additive 03.2019

Titelgeschichte
■■■■■■ Damit am Automobilstandort
Deutschland auch weiterhin konkurrenzfähig
produziert werden kann, müssen in regelmäßigen
Abständen Produktivitätssteigerungen
in der Fertigung umgesetzt werden.
Dabei haben sich die Werkzeughersteller als
einer der großen Innovationstreiber hervorgetan.
Deren Anwendungstechniker durchleuchten
und hinterfragen hierfür kontinuierlich
die Herstellungsprozesse. So entstehen gemeinsam
mit dem Kunden zum Teil revolutionäre
Ideen.
Mapal ist gerade auch in der Automobilbranche als
ein Werkzeughersteller mit einem enormen Prozess-
Knowhow bekannt. So wurde zum Beispiel die Turboladerfertigung
bei einem Automobilzulieferer immer wieder
optimiert. Im Besonderen wurde die Bearbeitung
des Schlauchanschlusses schlussendlich auf ein völlig
neues Niveau gehoben.
2011 wurde ein neues Werkzeugkonzept mit einem geschlossenen
Käfigbau entwickelt. Die hohe Steifigkeit des Werkzeugs ermöglichte
sehr gute und ratterfreie Oberflächen. Bild: Mapal
PKD-Glockenwerkzeug sorgt für beste Oberflächen
Eine Herausforderung bei der Bearbeitung des
Schlauchanschlusses an dem Turbolader ist die geforderte
hohe Bauteilqualität. Insbesondere stellten die
Konturgenauigkeit und das Auftreten von Rattermarken
den Hersteller immer wieder vor große Herausforderungen.
Hier erzielte Mapal bereits 2011 gemeinsam
mit dem Hersteller und einem neuen Werkzeugkonzept
erhebliche Verbesserungen. Damals entwickelte man bei
Mapal ein neues Glockenwerkzeug, das durch seinen
geschlossenen Käfigbau sehr viel stabiler war als das offen
gestaltete Vorgängermodell. Die hohe Steifigkeit des
Werkzeugs ermöglichte sehr gute und ratterfreie Oberflächen.
Die neue, geschlossene Konstruktion erforderte aber
eine völlig neue Herangehensweise bei der Werkzeugherstellung.
Aufgrund des geschlossenen Käfigs konnten
die PKD-Schneiden nicht mehr mittels Drahterodieren
in Form gebracht werden. Die PKD-Experten setzten
Additive Fertigung bei Mapal
Mapal hat bereits 2013 in den ersten 3D-Drucker investiert – eine
Anlage zum selektiven Laserschmelzen von Concept Laser. Der erste
Erfolg stellte sich nach einem Jahr ein. Mapal brachte 2014 mit
dem Schneidplattenbohrer QTD, für den Durchmesserbereich 8 bis
13 mm, das erste additiv gefertigte Produkt zur Serienreife.
Natürlich mit dem entsprechenden Mehrwert für den Kunden. Die
spiralisierte Gestaltung und neuartige Geometrie der Kühlkanalbohrungen
des QTD – konventionell in dieser Form undenkbar zu fertigen
– hat den Kühlmitteldurchfluss deutlich gesteigert.
Mit dem neuen gedruckten
Werkzeug verringerte
sich die Bearbeitungszeit
von ursprünglich
17 Sekunden auf nur
noch 6 Sekunden zudem
wurde die Standzeit des
Werkzeuges um 70 %
erhöht. Bild: Mapal
deshalb auf eine Bearbeitung per Laser – und das mit
großem Erfolg.
Der Kunde war vollauf zufrieden, die Bauteilqualität
passte nun perfekt. Nur mit der Produktivität des Prozesses
wollte man sich noch nicht zufriedengeben. Der
Einsatz eines leistungsfähigeren konventionellen Werkzeugs
war allerdings aufgrund des zu erwartenden höheren
Werkzeuggewichts nicht möglich. Sowohl die
Spindel als auch der Werkzeugwechsler der eingesetzten
Mehrspindlermaschinen hätten das höhere Gewicht
nicht mehr bewerkstelligen können.
Wabenstruktur bringt 30 Prozent Gewichtseinsparung
Aufgrund der langjährigen sehr guten Erfahrungen mit
dem metallischen, pulverbasierten 3D-Druck beschlossen
die Mapal-Anwendungstechniker, das Glocken-
10 additive August 2019