br />
dieser Coup gelungen. Er besteht in einer<br />
neuartigen PVD-Beschichtung, die – wohlge-<br />
merkt im PVD-Verfahren! – mit einer Schicht-<br />
lage aus Aluminiumoxid versehen wird. Der<br />
CVD-Hartstoff Aluminiumoxid ist PVD-fähig<br />
geworden. Äußerlich ähnelt der neuartige PVD-<br />
High-Tech-Schneidstoff durch eine schwarz-<br />
champagner-farbige Oberfläche den schon
ekannten CVD-beschichteten Tiger·tec-Qua-<br />
litäten (schwarz-gold). Die schwarze Färbung<br />
der Spanfläche rührt von einer nachfolgenden<br />
mechanische Behandlung her, die glattere<br />
Schneidkanten und Spanflächen und damit<br />
verbesserte Reibeigenschaften ergibt.<br />
Beim neuen Schneidstoff handelt es sich<br />
um einen „PVD-Tiger“, der Hochtempera-<br />
turverschleißfestigkeit und Zähigkeit in noch<br />
nie da gewesener Weise vereint. Es gibt ihn<br />
zunächst in zwei Sorten: 1.) WSM35 <strong>für</strong> schwer<br />
zerspanbare Werkstoffe (S) und nichtrostende<br />
Stähle (M). 2.) WSP45, ebenfalls <strong>für</strong> schwer<br />
zerspanbare Werkstoffe (S) und Stahl (P), wobei<br />
diese Sorte insbesondere bei ungünstigen Bear-<br />
beitungsbedingungen Leistungsfähigkeit und<br />
Prozesssicherheit vereint. „Wir sehen die rostbe-<br />
ständigen Stähle und die schwer zerspanbaren<br />
Werkstoffe wie Titan-, Nickel-Basislegierungen<br />
und hochwarmfeste Werkstoffe als Hauptan-<br />
wendungen“, bekräftigt Jörg Drobniewski, bei<br />
der WALTER AG <strong>für</strong> die Schneidstoffentwick-<br />
lung zuständig. „Der Anwen-<br />
der darf bei der Bearbeitung<br />
dieser Werkstoffe mit einer<br />
Performance-Steigerung von<br />
durchschnittlich 30 Prozent,<br />
in einigen Fällen auch deut-<br />
lich mehr rechnen.“<br />
Fazit: Damit steht <strong>für</strong><br />
fast jeden Werkstoff ein<br />
optimaler Tiger·tec-Schneidstoff<br />
bereit. ■<br />
Auf der EMO zu sehen: der Eckfräser<br />
Xtra·tec F 4042 bestückt mit dem<br />
neuen PVD-Tiger·tec-Schneidstoff.<br />
Tiger <strong>für</strong> Problemwerkstoffe<br />
AbOktober/NovemberistderneuePVDbasierteTiger·tec-SchneidstoffindenSorten<br />
WSM undWSP4 erhältlich.<br />
WSM eignetsich<strong>für</strong>dieZerspanungschwerzerspanbarerWerkstoffeundnichtrostender,austenitischerStähle.<br />
WSP4 eignetsich<strong>für</strong>schwerzerspanbare<br />
WerkstoffeundStahl.<br />
ZurWALTER-Schneidstoff-Nomenklaturbei<br />
WSM ,WSP4 :<br />
W = WALTER.<br />
S = klassischeschwerzerspanbareWerkstoffewieTitan(-legierungen),Co-undNi-Basislegierungen,hochwarmfesteStähle<br />
M = nichtrostendeaustenitischeStähle<br />
P = Stahl,vonunlegiertbisnichtrostend<br />
(ferritisch,martensitisch).<br />
= AnwendungsbereichnachISO<br />
4 = AnwendungsbereichnachISO<br />
PVD-Tiger von WALTER:<br />
Die weltweit ersten Hartmetall-<br />
Wendeschneidplatten mit PVD-Aluminiumoxid-Beschichtung<br />
bearbeiten<br />
schwer zerspanbare Werkstoffe mit einer<br />
deutlich besseren Performance als bisher.<br />
WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
1
Partner<br />
FACT BOX<br />
Robert Piesche, Leiter Arbeitsvorbereitung/<br />
Antriebstechnik testet die Wendeschneidplattenausgabe<br />
per Touchscreen. Die neue Software<br />
TDMstoreasy steuert bei Liebherr Bestückung<br />
und Ausgabe des Vending-Automaten.<br />
Anwender: Liebherr (Biberach, Antriebstechnik)<br />
Aufgabe: Fertigung von Komponenten der<br />
Antriebs- und Steuerungstechnik<br />
Anforderung: Bereitstellung großer <strong>Werkzeug</strong>vielfalt,<br />
Verfügbarkeit von 2D/3D-<strong>Werkzeug</strong>daten<br />
Problem: Transparenz des Bestandes, Werk-<br />
zeugdaten<br />
Produkt: TDM V4 <strong>Werkzeug</strong>datenverwaltung<br />
Vorteile: Transparente <strong>Werkzeug</strong>bereitstellung<br />
Hohe Zeiteinsparung bei der Bereitstel-<br />
lung von <strong>Werkzeug</strong>daten und -grafiken<br />
2D/3D-<strong>Werkzeug</strong>daten <strong>für</strong> die NC-Pro-<br />
grammierung<br />
Ergebnis: TDM V4 als <strong>Werkzeug</strong>datenmanager <strong>für</strong><br />
die digitale Fertigungsorganisation<br />
16 WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
Datenlieferant <strong>für</strong> die Digitale Fabrik<br />
DasLiebherr-WerkBiberachnutztseitJanuar 00 das<strong>Werkzeug</strong>verwal-<br />
tungssystemderTDMSystemsGmbH.DasProjekthateineSchlüsselfunk-<br />
tionbeimAufbaueinerdigitalenFertigungsorganisation.<br />
Der Aufbau einer digitalen Fertigungsor-<br />
ganisation ist das interne Prestigeprojekt der<br />
Abteilung Antriebstechnik. „Ziele des Projekts“,<br />
so Projektleiter Robert Piesche, „sind die Ein-<br />
führung einer zentralen <strong>Werkzeug</strong>verwaltung<br />
mit automatisierter <strong>Werkzeug</strong>ausgabe und die<br />
abteilungsübergreifende Verfügbarkeit von<br />
2D/3D-<strong>Werkzeug</strong>daten.“<br />
Mit Einführung der TDM <strong>Werkzeug</strong>verwal-<br />
tung wurde der gesamte Prozess der <strong>Werkzeug</strong>-<br />
beschaffung und -bereitstellung vereinheitlicht.<br />
Vorhandene Bestände in Lager, Fertigung und<br />
Instandsetzung sind jederzeit abrufbar, kaum<br />
ein <strong>Werkzeug</strong> wird noch zu viel bestellt. Auch<br />
die <strong>Werkzeug</strong>ausgabe wurde zentralisiert und<br />
automatisiert: Über TDMstoreasy gesteuerte<br />
Vending-Automaten, Paternoster und Liftsys-<br />
teme halten benötigte <strong>Werkzeug</strong>e und Kompo-<br />
nenten bereit. Über die Schnittstelle TopSolid<br />
(CAM) – TDM profitiert auch die CNC-Pro-<br />
grammierung von einheitlichen <strong>Werkzeug</strong>daten.<br />
Um die zeitaufwändige Dateneingabe auf ein<br />
Minimum zu beschränken, nutzt Liebherr den<br />
TDM Daten- und Grafikgenerator.<br />
Die neue TDM-Lösung spielt bei Liebherr<br />
in Biberach eine wichtige Rolle auf dem Weg zur<br />
„Digitalen Fabrik“. Geplant ist, eine Schnittselle<br />
zwischen TDM und dem ERP-System BaaN<br />
zu schaffen. „Bei uns hat das PPS/ERP eine<br />
übergeordnete Funktion. Damit beispielsweise<br />
der Verbrauch bei <strong>Werkzeug</strong>en an den Einkauf<br />
zurückgemeldet wird, benötigen wir hier eine<br />
Schnittstelle“, sagt Piesche. „Wenn alles optimal<br />
läuft, werden wir die TDM <strong>Werkzeug</strong>verwal-<br />
tung auf andere Fertigungsbereiche in Biberach<br />
ausdehnen.“ ■<br />
Der Daten- und Grafikgenerator von TDM Systems<br />
erzeugt auf Knopfdruck selbständig ohne<br />
CAD-System simulationsfähige Volumenmodelle.
FMM lässt keine Instandhaltungsaufgabe aus<br />
DieInstandhaltungvonAnlagenundBetriebsmittelnspieltinFertigungs-<br />
unternehmenmitkomplexenHerstellprozesseneinewichtigeRolle.Trotz-<br />
demistdieserBereichwenigsystematisiertundEDV-technischkaum<br />
erschlossen.DieSoftwareTDMFacility&MaintenanceManagementvon<br />
TDMSystemsunterstütztIndustrieunternehmenbeidieserAufgabe.<br />
In vielen Unternehmen ist die Instandhal-<br />
tung wenig systematisiert. Oft fehlt die elek-<br />
tronische Dokumentation, Wartungsaufträge<br />
inklusive Bestätigungen über erledigte Arbeiten<br />
oder der nächste Wartungstermin werden in<br />
Papierform festgehalten und verwaltet. Doch<br />
auch wer die Instandhaltung softwaregestützt<br />
abwickelt, verfügt häufig nur über mehrere<br />
Einzellösungen in den verschiedenen Abtei-<br />
lungen. Wer Prüfdokumente vom TÜV <strong>für</strong><br />
eine bestimmte Maschine einsehen will, muss<br />
sich unter Umständen mehr Zeit nehmen als<br />
geplant. Außerdem fehlt der Überblick über die<br />
aufgewendeten Instandhaltungskosten.<br />
Mit ihrer Software TDM Facility &<br />
Maintenance Management bietet die Tübin-<br />
ger TDM Systems GmbH eine zentrale EDV-<br />
Stand Pate <strong>für</strong> die neue Instandhaltungssoftware FMM von TDM Systems: Spritzgießmaschinenhersteller ARBURG aus Loßburg.<br />
Lösung <strong>für</strong> alle Instandhaltungsaufgaben in<br />
einem Unternehmen. Darin sind die Daten<br />
aller Betriebsmittel strukturiert hinterlegt, die<br />
Ergebnisse aller Reparaturen, Wartungsarbeiten<br />
und Prüfungen sind sofort abrufbar. TDM<br />
FMM unterstützt den Anwender bei geplanten<br />
und ungeplanten Arbeiten. Störfälle kann der<br />
Nutzer eines Betriebsmittels online über das<br />
Intranet des Unternehmens melden. ■<br />
FACT BOX<br />
Aufgabe: Instandhaltung von Anlagen und<br />
Betriebsmitteln<br />
Problem: Mangelnde Systematik, kaum<br />
software-technisch unterstützt<br />
Produkt: TDM Facility & Maintenance<br />
Management<br />
Vorteile: Zentrale EDV-Lösung <strong>für</strong> alle<br />
Instandhaltungsaufgaben<br />
Daten aller Betriebsmittel sind<br />
strukturiert hinterlegt<br />
Ergebnisse von Reparaturen/War-<br />
tungen etc. sind sofort abrufbar<br />
Ergebnis: Kontrolle der Verfügbarkeit von<br />
Anlagen und Betriebseinrichtungen<br />
„Wir kommen zwar ursprünglich aus der Welt der<br />
<strong>Werkzeug</strong>verwaltung, doch lässt sich unser neues<br />
Produkt in allen Branchen und Bereichen einset-<br />
zen, in denen Instandhaltung eine Rolle spielt .“<br />
Kerstin Gehrig,<br />
Softwareentwicklerin bei TDM Systems, Tübingen<br />
WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
17
Interview<br />
INFO BOX<br />
Herr Heidenreich: Wodurch zeichnen<br />
sich CMC-Werkstoffe aus?<br />
Die in eine keramische Matrix eingebet-<br />
teten Fasern bewirken eine hohe Schadens-<br />
toleranz. Entsteht irgendwo ein Riss, kann er<br />
sich nicht ungehindert ausbreiten, weil er nur<br />
bis zur nächsten Faser läuft. Außerdem verhin-<br />
dern die Fasern durch ihren niedrigen Wärme-<br />
ausdehnungs-Koeffizienten einen Bruch bei<br />
hohen Temperatur-Unterschieden im Bauteil,<br />
kurz: hot spots. Da sich der Werkstoff in den<br />
heißen Bereichen nur geringfügig ausdehnt,<br />
entstehen wesentlich geringere innere Span-<br />
nungen als bei metallischen Bauteilen. Diese<br />
Vorzüge verbinden sie mit der Abrasionsbe-<br />
ständigkeit monolithischer Keramik. Durch<br />
ihre geringe Dichte von etwa 2g/cm eignen sie<br />
sich zudem hervorragend <strong>für</strong> den Leichtbau.<br />
Durch Variationsmöglichkeiten bei Faserlänge,<br />
Faserorientierung, Faservolumen- und Matrix-<br />
gehalt lassen sich ihre Eigenschaften präzise auf<br />
konkrete Anforderungen einstellen.<br />
DasDeutscheZentrum<strong>für</strong><br />
Luft-undRaumfahrt<br />
Das DLR ist das Forschungszentrum der Bundesrepublik<br />
Deutschland <strong>für</strong> Luft- und Raumfahrt,<br />
Energie und Verkehr. Das DLR-Institut<br />
<strong>für</strong> Bauweisen- und Konstruktionsforschung<br />
in Stuttgart entwickelt Hochleistungsstrukturen<br />
aus Faserverbundwerkstoffen.<br />
www.dlr.de,bernhard.heidenreich@dlr.de<br />
18 WALTERproductivityupdate·August 2006<br />
Experten-Interview: Bernhard Heidenreich, Deutsches Zentrum <strong>für</strong> Luft- und Raumfahrt (DLR)<br />
In der Bearbeitung schlummert<br />
noch viel Potenzial<br />
BernhardHeidenreichleitetdieAbteilung„KeramischeVerbundstrukturen“amStuttgarter<br />
StandortdesDLR.EinInterviewüberdieHoffnungsträger<strong>für</strong>Hochtemperaturanwendungen<br />
–KeramischeFaserverbundwerkstoffeoderkurzCMC(CeramicMatrixComposites).<br />
In welchen Bereichen werden diese<br />
Werkstoffe eingesetzt?<br />
Einsatzgebiete finden sich überall dort,<br />
wo Metalle nicht mehr verwendet werden kön-<br />
nen: wo hohe Temperaturen entstehen, extreme<br />
Abrasionsbelastungen auftreten oder geringe<br />
Wärmeausdehnung gefragt ist. Ursprünglich<br />
wurden CMC-Werkstoffe <strong>für</strong> die Raumfahrt<br />
entwickelt, bspw. <strong>für</strong> Kacheln an der Oberfläche<br />
von Raumfahrzeugen, die beim Wiedereintritt<br />
in die Atmosphäre schützen. Hier herrschen<br />
<strong>für</strong> ca. 20 Minuten immerhin Temperaturen<br />
bis 1600 Grad Celsius. In der Industrie werden<br />
sie u. a. <strong>für</strong> Autobremsscheiben in Sport- und<br />
Luxuswagen verwendet.<br />
Welche Rolle spielt Ihr Institut bei der<br />
Entwicklung und Anwendung von Faserver-<br />
stärkter Keramik?<br />
Wir entwickeln seit gut 17 Jahren den<br />
CMC-Werkstoff C/C-SiC, also mit Kohlen-<br />
stofffasern verstärktes Siliciumcarbid. Für<br />
die Herstellung haben wir ein schnelles und<br />
kostengünstiges Verfahren entwickelt: das<br />
Flüssigsilicier- oder LSI-Verfahren (Liquid<br />
Silicon Infiltration). Dieser Werkstoff kann u. a.<br />
bei den erwähnten Hitzeschutzkacheln einge-<br />
setzt werden. Auch der Anstoß <strong>für</strong> die Brems-<br />
scheiben ging von uns aus. Wir entwickeln aber<br />
auch Bauteile samt Fertigungsmethode bis zur<br />
Serienreife. Anwendungen, die auf Anfragen aus<br />
der Industrie zurückgehen, sind etwa Brems-<br />
beläge <strong>für</strong> Hochgeschwindigkeitsaufzüge, Not-<br />
Aus-Bremsen oder Teleskoprohre.<br />
„Für die CMC-Herstellung haben<br />
wir ein schnelles und kostengünstiges<br />
Verfahren entwickelt .“<br />
Bernhard Heidenreich, DLR<br />
Wie bearbeiten Sie den Werkstoff?<br />
Wir verwenden Diamant-beschichtete<br />
<strong>Werkzeug</strong>e, wie sie bspw. in der Glas- und<br />
Keramikindustrie Standard sind. Sonderwerk-<br />
zeuge gibt es bisher nicht. Aufgrund der Härte<br />
der Keramik nimmt die Bearbeitung viel Zeit<br />
in Anspruch und ist dementsprechend teuer.<br />
Zum Vergleich: Bei einer Grauguss-Brems-<br />
scheibe dauert sie vom Roh- bis zum Fertigteil<br />
nur wenige Sekunden. Bei einer CMC-Brems-<br />
scheibe dagegen mehrere Minuten bis Stunden.<br />
Hier schlummert noch viel Potenzial. ■
Hauptsitz:<br />
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Per Törnell<br />
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Redaktion<br />
PRX · Agentur <strong>für</strong> Public Relations<br />
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Gestaltung / Produktion<br />
Kraas & Lachmann Werbeagentur<br />
Tübingen<br />
Bildnachweis<br />
Titelbild: Endress + Hauser<br />
Messtechnik GmbH+Co. KG<br />
Bilder: ANDREAS STIHL AG & Co. KG,<br />
ARBURG GmbH & Co. KG, Deutsches<br />
Zentrum <strong>für</strong> Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR),<br />
Endress + Hauser Messtechnik GmbH+Co. KG,<br />
SCHULER PRESSEN GmbH & Co. KG,<br />
PRX, Richard Läpple, TDM Systems GmbH,<br />
WALTER AG, <strong>Werkzeug</strong>maschinenfabrik<br />
Adolf Waldrich Coburg GmbH & Co. KG<br />
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