dihw MAGAZIN 1/2021
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ZKZ 30498<br />
Ausgabe 1 <strong>2021</strong><br />
DIAMANT HOCHLEISTUNGSWERKZEUGE<br />
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Eric Schäfer<br />
Redakteur<br />
Scharf auf Diamant ...<br />
... heißt es nicht nur in unserer Titelstory. Scharf auf Diamant<br />
oder, genauer gesagt, auf Diamantwerkzeuge sind immer<br />
mehr Fertigungsbereiche in der Industrie. Die Medizintechnik<br />
ebenso wie die Luftfahrtbranche, die Stein- und Betonbearbeitung<br />
oder die Holzverarbeitung. Der Eine benötigt<br />
das Werkzeug mit scharfer Schneide filigraner, der Andere robuster.<br />
Dank Diamant oder Diamantbeschichtung findet jeder<br />
das Passende.<br />
Welche Auswirkungen bei vielen Bearbeitungsschritten der<br />
Einsatz des richtigen Werkzeugs haben kann, weiß nicht nur<br />
jeder Heimwerker. Ein auf den jeweiligen Einsatzzweck zugeschnittenes<br />
Präzisionswerkzeug liefert dem Fachmann die<br />
Möglichkeit, auch noch das Letzte bei der Fertigung herauszuholen.<br />
Das zeigt anschaulich unser Beispiel eines Enduro-<br />
Mountainbikes, das mithilfe eines DLC-Fräsers komplett aus<br />
einem Aluminiumblock gefräst wird. Die enge Zusammenarbeit<br />
zwischen Werkzeughersteller und Kunde führt dabei zu<br />
bemerkenswerten Lösungen, die manches für unmöglich Gehaltene<br />
plötzlich möglich machen.<br />
Ohne persönlichen Kontakt zwischen „Möglichmacher“– also<br />
dem Präzisionswerkzeughersteller – und seinem Kunden sind<br />
solche gemeinsam erarbeiteten Lösungen nur schwer zu realisieren.<br />
Umso herausfordernder waren daher für die Branche<br />
die zurückliegenden Monate. Wie diese Herausforderungen<br />
gemeistert werden und welch unterschiedliche Erfahrungen<br />
die Präzisionswerkzeughersteller daraus ziehen, lesen Sie in<br />
unserer nicht repräsentativen Umfrage.<br />
Eines wissen wir auch ohne Umfrage: Wir alle sind nach Monaten<br />
der Einschränkung scharf auf persönliche Begegnungen<br />
ohne einen trennenden Monitor. Wann es wieder so weit sein<br />
wird? Die für Ende März zunächst als Präsenzveranstaltung<br />
geplante METAV reloaded wird nun doch als METAV digital<br />
durchgeführt. Hoffen wir also weiter auf Juni und die dann<br />
geplante MouldingExpo.<br />
Eric Schäfer<br />
Redakteur
Inhalt<br />
Titel<br />
6 Scharf auf Diamant (Mitsubishi Electric Europe B.V.)<br />
Werkstoffe<br />
Beschichtungen<br />
18 Leistung steigern mit Diamant<br />
19 Neues BALORA Portfolio und MCrAIY-Beschichtung in PVD-Arc-Technologie<br />
Werkzeuge<br />
Schleifwerkzeuge<br />
20 Durchgängige Simulation der Herstellung und des Einsatzverhaltens sintermetallisch<br />
gebundener Schleifscheiben<br />
Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena, Dr.-Ing. Alexander Krödel, M. Sc. Mateus Kostka, M. Sc. Patrick Dzierzawa, Dr. rer nat. Fabian Kempf<br />
28 Hochleistungs-Schleifscheiben mit präzisionsgeformtem Trapez-Stäbchen-Schleifkorn<br />
Stechwerkzeuge<br />
29 Neue Stechgeometrie für hohe Vorschübe<br />
Fräser<br />
30 Aus dem Vollen gefräst: Aluminium-Bike FACE F160<br />
33 Das Maß der Dinge in der Graphitbearbeitung<br />
90 Prozent schneller schlichten<br />
Mikrowerkzeuge<br />
34 Herstellung von Präzisionskomponenten für Dentale Prothetik<br />
Bearbeitungsverfahren<br />
Zerspanen<br />
36 Integriertes Komplettsystem zur robotergestützten Zerspanung großflächiger CFK-Bauteile<br />
Holzbearbeitung<br />
40 „Poly – poly – oder was?“ 13. Teil: Hoppla, jetzt komm ich… – Horst Lach<br />
Beton- und Steinbearbeitung<br />
42 Daejin D&S zeigt Facettenreichtum des Diamanten<br />
Komponenten/Zubehör<br />
Kühlschmierstoffe<br />
44 Der dreifach-Effekt von Kühlschmierstoffen<br />
Messtechnik<br />
46 Chancen im Wandel<br />
Software<br />
47 Innovative KI-Software erleichtert die Zustandsüberwachung von CNC-Werkzeugmaschinen<br />
48 Das volle Potenzial der Werkzeuge erschließen<br />
News & Facts/Diverses<br />
3 Editorial<br />
8 Interview<br />
11 Personalien<br />
13 Markt<br />
16 Rezension<br />
17 Veranstaltungen/Messe-Infos<br />
49 Unternehmen/Inserenten<br />
50 Impressum/Termine<br />
4 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
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Titelstory<br />
Scharf auf Diamant<br />
PKD-Schneiden mit Draht erodieren<br />
Speziell zum Fertigbearbeiten von<br />
Leichtmetallen und Kunststoffen fertigt<br />
Lehmann in Göda Bohr- und Fräswerkzeuge<br />
mit PKD-Schneiden. Auf<br />
einer Drahterodiermaschine MX600<br />
von Mitsubishi Electric fertigen die<br />
Spezialisten kleinste Sondergeometrien<br />
hochgenau und auf beste Oberflächengüte.<br />
Mit heute über 100 Beschäftigten hat<br />
sich die Lehmann Präzisionswerkzeuge<br />
in Göda überregional als flexibler Zulieferer<br />
für hochwertige Zerspanungswerkzeuge<br />
etabliert. Man fertigt Standardwerkzeuge<br />
aus HSS, Vollhartmetall<br />
und mit PKD-Schneiden für eine Vielzahl<br />
an Branchen, unter anderem für<br />
den Flugzeugbau, für die Medizintechnik,<br />
für Hersteller von Anlagen in der<br />
Pharma- und Nahrungsmittelproduktion<br />
sowie für die Automobilindustrie.<br />
Daneben stellt das Unternehmen auch<br />
Verschleißteile aus hochharten Werkstoffen<br />
für Verpackungs- und Montagemaschinen<br />
her. Wie der geschäftsführende<br />
Gesellschafter Roland Lehmann<br />
berichtet, hat sich sein Unternehmen in<br />
den knapp 30 Jahren seit der Gründung<br />
vor allem auf Bohr- und Fräswerkzeuge<br />
mit Sonder-Geometrien spezialisiert.<br />
Diese werden nach Daten und Zeichnungen<br />
bearbeitet, häufig aber auch<br />
in Zusammenarbeit mit Kunden entwickelt,<br />
um die Genauigkeiten am Werkstück<br />
zu verbessern oder die Produktivität<br />
zu erhöhen. Vorteil dieser Sonderwerkzeuge<br />
ist, dass sie mehrere Fertigungsschritte<br />
in einem Werkzeug zusammenfassen.<br />
So verbessern sie zum<br />
einen die Genauigkeit beispielsweise<br />
bei mehreren fluchtenden und konzentrischen<br />
Bohrungen und Fasen, zum<br />
anderen arbeiten sie produktiver, da<br />
Werkzeugwechsel entfallen. Der Werkzeughersteller<br />
in Göda fertigt die Sonderwerkzeuge<br />
kurzfristig als Einzelstücke,<br />
in kleinen und größeren Serien.<br />
PKD-Werkzeuge für Leichtbau<br />
gefragt<br />
Speziell zum Bearbeiten von Magnesium,<br />
Aluminiumlegierungen und insbesondere<br />
faserverstärkten Kunststoffen<br />
eignen sich Werkzeuge mit Schneiden<br />
aus polykristallinem Diamant (PKD). Sie<br />
sind besonders verschleißfest und man<br />
kann mit ihnen hochproduktiv arbeiten.<br />
„Wegen der Entwicklung hin zur Elektromobilität<br />
müssen auch Automobilzulieferer<br />
und Fahrzeughersteller mehr<br />
und mehr Bauteile aus leichten, aber<br />
hochfesten Werkstoffen, wie Aluminium<br />
und Magnesium bearbeiten. Flexibel<br />
und kurzfristig entwickeln und verwirklichen<br />
wir die dafür benötigten PKD-<br />
Werkzeuge auch mit Sonder-Geometrien“,<br />
erläutert Roland Lehmann.<br />
Bohr- und Fräswerkzeuge mit PKD-<br />
Schneiden bestehen aus einem Grundkörper<br />
aus Stahl oder Vollhartmetall<br />
und darauf aufgelöteten PKD-Platten.<br />
Als Grundkörper nutzt man übliche<br />
Standard-Rohlinge. Sie werden<br />
zunächst gedreht und gefräst oder geschliffen,<br />
um PKD-Platten als Basis für<br />
die Schneiden aufzulöten. Um auf wenige<br />
µm hochgenaue Schneiden zu<br />
verwirklichen, sind anschließend die<br />
PKD-Schneiden fertig zu bearbeiten.<br />
Dies gelingt vorteilhaft durch Drahterodieren.<br />
Wie Roland Lehmann erläutert,<br />
kann man mit Drahterodieren sehr<br />
kleine Schneiden-Geometrien fertigen.<br />
Auch verwinkelte Bereiche der PKD-<br />
Schneiden sind mit dem Draht gut zugänglich.<br />
Deshalb fertigen er und seine<br />
Werkzeugspezialisten in Göda die<br />
Schneiden von PKD-Sonderwerkzeugen<br />
bereits seit einigen Jahren auf<br />
Drahterodiermaschinen.<br />
Beim Fertigen von Präzisionswerkzeugen mit PKD-Schneiden profitiert Lehmann Präzisionswerkzeuge von den herausragenden Funktionen<br />
und Eigenschaften der Drahterodiermaschine Mitsubishi Electric MX600 mit Ölbad.<br />
6 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Titelstory<br />
„Bei der Drahterodiermaschine von Mitsubishi Electric hat uns überzeugt, dass sie<br />
sehr genau und zuverlässig arbeitet. Vor allem das Drahterodieren im Ölbad erweist<br />
sich speziell beim Bearbeiten von Zerspanungswerkzeugen mit PKD-Schneiden<br />
als vorteilhaft.“<br />
Roland Lehmann, Geschäftsführer bei Lehmann GmbH Präzisionswerkzeuge.<br />
Roland Lehmann erläutert die Entscheidung<br />
für die Drahterodiermaschine<br />
MX600 von Mitsubishi Electric: „Wir<br />
hatten bereits umfassende Erfahrungen<br />
mit Drahterodiermaschinen anderer<br />
Hersteller. Auch mit Öl als Dielektrikum<br />
haben wir zuvor schon gearbeitet.<br />
Bei der Drahterodiermaschine<br />
von Mitsubishi Electric hat uns überzeugt,<br />
dass sie sehr genau und zuverlässig<br />
arbeitet. Vor allem das Drahterodieren<br />
im Ölbad erweist sich speziell<br />
beim Bearbeiten von Zerspanungswerkzeugen<br />
mit PKD-Schneiden als vorteilhaft.<br />
Es erübrigt ein Nacharbeiten der<br />
erodierten Geometrien. Die Drahterodiermaschine<br />
fertigt nicht nur auf 2 bis<br />
3 µm hochgenau. Sie generiert im Ölbad<br />
zudem Oberflächen höchster Güte.<br />
So entfällt ein Polieren und Läppen.<br />
Auch spezielle Maßnahmen gegen Korrosion<br />
blanker Werkzeugteile erübrigen<br />
sich. Das trägt wesentlich dazu bei, dass<br />
wir Durchlaufzeiten verkürzen und somit<br />
hochflexibel innerhalb kürzester Zeiten<br />
Sonderwerkzeuge mit PKD-Formschneiden<br />
für unsere Kunden verwirklichen.“<br />
Einfach programmierbar<br />
Beim Sonderwerkzeughersteller<br />
Lehmann in Göda konstruieren die Spezialisten<br />
Werkzeuge auf einem externen<br />
3-D-CAD-System anhand der Daten<br />
und Vorgaben von Kunden. Dabei<br />
bringen sie ihre umfassenden Erfahrungen<br />
und ihr Wissen hinsichtlich effizienter<br />
Zerspanungsprozesse ein. Programmiert<br />
wird die Fertigung der PKD-<br />
Schneiden auf einem CAM-System von<br />
DCAM. Wie Roland Lehmann bestätigt,<br />
ist dieses System exakt auf den Datenaustausch<br />
mit den Drahterodiermaschinen<br />
von Mitsubishi Electric und auf deren<br />
Parameter abgestimmt. „Auch die<br />
Parametereingabe an der Maschine und<br />
die Bedienung erachten wir als besonders<br />
einfach und übersichtlich. Unsere<br />
Fachkräfte benötigten nur wenige Stunden<br />
nach der Inbetriebnahme, um be-<br />
reits produktiv auf der Drahterodiermaschine<br />
MX600 erste Werkzeuge bearbeiten<br />
zu können“, berichtet Roland<br />
Lehmann und ergänzt: „In der täglichen<br />
Praxis sind die mit dem Erodieren betrauten<br />
Mitarbeiter befähigt, schnell<br />
und zuverlässig alle an Schneidwerkzeugen<br />
zu erstellenden Geometrien zu programmieren<br />
und zu bearbeiten.“<br />
Damit möglichst sämtliche Geometrien<br />
einer PKD-Schneide in einem Ablauf<br />
gefertigt werden können, verfügt<br />
die MX600 beim Werkzeughersteller<br />
Lehmann über eine Drehachse als zusätzliche<br />
Ausstattung. Für höchste Genauigkeit<br />
befindet sich die Drahterodiermaschine<br />
– neben anderen Maschinen –<br />
in einem klimatisierten Bereich in der<br />
Werkstatthalle.<br />
Höchste Verfügbarkeit<br />
Vor allem schätzt Roland Lehmann bei<br />
der Inbetriebnahme und dem täglichen<br />
Einsatz der MX600 die weitreichende<br />
Unterstützung durch hochqualifizierte<br />
Servicemitarbeiter von Mitsubishi<br />
Electric. Wie er bestätigt, sind fundierte<br />
Angaben zu Funktionen der Drahterodiermaschine<br />
jederzeit auch telefonisch<br />
Dank qualifiziertem Training und kompetenter<br />
Unterstützung durch die Spezialisten<br />
von Mitsubishi Electric können die<br />
Fachkräfte bei Lehmann die Drahterodiermaschine<br />
MX600 flexibel und produktiv<br />
nutzen.<br />
abrufbar. Somit ist die Verfügbarkeit gewährleistet<br />
und seine Fachkräfte können<br />
die Maschine anhaltend produktiv<br />
einsetzen. Fortlaufend werden sie zudem<br />
von den kompetenten Servicekräften<br />
von Mitsubishi Electric beraten, um<br />
die zahlreichen Funktionen der MX600<br />
kennenzulernen und somit die Bearbeitung<br />
der PKD-Schneiden weiter zu optimieren.<br />
Üblicherweise nutzen die Werkzeughersteller<br />
die Drahterodiermaschine<br />
in zwei vollen Arbeitsschichten täglich.<br />
In die dritte Schicht hinein lassen<br />
sie die Maschine – abhängig von der Bearbeitungsdauer<br />
für Schneiden-Geometrien<br />
– unbeaufsichtigt produzieren.<br />
Sonderwerkzeuge mit PKD-Schneiden, bearbeitet auf den Drahterodiermaschinen von<br />
Mitsubishi Electric.<br />
Weitere Infos: www.mitsubishi-edm.de; www.lehmann-praezisionswerkzeuge.de<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 7
News & Facts Interview<br />
Das aktuelle Interview zum Thema:<br />
Herausforderung für Unternehmen durch die<br />
Corona-Pandemie<br />
Jeder kennt das aus dem persönlichen Umfeld, wir kommen mit der Pandemie und<br />
den daraus resultierenden Beschränkungen mal mehr und mal weniger gut zurecht.<br />
Doch wie geht ein Unternehmen mit der Situation um, die uns nun schon seit einem Jahr<br />
begleitet? Wir haben uns in der Branche umgehört und vier Unternehmensvertreter um<br />
Antworten gebeten.<br />
Das Jahr 2020 war herausfordernd<br />
für uns alle. Was ließ<br />
sich aus Unternehmenssicht<br />
daraus lernen?<br />
Gerhard Melcher: Dass persönliche<br />
Kontakte sehr wichtig<br />
sind, aber nicht alles über aufwendige<br />
Dienstreisen erledigt<br />
werden muss.<br />
Gerhard Melcher<br />
Leitung Vertrieb Zerspanung<br />
und Marketing bei<br />
Boehlerit GmbH & Co. KG<br />
Markus Horn<br />
Geschäftsführer der<br />
Paul Horn GmbH<br />
Thierry Wolter: Das zyklische<br />
Auf und Ab des Marktes ist an<br />
sich keine Neuigkeit. Trotzdem<br />
hat uns auch diese Krise wieder<br />
neue Erkenntnisse gebracht,<br />
um das Unternehmen sicher hindurch<br />
zu navigieren und die Bedürfnisse<br />
unserer Kunden zu decken.<br />
Wir waren diesbezüglich,<br />
u. a. in der Digitalisierung, bereits<br />
sehr gut aufgestellt und<br />
konnten unsere Lieferfähigkeit<br />
über die letzten Monate kontinuierlich<br />
aufrecht erhalten. Auch<br />
der Servicegedanke wurde nochmals<br />
geschärft. Unsere Kunden<br />
waren dankbar, dass wir sie auch<br />
in Zeiten der Pandemie jederzeit<br />
unterstützt haben. Mit Live-<br />
Tech Pro, unserer Remote-Support-App,<br />
die vor Weihnachten<br />
im Vereinigten Königreich gestartet<br />
ist und bald auch nach<br />
Deutschland kommen wird, haben<br />
wir jetzt sogar noch einen<br />
zusätzlichen Service, der gerade<br />
in Zeiten nur eingeschränkt<br />
möglicher Kundenbesuche sehr<br />
wertvoll ist.<br />
Markus Horn: Wir konnten<br />
bereits aus der Finanzkrise<br />
2008/2009 viel lernen, was uns<br />
in der aktuellen Pandemie geholfen<br />
hat. Unsere Lieferfähigkeit<br />
war und ist durch COVID-19<br />
zu keiner Zeit beeinträchtigt.<br />
Wir verfolgen eine Mehrlieferantenstrategie<br />
und können deshalb<br />
flexibel auf eventuelle Ausfälle<br />
reagieren. Zusätzlich haben<br />
wir zur Gewährleistung der Lieferfähigkeit<br />
unsere Lagerhaltung<br />
an die Situation angepasst. Aufgrund<br />
der raschen Verbreitung<br />
von COVID-19 und der damit<br />
verbundenen Risiken haben wir<br />
bereits frühzeitig ein aktives Risikomanagement<br />
betrieben. Was<br />
wirklich neu war für uns, sind die<br />
Tatsachen, dass man nicht mehr<br />
zu den Kunden fahren durfte<br />
und dass nicht nur in erster Linie<br />
der Finanzsektor betroffen war,<br />
sondern schlicht und ergreifend<br />
jede, jeder und alles.<br />
Stefan Zecha: Unvorhergesehene<br />
Ausnahmefälle gibt es leider<br />
nicht nur im Lehrbuch, sondern<br />
können bittere Realität werden<br />
und darauf müssen wir uns vorbereiten.<br />
Durch den sprichwörtlichen<br />
„Wurf in das kalte Wasser“<br />
mussten wir schnell lernen, weitgehend<br />
ohne persönliche Kontakte<br />
voranzukommen und unsere<br />
Arbeitsstrukturen zum Teil neu<br />
zu organisieren. Flexible interne<br />
Strukturen und ein gut funktionierendes<br />
enges Partnernetzwerk<br />
zahlen sich hier aus. Dadurch<br />
konnten auch einige altbekannte<br />
Zöpfe abgeschnitten werden<br />
und Prozesse neu gedacht<br />
werden. Die digitale Vernetzung<br />
nimmt hier einen enormen Stellenwert<br />
ein – auch über die Firmengrenzen<br />
hinaus.<br />
Digitalisierung: In dieser<br />
Situation Fluch oder Segen?<br />
Gerhard Melcher: In Zeiten<br />
der Pandemie ist vor allem in der<br />
Kommunikation die Digitalisierung<br />
ein Segen durch Videokonferenzen<br />
und Webinare.<br />
Thierry Wolter: Die Digitalisierung<br />
bringt auf der einen Seite<br />
eine ganze Reihe von Herausforderungen<br />
mit sich, die es zu<br />
meistern gilt. Zugleich eröffnet<br />
sie uns jedoch auch in der<br />
Zerspanung ganz neue Möglichkeiten.<br />
Unser Überwachungsund<br />
Regelungssystem ToolScope<br />
erlaubt nicht nur die Echtzeitkontrolle<br />
von Prozess und Werkzeuglebensdauer<br />
und verhindert<br />
dabei übermäßige Abnutzung<br />
und Werkzeugbruch. Funktionen<br />
wie der adaptive Vorschub erlauben<br />
darüber hinaus eine Verringerung<br />
der Bearbeitungszeit von<br />
fast 10 Prozent. Wir können also<br />
mehr aus unseren Werkzeugen<br />
herausholen, ohne ans Zeichenbrett<br />
zu müssen. Darüber hinaus<br />
sammelt ToolScope eine Vielzahl<br />
von Prozessdaten, die sich mittels<br />
KI auswerten und zur Prozessoptimierung<br />
nutzen lassen.<br />
Aktuell läuft ein Pilotprojekt mit<br />
einem großen Kunden aus dem<br />
8 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
News & Facts Interview<br />
Automotive-Bereich, um die Daten<br />
aus der Produktion mittels KI<br />
auszuwerten und daraus Optimierungsmöglichkeiten<br />
abzuleiten.<br />
Unser Ziel ist es, dass dies in<br />
Kombination mit CAD/CAM-Simulationen<br />
in Zukunft bereits ab<br />
Losgröße 1 funktioniert.<br />
Durch die Krise wurde die Digitalisierung<br />
bei CERATIZIT aber<br />
auch in der Kommunikation sowohl<br />
innerhalb des Unternehmens<br />
als auch nach außen massiv<br />
vorangetrieben. Präsenzveranstaltungen<br />
und Dienstreisen<br />
sind in vielen Fällen der digitalen<br />
Kommunikation gewichen und<br />
wir haben gesehen, dass es auch<br />
so sehr gut funktioniert. Unsere<br />
Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter<br />
konnten dadurch in vielen<br />
Fällen Zeit gewinnen und kurzfristig<br />
resultierte daraus sogar<br />
manchmal mehr und regelmäßigere<br />
Kommunikation.<br />
Eine sehr interessante Neuigkeit<br />
war unsere Life-Show „It’s Tool<br />
Time“, die sich Zuschauer aus 45<br />
Ländern online angesehen haben.<br />
Die Kombination aus Unterhaltung<br />
und Informationen über<br />
innovative Produkte und Serviceleistungen<br />
kam gut an. Wir haben<br />
aber auch festgestellt, dass<br />
Kontakte von Angesicht zu Angesicht<br />
für wichtige Themen<br />
letztlich unabdingbar sind.<br />
Im Kontakt mit den Kunden bieten<br />
die digitalen Vertriebswege<br />
derzeit natürlich eine wichtige<br />
Möglichkeit, um mit ihnen<br />
in Kontakt zu bleiben und weiter<br />
Produkte verkaufen zu können.<br />
Bei verschiedenen Serviceleistungen<br />
führt aber auch hier<br />
längerfristig kein Weg am persönlichen<br />
Kontakt vorbei. Remote-Support-Lösungen<br />
wie unsere<br />
LiveTech-Pro-App helfen allerdings<br />
dabei, die Lücke zwischen<br />
Telefonkontakt und dem persönlichen<br />
Besuch kleiner werden zu<br />
lassen.<br />
Markus Horn: In der aktuellen<br />
Diskussion um COVID-19<br />
bezieht sich Digitalisierung vor<br />
allem auf das mobile Arbeiten<br />
und die Nutzung von Kommunikationssoftware,<br />
beispielweise<br />
für Videotelefonie. Hier gab<br />
es eine spürbare Zunahme aufgrund<br />
der durch die Pandemie<br />
entstandenen Notwendigkeit.<br />
Die Digitalisierung in produzierenden<br />
Unternehmen ist getrieben<br />
durch das Schlagwort Industrie<br />
4.0 und wird seit Jahren<br />
vorangetrieben – selbstverständlich<br />
auch bei uns. Im Fokus stehen<br />
bei uns vor allem der Vertrieb,<br />
das Marketing beispielweise<br />
bzgl. ISO 13399 und unsere<br />
Produktion. Wichtig ist, dass Digitalisierung<br />
immer einen Nutzen<br />
schafft. Digitalisierung als<br />
Selbstzweck hilft nicht weiter.<br />
Stefan Zecha: In diesem Fall<br />
eindeutig ein Segen. Trotz wegfallenden<br />
Messen, Vertriebsbesuchen<br />
und verschiedenen Arbeitsgruppen-<br />
und Schichtmodellen<br />
wie etwa Home-Office muss<br />
ein Wissens- und Kommunikationsaustausch<br />
stattfinden. Corona<br />
hat somit den Fortschritt bei<br />
digitalen Kommunikationsmitteln<br />
vorangetrieben und digitale<br />
Meetings sind nun ein fester Bestandteil<br />
unseres Arbeitsalltags –<br />
schnell, unkompliziert und vor<br />
allem gesundheitsschützend.<br />
Worin besteht aus Ihrer Sicht<br />
die größte Herausforderung<br />
und wie wird sie gemeistert?<br />
Gerhard Melcher: Die Reisebeschränkungen<br />
sind die größte<br />
Herausforderung derzeit. Durch<br />
die vielen Videokonferenzen<br />
werden die meisten Themen gemeistert.<br />
Neue Themen können<br />
aber leider sehr schwierig ohne<br />
persönlichen Kontakt abgehandelt<br />
werden.<br />
Thierry Wolter: Die kontinuierliche<br />
Weiterbildung des Personals<br />
und das Abholen der Kunden<br />
beim Thema Digitalisierung<br />
erfordern kontinuierlichen Einsatz<br />
und eine ständige Anpassung<br />
an die neuesten Entwicklungen.<br />
Intern gilt es beispielsweise<br />
auch den bereits seit 30<br />
Jahren an der Maschine stehenden<br />
Techniker und das Personal<br />
in der Verwaltung an die neuen<br />
Erfordernisse digitaler Lösungen<br />
heranzuführen, um in den internen<br />
Abläufen maximal von<br />
den Vorteilen digitaler Lösungen<br />
profitieren zu können. Die Arbeitsplätze<br />
gewinnen dadurch<br />
an Qualität und werden interessanter.<br />
Zugleich ist eine Weiterqualifizierung<br />
der Mitarbeiterinnen<br />
und Mitarbeiter notwendig.<br />
Deshalb ist das Thema lebenslanges<br />
Lernen aktueller als<br />
je zuvor.<br />
Gleiches gilt natürlich aufseiten<br />
unserer Kunden. Als Lieferant haben<br />
wir darüber hinaus jedoch<br />
die Aufgabe, unseren Kunden<br />
die Vorteile digitaler Lösungen<br />
aufzuzeigen und – noch mehr<br />
als bei einem klassischen Werkzeug<br />
– sie bei der Implementierung<br />
zu unterstützen. Ein Produkt<br />
wie ToolScope kann eine<br />
mächtige Lösung sein. Doch damit<br />
der Kunde es optimal nutzen<br />
kann, müssen wir ihn entsprechend<br />
unterstützen. Ein gutes<br />
Produkt zu erfinden und zu entwickeln<br />
genügt nicht. Um richtige<br />
Mehrwerte zu schaffen,<br />
muss man den Kunden auch<br />
beim Einsatz begleiten.<br />
Markus Horn: Wir als Hersteller<br />
von Präzisionswerkzeugen<br />
gehören zu einer höchst innovativen<br />
Branche. Innovationen fanden<br />
seit Beginn der Pandemie<br />
im üblichen Umfang statt. Das<br />
Thierry Wolter<br />
Vorstandsmitglied<br />
Ceratizit<br />
Stefan Zecha<br />
Geschäftsführer der<br />
ZECHA Hartmetall-<br />
Werkzeugfabrikation GmbH<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 9
News & Facts Interview<br />
Problem war und ist eher, diese<br />
zu kommunizieren, da Besuche<br />
bei Kunden erst wegfielen und<br />
bis heute noch eingeschränkt<br />
sind. Auch der wichtige Kommunikationskanal<br />
„Messe“ steht aktuell<br />
nicht zur Verfügung – zumindest<br />
nicht als Präsenzveranstaltung.<br />
Digitale Lösungen können<br />
dies nicht auffangen, sind<br />
aber zumindest eine Möglichkeit,<br />
hier aktiv entgegenzuwirken.<br />
Ein erster Lichtblick zum<br />
Thema Präsenzveranstaltungen<br />
könnte die Moulding Expo der<br />
Messe Stuttgart im Juni sein. Ich<br />
drücke uns allen die Daumen,<br />
dass sich die Situation bis dahin<br />
soweit entspannt hat, dass solche<br />
Events wieder möglich sind<br />
und bin persönlich davon überzeugt,<br />
dass mit den Hygienekonzepten<br />
der Messen ein sicherer<br />
Besuch möglich ist.<br />
Stefan Zecha: Auch wenn digitale<br />
Kommunikationsmittel oftmals<br />
eine gute Alternative bieten,<br />
kann ein persönlicher Austausch<br />
dadurch niemals vollständig<br />
ersetzt werden. Gerade Unternehmen,<br />
die von Technologien<br />
leben, werden in ihrer Innovationskraft<br />
stark gebremst.<br />
Die Impfmittel geben hier erste<br />
Hoffnung.<br />
Kann die derzeitige Lage auch<br />
ein geeigneter Zeitpunkt sein,<br />
um sich als Unternehmen für<br />
die Zukunft aufzustellen?<br />
Gerhard Melcher: Corona hat<br />
keine neuen Trends hervorgerufen,<br />
aber bestehende Trends<br />
sehr beschleunigt. Darauf muss<br />
man jetzt das Unternehmen<br />
ausrichten, um beim nächsten<br />
Wachstum dabei zu sein und das<br />
Unternehmen nachhaltig und<br />
langfristig abzusichern.<br />
Thierry Wolter: Es ist nicht<br />
nur eine gute Gelegenheit, sondern<br />
geradezu ein Muss. Viele<br />
Gewissheiten wurden durch die<br />
Pandemie über den Haufen geworfen,<br />
was Anpassungen von<br />
Seiten der Industrie erfordert.<br />
Letztlich ist die Pandemie aber<br />
nur ein Beschleuniger, denn Anpassungen<br />
an sich ändernde<br />
Gegebenheiten sind für Unternehmen<br />
Teil der täglichen Arbeit.<br />
Ein Unternehmen, dass sich<br />
nicht ständig in Frage stellt, hat<br />
langfristig gegen die Konkurrenz<br />
keine Chance. Aus eigener<br />
Erfahrung kann ich sagen, dass<br />
ein gewisser Abschwung speziell<br />
im Automobilbereich bereits vor<br />
der Krise feststellbar war, weshalb<br />
wir bereits Pläne für eine interne<br />
Umstrukturierung in der<br />
Schublade hatten. Das Denken<br />
in Szenarios hat uns im letzten<br />
Jahr sehr dabei geholfen, schnell<br />
auf die Folgen der Krise zu reagieren.<br />
Markus Horn: Im Idealfall hat<br />
man bereits die letzten zwölf<br />
Monate dazu genutzt, dies tun.<br />
Denn unter normalen Umständen<br />
bleibt oft gar nicht die Zeit,<br />
Prozesse, Strategien und andere<br />
Dinge flächendeckend und groß<br />
angelegt umzusetzen. Daher<br />
kann auch jetzt noch ein guter<br />
Zeitpunkt dafür sein. Da ich von<br />
einer Erholung der wirtschaftlichen<br />
Lage im verarbeitenden Gewerbe<br />
in absehbarer Zeit ausgehe,<br />
sollte man das Thema zeitnah<br />
angehen. Wir für unseren Teil haben<br />
dies nicht nur im Hinblick auf<br />
unsere Strukturen und Prozesse<br />
umgesetzt, sondern auch in Bezug<br />
auf unsere Produkte.<br />
Stefan Zecha: Bei ZECHA fordert<br />
COVID-19 die Digitalisierung<br />
und fördert im Gegenzug<br />
den Zusammenhalt und die Effizienz<br />
im Unternehmen. Vieles<br />
kostet dabei Kraft, doch wir nutzen<br />
gemeinsam diese Hürde als<br />
Gelegenheit zum Umdenken.<br />
Gerade die Vertriebsaktivitäten<br />
müssen angepasst, Netzwerke<br />
aufgebaut und durch Kooperationen<br />
mit Hochschulen, Universitäten<br />
und mit Hilfe von öffentlichen<br />
Mitteln langfristige Innovations-<br />
und Zukunftsprojekte realisiert<br />
werden.<br />
Ausblick: Was erwarten Sie für<br />
Ihr Unternehmen von <strong>2021</strong>?<br />
Gerhard Melcher: Dass ab<br />
Mitte des Jahres wieder Planungssicherheit<br />
eintritt und der<br />
Umsatz wieder gegenüber 2020<br />
wächst, aber noch unter 2019<br />
bleiben wird.<br />
Thierry Wolter: Die Aussichten<br />
für <strong>2021</strong> sind insgesamt<br />
deutlich besser als für das vergangene<br />
Jahr. Ein einfaches Zurück<br />
auf das Vorkrisenniveau erwarten<br />
wir aber nicht, denn<br />
viele Branchen werden längere<br />
Zeit brauchen, um sich zu erholen.<br />
Die Luftfahrt ist sicherlich<br />
am schwersten betroffen.<br />
Das wird, abhängig vom Verlauf<br />
der nächsten Monate, mindestens<br />
drei bis vier Jahre dauern.<br />
Und auch im Automotive-Bereich<br />
wird der Aufschwung sich<br />
in den meisten Regionen der<br />
Welt ein wenig hinziehen. Mit<br />
Abschluss unserer Restrukturierungsmaßnahmen<br />
sehe ich uns<br />
aber auch für dieses „New Normal“<br />
bestens gerüstet.<br />
Markus Horn: <strong>2021</strong> wird kein<br />
einfaches Jahr werden, denn der<br />
politische Rahmen wird fast wöchentlich<br />
umgestaltet. Wir haben<br />
uns im letzten Jahr nicht<br />
ausgeruht und können bisher für<br />
das Jahr <strong>2021</strong> eine positive wirtschaftliche<br />
Entwicklung feststellen.<br />
Deswegen planen wir zum<br />
jetzigen Zeitpunkt, in diesem<br />
Jahr sehr nah an die Zahlen von<br />
2019 zu kommen.<br />
Stefan Zecha: Jede Krise beginnt<br />
im Kopf und endet im<br />
Kopf. Schritt für Schritt kehrt in<br />
unserem Haus die Zuversicht zurück,<br />
denn wir haben uns auf die<br />
Situation eingestellt und wir sehen,<br />
es geht. Durch positives<br />
Denken können wir viel bewegen<br />
und das ist auch an neuen<br />
Projekten und einem Plus im<br />
Auftragseingang zu sehen. Wir<br />
blicken optimistisch auf die kommenden<br />
Monate.<br />
Weitere Infos: www.boehlerit.com; www.ceratizit.de; www.phorn.de; www.zecha.de<br />
10 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
News & Facts Personalien<br />
Neuer Geschäftsführer bei<br />
Mahr<br />
Das traditionsreiche Göttinger Familienunternehmen<br />
Mahr hat seine Geschäftsführung erweitert: Dr. Lutz Aschke<br />
verantwortet seit dem 1. Januar <strong>2021</strong> weltweit die Bereiche<br />
Human Resources, Controlling & Finanzen sowie IT. Darüber<br />
hinaus ist er für die Business Unit Metering Systems zuständig.<br />
Dr. Aschke übernimmt damit die operativen Zuständigkeiten<br />
von CEO Stephan Gais, der im Laufe des Jahres in den Beirat<br />
der Mahr Gruppe wechseln wird.<br />
Dr. Aschke studierte und promovierte<br />
an der Ruhr Universität Bochum<br />
im Fach Physik und hat Zusatzausbildungen<br />
in Betriebswirtschaft und den<br />
Arbeitswissenschaften. Danach war<br />
er in verschiedenen Fach- und Führungspositionen<br />
bei international agierenden<br />
Technologieunternehmen tätig<br />
– zuletzt innerhalb der TRUMPF-<br />
Gruppe als CFO der Lasertechniksparte<br />
und als Geschäftsführer des<br />
neuen Geschäftsfeldes „Photonic Components“. Als neuer<br />
Chief Financial & Chief Information Officer (CFO/CIO) von<br />
Mahr verfügt Dr. Aschke somit neben einer umfassenden<br />
Technikexpertise über wertvolle Erfahrungen in der kaufmännischen<br />
Unternehmensführung.<br />
weitere Infos: www.mahr.de<br />
Wechsel in der Vertriebsleitung<br />
Beim weltweit führenden Schleifmittelhersteller Saint-<br />
Gobain Abrasives im Bereich Engineering Markets folgt<br />
Dr.-Ing. Stefan Kemethmüller<br />
dem bisherigen Verantwortlichen<br />
Thomas Kaftal und zeichnet<br />
ab Januar <strong>2021</strong> verantwortlich<br />
als neuer Sales Director Engineering<br />
Markets D/A/CH.<br />
Dr.-Ing. Stefan Kemethmüller<br />
begann seinen beruflichen Werdegang<br />
im Anschluss seiner Promotion<br />
im Bereich Werkstoffwissenschaften<br />
Glas und Keramik<br />
an der Friedrich-Alexander-<br />
Universität Erlangen-Nürnberg im Entwicklungsteam eines<br />
Herstellers für Mikroelektronik. 2009 wechselte er dort in den<br />
Vertrieb und führte ihn ab 2011 als Head of Sales.<br />
Seit 2014 war der 47-jährige als Market Manager Ceramic Systems<br />
Europe bei Saint-Gobain Performance Ceramics and Refractories<br />
tätig. In den folgenden Jahren verantwortete er ab<br />
2017 als Sales Director Engineered Ceramics Europe die Geschäfte<br />
und entwickelte sie kontinuierlich weiter.<br />
weitere Infos: www.saint-gobain-abrasives.com<br />
Geschäftsleitung bei MAS<br />
erweitert<br />
Seit dem 1. Januar <strong>2021</strong> ist Mattias Bauz neben Steffen<br />
und Jochen Schmigalla, die bisher schon und auch künftig die<br />
Geschäfte führen, als weiterer Geschäftsführer<br />
bei der MAS GmbH<br />
und der MAS Produktions GmbH<br />
in Leonberg tätig. Seine berufliche<br />
Laufbahn begann Mattias Bauz im<br />
Jahr 2012 als Zerspanungstechniker<br />
im Außendienst beim Werkzeugund<br />
Fertigungsspezialisten in Leonberg.<br />
Bereits seit dem Jahr 2018 bekleidete<br />
er die Position des Technischen<br />
Leiters und ist seither handlungsbevollmächtigt<br />
für die MAS GmbH und die MAS Produktions<br />
GmbH.<br />
COMPREHENSIVE. CONNECTED. CLEAR.<br />
kapp-niles.com<br />
Als ausgebildeter Meister der Feinmechanik und geprüfter<br />
Technischer Betriebswirt verfügt Mattias Bauz zum einen über<br />
umfassende Kenntnisse der spanenden Fertigungstechnik,<br />
zum anderen über weitreichende Erfahrungen im Management.<br />
In seinen bisherigen Positionen bei MAS hat er zudem<br />
seine Qualität im Führen von Mitarbeiterteams bewiesen.<br />
weitere Infos: www.mas-tools.de
News & Facts Personalien<br />
Neue Doppelspitze bei Vollmer<br />
Jürgen Hauger ergänzt die Geschäftsführung<br />
Jürgen Hauger verstärkt seit Anfang November die Geschäftsführung<br />
des Biberacher Maschinenbauers Vollmer. Gemeinsam<br />
mit dem langjährigen Geschäftsführer, Dr. Stefan<br />
Brand, wird er im Führungsduo die Geschicke des Traditionsunternehmens<br />
leiten. Hauger ist bereits seit 25 Jahren für<br />
Vollmer tätig und verantwortet<br />
zukünftig in der Geschäftsführung<br />
die Bereiche Vertrieb,<br />
Marketing und Dienstleistungen.<br />
Brand zeichnet sich<br />
weiterhin verantwortlich für<br />
Technologie, Produktion, Logistik<br />
und Verwaltung.<br />
„Die zunehmende Komplexität<br />
der Aufgaben und die konsequente<br />
Weiterverfolgung<br />
unserer erfolgreichen Strategie<br />
erfordern eine breitere Aufstellung der Geschäftsführung“,<br />
erklären Brand und Hauger. „Mit der Verteilung der Managementverantwortung<br />
auf mehreren Schultern wollen wir unsere<br />
Marktposition stärken und ausbauen.“<br />
Vollmer hat sich bewusst für eine Besetzung aus den eigenen<br />
Reihen entschieden, da Hauger neben langjährigen Führungsund<br />
Vertriebskompetenzen auch eine klare Wertorientierung<br />
mitbringt, die das familiengeprägte Unternehmen auszeichnet:<br />
Der Maschinenbautechniker ist bereits seit 25 Jahren für<br />
Vollmer tätig und leitet seit 2008 als Prokurist den Bereich<br />
Vertrieb und Marketing der weltweiten Vollmer Gruppe.<br />
Davor sammelte er umfangreiche Erfahrungen im internationalen<br />
Umfeld. So war er unter anderem über viele Jahre erfolgreich<br />
als Geschäftsführer in den Vollmer Niederlassungen<br />
in Brasilien und Italien tätig.<br />
weitere Infos: www.vollmer-group.com<br />
Mit der vierten Familiengeneration<br />
weiter auf Erfolgskurs<br />
Der Schmierstoffhersteller Rhenus Lub stellt die Weichen<br />
für die Zukunft: Seit dem 21. Januar <strong>2021</strong> sind mit Isabella<br />
Kleeschulte, Désirée Reiners, Caroline Reiners und Christopher<br />
Reiners alle Kinder von Inhaber Dr. Max Reiners als Gesellschafter<br />
am Familienunternehmen beteiligt. Gemeinsam mit ihrem<br />
Vater blicken sie erwartungsfroh auf die bevorstehenden Aufgaben.<br />
Das gemeinsame Ziel: Rhenus Lub erfolgreich in die Zukunft<br />
führen und die Stellung als innovationsgetriebenes und<br />
zuverlässiges Familienunternehmen weiter ausbauen.<br />
Impulse aus der jungen Generation<br />
Mit dem Eintritt der neuen Gesellschafter setzt Rhenus Lub<br />
ein starkes Zeichen für die Sicherung der Zukunft des Unter-<br />
Désirée Reiners, Isabella Kleeschulte, Dr. Max Reiners, Christopher<br />
Reiners, Caroline Reiners (v. l. n. r.).<br />
nehmens, um weiterhin ein verantwortungsvoller Partner seiner<br />
Kunden zu sein. „Für den erfolgreichen Fortbestand eines<br />
Familienunternehmens ist es entscheidend, dass rechtzeitig<br />
eine klare Nachfolgeregelung getroffen wird“, erklärt Dr. Max<br />
Reiners und ergänzt: „Die vier neuen Gesellschafterinnen und<br />
Gesellschafter sind zu gleichen Teilen am Unternehmen beteiligt.<br />
Das fördert den Zusammenhalt der Geschwister und<br />
damit den langfristigen Fortbestand von Rhenus Lub als Familienunternehmen.“<br />
Gleichzeitig gibt die junge Generation<br />
wichtige Impulse für die ökologische und digitale Transformation<br />
von Rhenus Lub.<br />
Die Geschäftsführung bei Rhenus Lub bleibt unverändert.<br />
Dr. Max Reiners trägt weiterhin gemeinsam mit Dr. Frank<br />
Hentrich und Meinhard Kiehl die Verantwortung für das Unternehmen.<br />
weitere Infos: www.rhenuslub.de<br />
MAPAL Geschäftsleitung stellt<br />
sich breiter auf<br />
MAPAL hat die vergangenen Monate unter anderem genutzt,<br />
um sich organisatorisch neu auszurichten. Die neue<br />
Ausrichtung konzentriert sich noch stärker an den Kernprozessen<br />
und Schwerpunktthemen von MAPAL. Die MAPAL<br />
Geschäftsleitung wächst dadurch von drei auf fünf Mitglieder.<br />
Neben dem Geschäftsführenden Gesellschafter sowie den bisherigen<br />
Mitgliedern Dr. Ralf Herkenhoff und Dr. Michael Fried,<br />
gehören seit dem 1. Oktober 2020 Siegfried Wendel (62)<br />
und Jacek Kruszynski (58) zur Geschäftsleitung.<br />
Nach über 40 Jahren bei MAPAL und langer Mitgliedschaft<br />
in der erweiterten Geschäftsleitung wurde Siegfried Wendel<br />
zum Chief Sales Officer (CSO) berufen. Er verantwortet den<br />
Vertrieb weltweit sowie die einzelnen Vertriebskanäle. Jacek<br />
Kruszynski, der seit Januar 2020 Mitglied der erweiterten Geschäftsleitung<br />
von MAPAL war, ist seit dem 1. Oktober neuer<br />
Chief Technical Officer (CTO). Unter seiner Leitung stehen die<br />
Bereiche Produkt- und Marktsegmentmanagement sowie Forschung<br />
und Entwicklung.<br />
weitere Infos: www.mapal.com<br />
12 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
News & Facts Markt<br />
Präzisionswerkzeuge<br />
Branche trotz großer Planungsunsicherheit zuversichtlich<br />
„Die deutschen Präzisionswerkzeuge-Hersteller mussten<br />
2020 einen Umsatzrückgang von 23 Prozent hinnehmen“,<br />
teilte Stefan Zecha, Vorsitzender des Fachverbands Präzisionswerkzeuge<br />
im VDMA anlässlich der Online-Pressekonferenz<br />
Ende Januar mit und ergänzte: „Trotz aller Unwägbarkeiten<br />
sind wir zuversichtlich, in diesem Jahr einen Produktionswert<br />
von rund 9,4 Milliarden Euro erreichen zu können.“<br />
Corona kam als Brandbeschleuniger auf das bereits seit 2019<br />
lodernde Feuer einer Krise in wichtigen Kundensegmenten,<br />
wie der Automobilindustrie und dem Maschinenbau. Zecha:<br />
„Allerdings hat uns gerade im vergangenen Jahr gerettet, dass<br />
unsere Kunden mit neuen Werkzeugkonzepten Produktivitätsgewinne<br />
ohne große Investitionen realisieren können.“ Entsprechend<br />
mager fiel dafür das Erstausrüstungsgeschäft 2020<br />
aus. Die exportlastige Branche konnte lediglich auf dem chinesischen<br />
Markt größere Verluste verhindern. In allen anderen<br />
Ländern inklusive dem Heimatmarkt ging das Geschäft<br />
stark zurück. Nach Aussage verschiedener Unternehmen ist<br />
seit November wieder ein positiver Trend bei den Aufträgen<br />
zu spüren. Das macht die Werkzeughersteller zuversichtlich,<br />
dass sich der Investitionsknoten in absehbarer Zeit löst.<br />
Die größte Herausforderung für das sehr beratungsintensive<br />
Geschäft mit Präzisionswerkzeugen war der pandemiebedingte<br />
Wegfall von Kundenbesuchen und Präsenzmessen.<br />
„Deshalb wurden die neuen digitalen Wissenstransfer- und<br />
Kontaktbörsen, wie das Innovationsforum Präzisionswerkzeuge<br />
– IFP 2020 der Partner GFE Schmalkalden und VDMA<br />
Präzisionswerkzeuge oder die METAV Websessions von Kunden<br />
wie Herstellern dankbar angenommen“, sagte Zecha.<br />
Auf die Entwicklung in wichtigen Kundenbranchen<br />
warf Stefan Zecha ebenfalls einen Blick<br />
Die Weltautomobilproduktion hat 2020 einen beispiellosen<br />
Rückgang um 16 Prozent erlebt. Ohne Ausnahme ging in allen<br />
Automobilproduktionsländern im letzten Jahr die Fertigung<br />
von Fahrzeugen deutlich zurück. In Deutschland beispielsweise<br />
sank die Pkw-Produktion auf die niedrigste Stückzahl<br />
seit dem Jahr 1975. Immerhin zeigte das zweite Halbjahr<br />
bei der weltweiten Automobilproduktion einen positiven<br />
Trend und macht Mut für <strong>2021</strong>. Insbesondere in China, aber<br />
auch in vielen anderen Ländern lief es zunehmend wieder<br />
deutlich besser, weswegen China einen Rückgang von insgesamt<br />
nur acht Prozent verzeichnen konnte.<br />
Der Maschinenbau als zweite große Kundenbranche blieb in<br />
Deutschland um 14 Prozent unter dem Vorjahr. Weltweit sehen<br />
wir einen Rückgang um 6 Prozent und prognostizieren<br />
in einem Basisszenario ein weltweites Wachstum um sieben<br />
Prozent für <strong>2021</strong>. Für den deutschen Maschinenbau erwartet<br />
der VDMA ein Wachstum um vier Prozent. Die Luftfahrtindustrie<br />
hat ihre Produktionskapazitäten 2020 schnell und langfristig<br />
deutlich gekappt. Hier ging die Produktion um ca. 40<br />
Prozent zurück und auch für <strong>2021</strong> ist keine große Belebung<br />
zu erwarten. Anders die Medizintechnik. Hier war das Bild un-<br />
einheitlich. Insbesondere in den für die Zerspanwerkzeuge<br />
wichtigen Segmenten wie Hüft- und Kniegelenke, Knochenschrauben<br />
und Implantate sanken sie deutlich. Entsprechende<br />
Operationen wurden verschoben oder abgesagt, um Betten<br />
für Covid-Patienten freizuhalten. Menschen unterzogen<br />
sich aus Furcht vor Ansteckung keinen chirurgischen Eingriffen.<br />
All dies sollte sich in diesem Jahr hoffentlich mit zunehmender<br />
Durchimpfung der Bevölkerung nach und nach wieder<br />
ändern.<br />
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Ihr Partner für<br />
Diamant & CBN<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 13
News & Facts Markt<br />
Verzahnte Kooperation und branchenübergreifende<br />
Zusammenarbeit<br />
Noch einmal den Zollstock angelegt und dann steht die<br />
neue Verzahnschleifmaschine LGG 280 punktgenau an ihrem<br />
neuen Einsatzort: in der Fertigungslinie 3 der Liebherr-<br />
Aerospace-Niederlassung in Friedrichshafen. Zuvor hatte sie<br />
sich auf die Reise aus dem Liebherr-Werk in Kempten an den<br />
Bodensee gemacht. Damit war der letzte Schritt der Kooperation<br />
zwischen der Liebherr-Verzahntechnik in Kempten und<br />
dem Liebherr-Werk in Friedrichshafen getan.<br />
Die spezielle Aerospace-Anwendung auf der neuen Verzahnschleifmaschine<br />
LGG 280 ist eine gemeinsame Entwicklung<br />
der Liebherr-Verzahntechnik in Kempten und dem Werk der<br />
Liebherr-Aerospace in Friedrichshafen. Mit der neuen Anwendung<br />
ist die jetzt installierte LGG 280 in der Lage, sehr kleine<br />
und hochwertige Bauteile zu schleifen, die den hohen Präzisionsanforderungen<br />
in der Luftfahrtbranche gerecht werden.<br />
linie haben wir für die Anforderungen unserer Kunden optimale<br />
Voraussetzungen geschaffen“, so Arnold Zeiser.<br />
Planetenräder in hoher Verzahnungsqualität<br />
Integriert in die neue Fertigungslinie 3 im Liebherr-Werk in<br />
Friedrichshafen, werden auf der neuen LGG 280 sogenannte<br />
Planetenräder – auch Umlaufgetriebe genannt – gefertigt.<br />
Diese bestechen durch eine hohe Verzahnungsqualität und<br />
Oberflächengüte. Die Besonderheit ist die neu entwickelte<br />
Vorsatzspindel, die zur Fertigung sehr kleiner und hochwertiger<br />
Bauteile eingewechselt werden kann.<br />
weitere Infos: www.liebherr.com<br />
TYROLIT übernimmt Bibielle<br />
Ende Juli 2020 akquirierte die TYROLIT Gruppe die Bibielle<br />
S.p.A. – ein führender Hersteller von hochwertigem dreidimensionalen<br />
Schleifmaterial – und schloss damit die Produktlücke<br />
in der Oberflächenbearbeitung.<br />
Als führender Anbieter von Schleif- und Abrichtwerkzeugen<br />
bot TYROLIT bereits ein umfassendes Portfolio an Schleiflösungen<br />
für viele Branchen an. Mit der Integration des hochspezialisierten<br />
Bibielle-Sortiments ist TYROLIT nun in der<br />
Lage, alle Bedürfnisse in den Bereichen Schleifen, Polieren,<br />
Finishing und Oberflächenbearbeitung zu erfüllen, bis hin zu<br />
den meisten Nischenanforderungen der Kunden.<br />
Die neue Verzahnschleifmaschine LGG 280: speziell ausgelegt für<br />
den Aerospace-Bereich.<br />
Eine wichtige Komponente sind dabei die Schleifscheiben –<br />
sogenannte CBN-Scheiben. Sie wurden ebenfalls innerhalb<br />
der Firmengruppe Liebherr gefertigt und stammen aus dem<br />
Werk in Ettlingen.<br />
Branchenübergreifende Zusammenarbeit<br />
Dabei scheinen die beiden Branchen Luftfahrt und Verzahntechnik,<br />
auf den ersten Blick nicht viele Berührungspunkte<br />
zu haben. Doch die gemeinsame Technologie-<br />
Entwicklung auf der neuen LGG 280 beweist das Gegenteil:<br />
Die hohen Anforderungen der Luftfahrtbranche<br />
kombiniert mit der hohen Präzision der Verzahntechnik<br />
sind die Basis für die branchenübergreifende Zusammenarbeit.<br />
Beide Seiten profitieren vom internen Knowhow:<br />
„Die Kooperation für die neue LGG 280 ist das beste<br />
Beispiel für die Fertigungstiefe von Liebherr. Durch<br />
den internen Wissenstransfer und mit der Integration<br />
der neuen Verzahnschleifmaschine in unsere Fertigungs-<br />
Die Basisrohstofffaser wird im hauseigenen Werk hergestellt<br />
und findet in unzähligen Vliesstoffanwendungen sowie in<br />
Oberflächenbehandlungsmaterialien Verwendung. Dadurch<br />
bleibt die Lieferkette kompakt und kurz und bietet auch außerhalb<br />
der traditionellen Zielindustrien ein großes strategisches<br />
Wachstumspotenzial.<br />
Eine breite Palette von Produkten zur Veredelung, Maskierung<br />
und Satinierung in Kombination mit hoher Reißfestigkeit<br />
bietet den Kunden die Voraussetzungen für das beste Finish<br />
überall dort, wo eine perfekte Oberfläche benötigt wird.<br />
Dazu gehören unter anderem Designobjekte, chirurgische Instrumente,<br />
Flugzeugtriebwerke und Turbinenkomponenten,<br />
Leitschaufeln, Metallteile für Boote, Tanks und Verarbeitungswerkzeuge<br />
für Chemikalien und Lebensmittel, Besteck und<br />
Schmuck.<br />
Der reibungslose Übergang von Bibielle S.p.A. in die TYROLIT<br />
Gruppe stellt sicher, dass kein Know-how verloren geht und<br />
Ressourcen und Erkenntnisse gebündelt werden, um eine<br />
noch stärkere Marktposition zu schaffen. Sowohl TYROLIT- als<br />
auch Bibielle-Kunden werden von der Übernahme durch die<br />
Schaffung eines One-Stop-Shops und eines erweiterten Vertriebsnetzes<br />
profitieren.<br />
weitere Infos: www.tyrolit.group<br />
14 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Technologievorsprung durch Investition in der Sinterei<br />
News & Facts Markt<br />
Die österreichischen Hartmetall- und Schneidstoffexperten<br />
von Boehlerit wollen auch in Zukunft an der Technologiespitze<br />
mitspielen und haben sich deshalb einem Wachstumskurs<br />
verschrieben – mit Investitionen in den Vertrieb, in die<br />
Produkte und die Produktion. Immer speziellere Materialien<br />
stellen höchste Anforderungen an die Werkzeuge, die Ansprüche<br />
an die Qualität steigen weiter.<br />
Im Rahmen der Qualitäts- und Automatisierungsoffensive<br />
hat Boehlerit ein umfassendes Investitionspaket beschlossen,<br />
welches ganz konkret die drei entscheidenden Faktoren seiner<br />
Produkte – Substrat, Schneidkantenzurichtung und Beschichtung<br />
– adressiert. Im Frühjahr 2020 ist das Investitionspaket<br />
bereits zu etwa 90 Prozent umgesetzt. Beschafft wurden vier<br />
Sinteröfen, die einige ältere Öfen unterschiedlicher Hersteller<br />
ersetzen, sowie eine große 5-Achsen-Dreh/Fräs-Maschine,<br />
auf der Preforms gefertigt werden. Außerdem sorgen sechs<br />
neue Schleifmaschinen für Wendeplatten für eine langfristige<br />
Sicherstellung des hohen Qualitätsniveaus.<br />
Im Produktionsbereich der Sinterei hat Boehlerit in vier High-<br />
End-Anlagen (zwei Drucksinteranlagen und eine Vakuumsinteranlage<br />
für den Standort Kapfenberg, sowie eine Drucksinteranlage<br />
zur Kapazitätserweiterung am Standort Türkei) investiert,<br />
die nicht nur einer einheitlichen Wartung unterliegen,<br />
sondern auch durch entsprechende digitale Schnittstellen<br />
von zu Hause aus überwacht werden können.<br />
Die neuen Sinteranlagen<br />
Die Vakuumsinteranlage, zum Entwachsen und Vorsintern von<br />
Pressteilen mit Paraffin, bietet ein um 35 Prozent höheres Füllvolumen,<br />
eine um eine Stunde verkürzte Abkühlphase sowie<br />
einen enorm leistungsstarken Wärmeaustauscher. Darüber hinaus<br />
ist dieser Sinterofen alternativ auch für Strangpressprodukte<br />
mit Thylose-Binder geeignet. Die Drucksinteranlage<br />
zum Entwachsen unter Wasserstoff, zur Gasbehandlung (CH4)<br />
und zum Sintern von Hartmetall-Werkstücken ist von den Abmaßen<br />
mit der Vakuumsinteranlage kompatibel. Sie verfügt<br />
über eine zweite Entwachsungsstrecke, um eine besonders<br />
Der Produktionsleiter Martin Willinger ist stolz auf sein Team<br />
und auf die vielen Investitionen zur Absicherung des Standorts<br />
Kapfenberg.<br />
gleichmäßige und schnelle Entwachsung garantieren zu können.<br />
Drei Wasserstoff-Gaseinlassventile, ein Doppelplattenwärmetauscher<br />
der neuesten COD-Generation und ein Kühlgebläse<br />
zur besseren Gasumwälzung an jeder Kesseltür definieren<br />
den neuesten Sinterstandard bei Boehlerit.<br />
Einen absoluten Technikvorteil bietet die kleine Drucksinteranlage,<br />
welche in der Funktionalität der größeren entspricht,<br />
jedoch durch den kleinen Nutzraum sehr flexibel einsetzbar<br />
ist. Das verfügbare Schnellprogramm entspricht höchsten<br />
Qualitätsanforderungen und bietet einen enormen Produktionsvorteil<br />
hinsichtlich kleinerer Chargen. Somit können<br />
entsprechende Kundenwünsche rascher, effizienter und mit<br />
höchster Qualität umgesetzt werden.<br />
weitere Infos: www.boehlerit.com<br />
D-Coat komplett integriert<br />
Die D-Coat GmbH, ein führender deutscher Anbieter von<br />
Diamantbeschichtungs-Technologien, firmiert nun offiziell<br />
als „Oerlikon Balzers Coating Germany GmbH“. Der führende<br />
Beschichtungsspezialist<br />
mit Hauptsitz<br />
in Liechtenstein<br />
hatte das Unternehmen<br />
aus dem nordrhein-westfälischen<br />
Erkelenz Anfang<br />
2020 übernommen,<br />
um sein Repertoire<br />
von Oberflächen-Behandlungen<br />
insbesondere für Schneidwerkzeuge, die in der<br />
Luft- und Raumfahrt sowie in der Automobilindustrie Einsatz<br />
finden, zu erweitern.<br />
Jetzt sind die Produkt- und Serviceangebote von D-Coat vollständig<br />
in den Geschäftsbereich Oerlikon Balzers integriert.<br />
„Für unsere Kunden ändert sich dadurch außer dem Namen<br />
nichts. Alle Verträge, Verpflichtungen und Geschäfte haben<br />
weiterhin Gültigkeit, Qualität und Ansprechpartner bleiben<br />
bestehen“, informiert Gerhard Hagedorn, Leiter Kundenbetreuung<br />
Diamond in Erkelenz.<br />
Mit dem neuen Standort in Erkelenz erhält Oerlikon Balzers<br />
neben jenen in Luxemburg, den USA und Korea sein viertes<br />
und größtes Zentrum für Diamantbeschichtungen. Mit den<br />
mittels HFCVD-Technologie (Hot Filament Chemical Vapour<br />
Deposition) abgeschiedenen Diamantschichten wird das Portfolio<br />
durch Premiumprodukte ergänzt, die den höchsten Ansprüchen<br />
hinsichtlich Oberflächenbeschaffenheit und Werkzeugtoleranzen<br />
gerecht werden. Diese Vorteile kommen insbesondere<br />
bei Bohrungen in Faserverbundwerkstoffen und in<br />
der Herstellung von Graphitformen zum Tragen, in denen jeder<br />
Mikrometer zählt.<br />
weitere Infos: www.oerlikon.com/balzers/de<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 15
News & Facts Markt/Rezension<br />
Neues Jahr, neuer Name<br />
Die BIG KAISER GmbH firmierte zum 1. Januar <strong>2021</strong><br />
in BIG DAISHOWA GmbH um. Bereits seit der Gründung<br />
im Jahr 2010 ist das Unternehmen Teil der japanischen BIG<br />
DAISHOWA Gruppe, einem der weltweit führenden Produzenten<br />
von Präzisionswerkzeughaltern. Die Umfirmierung in<br />
BIG DAISHOWA GmbH erfolgt im Rahmen der internen Eingliederung<br />
in die neue Vertriebsorganisation des Mutterkonzerns.<br />
Udo Knöller, Geschäftsführer von BIG DAISHOWA GmbH, erklärt:<br />
„Die Namensänderung wird keine Auswirkungen auf<br />
unsere Kunden und Partner haben. Alle bestehenden Verpflichtungen<br />
und Verträge der BIG KAISER GmbH werden unverändert<br />
von der BIG DAISHOWA GmbH übernommen und<br />
alle persönlichen Ansprechpartner werden nach wie vor für<br />
Sie da sein.“<br />
Das eingespielte Team von Spezialisten für Anwendungstechnik<br />
und Fertigungsoptimierung verantwortet weiterhin den<br />
Direktvertrieb und die Unterstützung des wachsenden Netzwerks<br />
von Wiederverkäufern in ganz Deutschland.<br />
Die BIG DAISHOWA GmbH vertreibt die gesamte Produktpalette<br />
von BIG DAISHOWA und BIG KAISER, ihrem Schweizer<br />
Schwesterunternehmen, in Deutschland. Das Produktportfolio<br />
wird zu 100 Prozent in Japan und der Schweiz hergestellt<br />
und umfasst mehr als 20.000 Produkte.<br />
weitere Infos: www.big-daishowa.de<br />
Licht am Ende des Tunnels<br />
Für <strong>2021</strong> erwartet der VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken)<br />
für die deutsche Werkzeugmaschinenindustrie<br />
einen Produktionszuwachs von sechs Prozent auf<br />
rund 12,6 Mrd. Euro. Anlässlich der Jahrespressekonferenz des<br />
Verbands weist der Vorsitzende Dr. Heinz-Jürgen Prokop darauf<br />
hin, dass eine bessere Stimmung in der Wirtschaft die<br />
Investitionsbereitschaft fördert. „Nach zwei Jahren mit großer<br />
Zurückhaltung besteht Nachholbedarf“, sagt er. Der<br />
weltweite Einkaufsmanagerindex und das deutsche ifo-Geschäftsklima<br />
für die Investitionsgüterindustrie liegen auf<br />
Wachstumskurs.<br />
China übernimmt die Rolle des Treibers für die Weltwirtschaft.<br />
Auch die USA sorgen nach dem Wahlsieg von US-Präsident<br />
Biden für Schub. Insbesondere die Automobilindustrie,<br />
größter Abnehmer von Werkzeugmaschinen, profitiert vom<br />
Aufschwung in China. Elektronik, Nahrungsmittelverarbeitung,<br />
Logistik und Teile der Medizintechnik haben in der Krise<br />
ohnehin gute Geschäfte gemacht. Das setzt sich fort. Auch<br />
in Europa sollen die Investitionen nach hartem Einbruch wieder<br />
um zehn Prozent steigen. Nach zwei sehr schwierigen Jahren,<br />
wirkt sich das positiv auf die Werkzeugmaschinenindustrie<br />
aus.<br />
weitere Infos: www.vdw.de<br />
Buchtipp<br />
Abrasiva – Schleif- und Poliermittel der Metallverarbeitung<br />
in Geschichte, Archäologie und<br />
Experiment<br />
Der vierte Band der Reihe „Beiträge zur Technikgeschichte/<br />
Studies in the History of Technology“ ist aus dem Bedürfnis<br />
entstanden, die bekannten und die denkbaren Materialien zusammenzustellen,<br />
welche uns die Natur direkt oder indirekt<br />
zur Verfügung stellt und die sich zum Schleifen und Polieren<br />
von Metallen eignen. Zudem sollten natürliche Abrasiva aufgelistet,<br />
die Materialien gesammelt, ihre Anwendung rekonstruiert<br />
und die Erkenntnisse im archäologischen Experiment<br />
auf deren Effizienz in der Metallbearbeitung geprüft werden.<br />
Metalle schleifen und polieren in der Antike –<br />
Alte Quellen und neue Experimente<br />
Seit der Mensch seine Werkzeuge und Jagdwaffen herstellen<br />
kann, hat er sie auch geschliffen. Nach den ersten Werkstoffen<br />
Knochen, Geweih und Holz stellten später die Metalle<br />
besondere Anforderungen. Rohgüsse von Schmuck und Geräten<br />
sowie geschmiedete Werkzeuge und Waffen mussten<br />
überschliffen, Schneiden und Klingen geschärft und Oberflächen<br />
aus ästhetischen Gründen auch poliert werden.<br />
Welche Schleif- und Poliermittel die<br />
Handwerker der Antike hierfür verwendeten,<br />
ist kaum bekannt; die<br />
schriftlichen Quellen sind rar, und archäologische<br />
Befunde schwer zu erkennen<br />
und zu dokumentieren. Dieses<br />
Buch stellt zusammen, welche Abrasivmaterialien<br />
dem frühen Handwerk<br />
zur Verfügung standen, wo die<br />
Rohstoffe zu finden und wie die Materialien<br />
aufzubereiten sind. Die antiken<br />
Autoren, die diese Materialien erwähnten,<br />
werden zitiert, und mit Experimenteller Archäologie<br />
hat der Autor die Tauglichkeit und Effizienz aller Schleifgeräte,<br />
Schleifmittel und Polierstoffe getestet.<br />
Publiziert auf dem «Goldenen» Open Access<br />
Weg<br />
Diese Publikation ist als Printausgabe erschienen und kann<br />
gleichzeitig Open Access kostenlos genutzt werden (DOI:<br />
10.19218/3906897370). Damit unterstützen Autoren und Verlag<br />
den internationalen wissenschaftlichen Diskurs und die<br />
Forderung universitärer Einrichtungen nach freiem Zugang<br />
zu wissenschaftlicher Literatur. Die Publikation ist mit einer<br />
Creative Commons Attribution 4.0 International License geschützt.<br />
Alex R. Furger: „Abrasiva – Schleif- und Poliermittel der Metallverarbeitung<br />
in Geschichte, Archäologie und Experiment“;<br />
Beiträge zur Technikgeschichte Band 4; 120 Seiten, 115 Abbildungen;<br />
CHF/€/US$ 45.–; ISBN: 978-3-906897-37-0.<br />
weitere Infos: www.librumstore.com<br />
16 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
News & Facts Veranstaltungen/Messe-Infos<br />
DiMaP 2.0 – Digital Machining<br />
Market Place<br />
Internationale Onlinekonferenz geht in die<br />
zweite Runde<br />
Da auch in diesem Halbjahr keine physischen Messen<br />
stattfinden können, geht das Erfolgsformat der DiMaP (Digital<br />
Machining Market Place) vom 16. bis zum 19. März in die<br />
zweite Runde. Nach dem erfolgreichen Start des Marktplatzes<br />
für die digitale Zerspanung im Frühjahr 2020 haben sich 16<br />
Firmen und Institute aus der gesamten zerspanenden Wertschöpfungskette,<br />
vom Forschungsinstitut bis zum Maschinenbauer,<br />
für die internationale Onlinemesse entschieden. Highlight<br />
des Formats sind Live-Darstellungen aus der Maschine,<br />
die zum Teil auch gemeinsam – von einem Maschinenbauer<br />
und einem Werkzeughersteller – durchgeführt werden. Der<br />
Gedanke dabei ist, digitale Lösungen aufeinander abgestimmt<br />
und real aus Sicht des Zerspanungsbetriebes darzustellen sowie<br />
Fragen der Teilnehmer live zu beantworten.<br />
DiMaP-Initiator und -Koordinator ist der drahtlose Sensorsystemhersteller<br />
für Überwachungs- und Steuerungsaufgaben,<br />
die pro-micron GmbH aus Kaufbeuren im Allgäu. Mithilfe<br />
von sensorischen Lösungen können Partner der zerspanenden<br />
Wertschöpfungskette ihre eigenen Angebote weiterentwickeln,<br />
neue Geschäftsmodelle einführen und gemeinsam<br />
den Standard in der digitalen Zerspanung setzen. So zeigen<br />
15 Technologieführer ihre Lösungen auch live in der Maschine<br />
rund um das Thema „digitale Zerspanung“.<br />
Der Fokus der DiMaP 2.0 liegt diesmal auf Anwendungen der<br />
digitalen Zerspanung. Neu ist das Format der Themenschwerpunkte<br />
– Aerospace & Leichtbau, Werkzeug & Formenbau<br />
und Powertrain jeweils am Vormittag der Messetage.<br />
weitere Infos: www.digital-machining.de<br />
Control <strong>2021</strong> nicht als<br />
Präsenzmesse!<br />
Die Entscheidung ist gefallen: Die 34. Control – Internationale<br />
Fachmesse für Qualitätssicherung – kann auch in diesem<br />
Jahr nicht als Präsenzveranstaltung stattfinden. Nach ausführlichen<br />
Rücksprachen mit Ausstellern und dem Messebeirat<br />
musste sich der Messeveranstalter P. E. Schall GmbH & Co.<br />
KG dazu entschließen, das Branchenhighlight, das für den 4.<br />
bis 7. Mai <strong>2021</strong> vorbereitet worden war, abzusagen.<br />
Die nächste Control als Präsenzveranstaltung findet vom<br />
3. bis 6. Mai 2022 statt.<br />
weitere Infos: www.control-messe.de<br />
METAV 2020 reloaded wird<br />
METAV digital<br />
VDW stellt neues Messekonzept vor<br />
„Wenn diese schwierige Zeit etwas Gutes hat, dann ist es,<br />
dass sie die Kreativität anregt“, betonte Dr. Wilfried Schäfer,<br />
Geschäftsführer des VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken)<br />
anlässlich der METAV 2020 reloaded Preview am<br />
10. Dezember 2020. Die Pressekonferenz sollte eigentlich auf<br />
die METAV 2020 reloaded im kommenden März vorbereiten.<br />
Nun wurde die Messe mit der METAV digital komplett neu erfunden.<br />
Sie wird vom 23. bis 26. März <strong>2021</strong> stattfinden.<br />
Dreifaches Networking – METAV digital steht<br />
auf drei Säulen<br />
Die virtuelle METAV im März dieses Jahres basiert auf drei<br />
Säulen: die Virtual Exhibition, intelligentes Matchmaking und<br />
Web-Sessions.<br />
In der Virtual Exhibition können Aussteller ihren digitalen dreidimensionalen<br />
Messestand in unterschiedlichen Größen und<br />
Varianten für ihren Onlineauftritt im eigenen Layout gestalten<br />
und mit digitalen Inhalten (z. B. Dokumentendownload<br />
für die Bereitstellung von Produktinformationen, Produktpräsentationen<br />
mit bewegten Produktbildern und 3-D-Modellen)<br />
füllen.<br />
Für die passgenaue Vermittlung von Ausstellern und Besuchern<br />
wurde das intelligente Matchmaking entwickelt. Über<br />
persönliche Profile können Interessen gematcht, Kontakte hergestellt,<br />
Termine vereinbart und Visitenkarten getauscht werden.<br />
Für die genaue Abstimmung sorgt der so genannte Matchingscore<br />
® , eine Prozentangabe, welche die Interessenübereinstimmung<br />
zweier Profile beschreibt.<br />
Das dritte Element, die Web-Sessions, sind bereits bekannt.<br />
Sie erreichen ihr Publikum online, live und weltweit. In 20-<br />
minütigen Vorträgen stellen die Aussteller ihre Produktinnovationen<br />
und interessante Anwendungsbeispiele mit multimedialer<br />
Unterstützung durch Animationen, Videos oder eingespielte<br />
Audiobeiträge vor. Stets angeschlossen ist eine Diskussionsrunde<br />
für den Austausch mit dem weltweiten Publikum.<br />
METAV digital bleibt auch in Zukunft für<br />
hybride METAV erhalten<br />
„Die METAV digital bietet nach unserer Einschätzung große<br />
Chancen vor dem Hintergrund der Marktbedürfnisse und der<br />
aktuellen Situation vieler Firmen, die jetzt sehr gut überlegen<br />
müssen, wie sie ihre Marketingbudgets mit dem größten Nutzen<br />
einsetzen“, betont Schäfer und kündigt an: „Hybride Messekonzepte<br />
sind die Zukunft. Die METAV digital wird uns auch<br />
in Zukunft als Ergänzung erhalten bleiben.“ Umgesetzt werden<br />
soll das Hybridkonzept bereits auf der METAV 2022, die<br />
vom 8. bis 12. März 2022 mit der Messe Düsseldorf veranstaltet<br />
wird.<br />
weitere Infos: www.metav.de<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 17
Werkstoffe<br />
Leistung steigern mit Diamant<br />
Multilayer-Diamantschichten auf Wendeschneidplatten<br />
Wer denkt, Diamantbeschichtungen<br />
seien nur für Schaftwerkzeuge geeignet<br />
und auf Wendeplatten gehöre in<br />
entsprechenden Anwendungen immer<br />
PKD, der irrt: Diamantschichten sind<br />
auch hervorragend für Wendeschneidplatten<br />
einsetzbar. Die Werkzeuge erreichen<br />
ausgezeichnete Ergebnisse bei der<br />
Zerspanung von CFK und GFK, Graphit,<br />
NE-Metallen und Kunststoff.<br />
In vielen Branchen wie der Luft- und<br />
Raumfahrt oder dem Werkzeug- und<br />
Formenbau sind Schaftwerkzeuge<br />
mit Multilayer-Diamantschichten von<br />
CemeCon nicht mehr wegzudenken. Mit<br />
ihren nanokristallinen, extrem glatten<br />
und harten Oberflächen sind sie in<br />
puncto Leistung, Qualität und Präzision<br />
anderen Lösungen oftmals überlegen.<br />
Und auch mit diamantbeschichteten<br />
Wendeschneidplatten können Graphit,<br />
NE-Metalle oder faserverstärkte Kunststoffe<br />
hervorragend bearbeitet werden.<br />
Komplexe Geometrien,<br />
mehrere Schneidkanten<br />
und hohe Vorschübe<br />
„Auf dem Weg zu optimierter<br />
Zerspanung lassen sich die zahlreichen<br />
Vorteile von Diamantschichten auch<br />
profitabel für Wendeschneidplatten einsetzen.<br />
Außergewöhnliche Schneidengeometrien,<br />
Mehrschneidigkeit und<br />
hohe Vorschübe sind Stichworte, mit<br />
denen diamantbeschichtete Wendeplatten<br />
eine gute Alternative zu PKD-<br />
Werkzeugen darstellen können“, erläutert<br />
Inka Harrand, Produktmanagerin<br />
Cutting Inserts bei CemeCon.<br />
Auf einen Blick: Drei Multilayer-Diamantschichten von CemeCon eignen sich in besonderem<br />
Maße für Wendeschneidplatten und haben sich in der Praxis bestens bewährt.<br />
Speziell positive Wendeplattengeometrien<br />
mit Bohrung lassen sich besonders<br />
wirtschaftlich mit Diamant beschichten.<br />
Die Spanformgeometrie wird nicht verändert,<br />
da die Diamantschichten unmittelbar<br />
auf der Substratoberfläche<br />
aufwachsen und so die Geometrie exakt<br />
abbilden. Zudem ist eine diamantbeschichtete<br />
Hartmetall-Schneidkante<br />
stabil und sehr robust. Das ermöglicht<br />
hohe Vorschübe und ist vor allem bei<br />
der Schruppbearbeitung von Vorteil.<br />
Für Wendeschneidplatten eignen<br />
sich in besonderem Maße drei Multi-<br />
layer-Diamantschichten von CemeCon:<br />
CCDia ® CarbonSpeed ist die ideale Lösung<br />
für Graphit sowie Hartmetall- und<br />
Keramik-Grünlinge, CCDia ® FiberSpeed<br />
für faserverstärkte Kunststoffe und<br />
CCDia ® MultiSpeed für AlSi-Legierungen<br />
und Composites. In allen CemeCon-Beschichtungszentren<br />
können Anwender<br />
ihre Werkzeuge in der gleichen Qualität<br />
mit derselben Schichtspezifikation<br />
beschichten lassen. Hier muss niemand<br />
Abstriche machen.<br />
Mit Diamant beschichte WSP: CCDia ® CarbonSpeed (links), CCDia ® FiberSpeed (Mitte), CCDia ® MultiSpeed (rechts).<br />
Weitere Infos: www.cemecon.com<br />
18 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Werkstoffe<br />
Oerlikon Balzers stellt neues BALORA Portfolio und<br />
MCrAlY-Beschichtung in PVD-Arc-Technologie vor<br />
Oerlikon Balzers, führende Anbieterin<br />
von Oberflächenlösungen, stellt<br />
ihr neues BALORA Beschichtungsportfolio<br />
vor, das erhebliche Verbesserungen<br />
bei Anwendungen in Hochtemperaturumgebungen,<br />
wie z. B. in der Luft- und<br />
Raumfahrt und der Energieerzeugung,<br />
bietet. Die erste Beschichtung des neuen<br />
Portfolios, BALORA PVD MCrAlY, ist<br />
die neueste Generation hochdichter<br />
MCrAlY-Beschichtungen, bei denen<br />
die bewährten PVD-Arc-Oberflächenund<br />
Anlagentechnologien von Oerlikon<br />
Balzers zum Einsatz kommen. Die PVD-<br />
Arc-Technologie ermöglicht eine hervorragende<br />
Barriere gegen Oxidation und<br />
Korrosion im Heißbereich von Turbinen.<br />
Die Effizienz von Gasturbinen wird häufig<br />
durch Erhöhen der Betriebstemperaturen<br />
auf 1.200 °C und mehr verbessert.<br />
Beschichtete Komponenten im Heißbereich<br />
von Turbinen müssen diesen extremen<br />
Bedingungen standhalten, um<br />
Heißkorrosion und Oxidation zu verhindern,<br />
andernfalls könnte ein Systemausfall<br />
erhebliche Ausfall- und Ersatzteilkosten<br />
verursachen. Typischerweise werden<br />
für diese Anwendungen MCrAlY-<br />
Beschichtungen auf Basis des Thermischen<br />
Spritzens und anderen Technologien<br />
angewandt. Oerlikon Balzers<br />
hat diese traditionellen Standardverfah-<br />
ren für MCrAlY-Beschichtungen<br />
mit ihrer bewährten High-End-<br />
PVD-Arc-Technologie weiterentwickelt.<br />
Damit werden ein<br />
noch effizienterer Produktionsprozess<br />
und zusätzlich verbesserte<br />
Beschichtungseigenschaften<br />
wie aerodynamisch glatte<br />
Oberflächen und eine hervorragende<br />
Substrathaftung erreicht.<br />
Oerlikon Balzers bringt mit<br />
BALORA PVD MCrAlY eine neue<br />
Lösung auf den Markt, die<br />
durch extrem dichte Schichten<br />
eine optimale Oxidationsbarriere<br />
bietet. Der Prozess<br />
zur Herstellung erfolgt in wenigen<br />
Schritten unter Berücksichtigung<br />
der individuellen<br />
Anwendung und des Substrats.<br />
Aus dem von Oerlikon<br />
Metco zur Verfügung gestellten<br />
Pulvermaterial werden<br />
hochleistungsfähige Targets<br />
entwickelt. Die Abscheidung der hochdichten<br />
Beschichtung auf den Komponenten<br />
erfolgt in Oerlikon Balzers’ High-<br />
End-PVD-Arc-Beschichtungsanlagen.<br />
BALORA PVD MCrAlY ermöglicht höhere<br />
Betriebstemperaturen und bildet<br />
BALORA PVD MCrAlY ist die nächste Generation<br />
hochdichter MCrAlY-Beschichtungen, bei denen die<br />
bewährten PVD-Arc-Oberflächen- und Anlagentechnologien<br />
von Oerlikon Balzers zum Einsatz kommen.<br />
Die PVD-Arc-Technologie bewirkt eine hervorragende<br />
Barriere gegen Oxidation und Heißkorrosion<br />
im Heißbereich von Turbinen in der Luft- und Raumfahrt<br />
und der Energieerzeugung.<br />
eine ausgezeichnete Oxidationsbarriere.<br />
Für Kunden ergibt sich ein bedeutender<br />
Mehrwert, denn diese Eigenschaften<br />
erhöhen die Anlageneffizienz und die<br />
Laufzeit der Turbinenschaufeln, reduzieren<br />
Serviceeinsätze und verlängern Wartungsintervalle.<br />
Weitere Infos: www.oerlikon.com/balzers<br />
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Werkzeuge<br />
B. Denkena, A. Krödel, M. Kostka, P. Dzierzawa, F. L. Kempf<br />
Durchgängige Simulation der Herstellung<br />
und des Einsatzverhaltens sintermetallisch<br />
gebundener Schleifscheiben<br />
Schleifwerkzeuge werden für eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungen eingesetzt<br />
und umfassen daher ein weites Feld an unterschiedlichen Formen und Spezifikationen<br />
[1] . Im Bereich von Diamantschleifwerkzeugen heben sich dabei metallisch gebundene<br />
Werkzeuge unter anderem durch ihren hohen Verschleißwiderstand und die hohe<br />
Wärmeleitfähigkeit von keramisch oder kunstharzgebundenen Werkzeugen ab. Der Herstellprozess<br />
von sintermetallisch gebundenen Schleifscheiben hängt dabei stark von der<br />
genauen Bindungszusammensetzung und dem Korntyp, der Korngröße und -form sowie<br />
der Kornkonzentration ab. Die Prozessauslegung basiert dabei im Wesentlichen auf<br />
Expertenwissen, empirischen Kenntnissen und allgemeinen Erfahrungen. Eine ganzheitliche,<br />
simulationsgestützte Abbildung der Herstellungsprozesse bis hin zum Einsatzverhalten<br />
ist derzeit noch nicht möglich. Die Simulation bietet jedoch das Potenzial, das Herstellungsergebnis<br />
genau vorherzusagen und so die Schleifwerkzeugauslegung schneller,<br />
kostengünstiger und effektiver zu gestalten. Während einzelne Prozessschritte bei der<br />
Schleifwerkzeugherstellung bereits simulativ abgebildet werden können, besteht eine<br />
besondere Herausforderung in der Abbildung sämtlicher Fertigungsschritte und deren<br />
Verknüpfung untereinander. Dafür müssen zum einen Teilsimulationen aufgebaut werden,<br />
welche die Realität möglichst genau abbilden. Für die Simulationen müssen zum anderen<br />
geeignete Schnittstellen entwickelt werden, die die relevanten Ausgangsgrößen<br />
an die jeweils nächste Teilsimulation übergeben.<br />
Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena<br />
Leiter des Instituts für Fertigungstechnik und<br />
Werkzeugmaschinen an der Leibniz Universität<br />
Hannover<br />
Dr.-Ing. Alexander Krödel<br />
Bereichsleiter Fertigungsverfahren am Institut für<br />
Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen an der<br />
Leibniz Universität Hannover<br />
M. Sc. Mateus Kostka<br />
Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für<br />
Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen an der<br />
Leibniz Universität Hannover<br />
M. Sc. Patrick Dzierzawa<br />
Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für<br />
Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen an der<br />
Leibniz Universität Hannover<br />
Dr. rer. nat. Fabian Leander Kempf<br />
Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für<br />
Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen an der<br />
Leibniz Universität Hannover<br />
Da es sich bei dem finalen Produkt<br />
um Werkzeuge handelt,<br />
sollte bei der Werkzeugauslegung<br />
insbesondere auch das Einsatzverhalten<br />
berücksichtigt und<br />
somit in die simulative Prozesskette<br />
eingebunden werden. Eine<br />
solche ganzheitliche Betrachtungsweise<br />
und Simulation der<br />
Prozessschritte wird daher derzeit<br />
am Institut für Fertigungstechnik<br />
und Werkzeugmaschinen<br />
(IFW) erforscht und experimentellen<br />
Untersuchungen zur<br />
Validierung gegenübergestellt.<br />
Dabei werden das Mischen, Einformen,<br />
Kaltpressen, Heißpressen<br />
und Abrichten ebenso wie<br />
das Einsatzverhalten im Schleifund<br />
Ritzprozess selbst berücksichtigt<br />
(Bild 1). In diesem Artikel<br />
wird das am IFW entwickelte<br />
Simulationsmodell zusammen<br />
mit den experimentellen<br />
Untersuchungen im institutseigenen<br />
Schleifscheibenlabor<br />
vorgestellt. Unter dem Link:<br />
https://youtu.be/-2KE-zh907Y<br />
kann weiterhin ein erklärendes<br />
Video abgerufen werden. Im Folgenden<br />
werden die einzelnen<br />
Prozessschritte sowohl innerhalb<br />
der Simulation als auch im Experiment<br />
detailliert beschrieben.<br />
Im Rahmen dieses Beitrags wird<br />
dabei beispielhaft der Prozessablauf<br />
bei der Herstellung einer<br />
bronzegebundenen Schleifscheibe<br />
mit einer Diamantkorngröße<br />
D851 und der Kornkonzentration<br />
C100 untersucht. Die Wahl<br />
dieser Partikelgröße stellt eine<br />
verhältnismäßige Kalkulationszeit<br />
im Simulationsmodell und<br />
die Beobachtbarkeit des Prozesses<br />
sicher. Als industrienaher<br />
Anwendungsfall für die Schleifuntersuchungen<br />
wird das Schleifen<br />
von Hartmetall gewählt.<br />
Rohstoffe<br />
Die Herstellung von Schleifwerkzeugen<br />
beginnt mit der Bereitstellung<br />
und Charakterisierung<br />
der notwendigen Rohstoffe. Als<br />
Schleifkorn werden dabei im<br />
20 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Werkzeuge<br />
vorliegenden Fall blockige Diamantkörner<br />
eingesetzt, die eine<br />
einheitliche Partikelform aufweisen<br />
und folglich in der Simulationen<br />
durch ein für alle<br />
Schleifkörner gleiches Modell<br />
abgebildet und dadurch simplifiziert<br />
werden können. In diesem<br />
konkreten Fall weisen die<br />
Körner die Form eines Oktaederstumpfs<br />
auf. Als Bindungspulver<br />
wird ein grobes Bronzepulver<br />
der Zusammensetzung 89 m%<br />
Kupfer und 11 m% Zinn verwendet,<br />
das hauptsächlich aus<br />
α-Bronze besteht. Das Bindungspulver<br />
wurde durch Gasverdüsen<br />
gewonnen und weist eine<br />
sphärische Form auf. Die Größe<br />
wurde ähnlich der Schleifkorngröße<br />
gewählt und auf 800 µm<br />
bis 1.000 µm gesiebt. Eine gleiche<br />
Größe der Diamantkörner<br />
und Bronzepartikel führt zu besseren<br />
Mischergebnissen und geringeren<br />
Entmischungseffekten.<br />
Durch die vergleichsweise hohe<br />
Partikelgröße wird ein besserer<br />
Abgleich zwischen den simulierten<br />
und den experimentell<br />
ermittelten Größen ermöglicht.<br />
Mischen und Einformen<br />
Im Anschluss an die Charakterisierung<br />
der Rohstoffe wird der<br />
Mischprozess untersucht. Dabei<br />
wird ein Turbula Mischer<br />
vom Typ T2F der Firma Willy A.<br />
Bachofen bei variablen Drehzahlen<br />
und Zykluszahlen eingesetzt.<br />
Die Ergebnisse der entwickelten<br />
Mischsimulation werden<br />
dann den experimentellen Ergebnissen<br />
gegenübergestellt.<br />
Die Rohstoffmischung aus Bindung<br />
und Schleifkorn wird zunächst<br />
in einem Polypropylengefäß<br />
(HDPP) eingewogen und<br />
mit dem Turbula Mischer gemischt.<br />
Die Mischkinematik wurde<br />
für die spätere Simulation aus<br />
den ausgemessenen Ankerpunkten<br />
des Turbula Mischers mithilfe<br />
eines CAD-Modells abgeleitet<br />
und zeichnet sich durch eine<br />
Kombination von Translation<br />
und Inversion aus. Die Mischgeschwindigkeit<br />
kann über ein variables<br />
Riemengetriebe eingestellt<br />
werden. Für den Vergleich zwischen<br />
Experiment und Simulation<br />
werden zylindrische Probekörper<br />
mit einem Durchmesser<br />
von 22 mm und einer Höhe<br />
von 5 mm hergestellt. Das dafür<br />
benötigte Pulver wird in<br />
einem zylindrischen Mischbehälter<br />
mit einem Innendurchmesser<br />
von 26,5 mm und einer<br />
Höhe von 30 mm gemischt.<br />
Die Kornkonzentration wurde<br />
mit 25 V% im dichtgesinterten<br />
Probekörper eingestellt. Für das<br />
Mischen werden Drehzahlen<br />
der Antriebswellen des Turbula<br />
Mischers von 26 1/min, 52 1/min<br />
und 100 1/min bis zu einer Zykluszahl<br />
von 20 untersucht. Experimentell<br />
wird die Partikelverteilung<br />
in Abhängigkeit der Zykluszahl<br />
auf der Oberfläche des<br />
Mischbehälters mit einer Spiegelreflexkamera<br />
aufgenommen.<br />
Die Mischexperimente für einzelne<br />
Probekörper werden für<br />
5, 10 und 20 Umdrehungen jeweils<br />
viermal durchgeführt, um<br />
eine statistische Absicherung der<br />
Ergebnisse zu ermöglichen. Auf<br />
diese Weise wird die Frühphase,<br />
Mittelphase und Spätphase des<br />
Mischprozesses abgebildet. Die<br />
Versuchsbedingungen werden<br />
anschließend mit dem Simulationsmodell<br />
nachgebildet und mit<br />
den experimentellen Ergebnissen<br />
verglichen.<br />
Der Mischprozess wird mit der<br />
Software LIGGGHTS ® -PUBLIC<br />
simuliert, die eine Modellierung<br />
von Partikelwechselwirkungen,<br />
die Abbildung der<br />
Mischkinematik und die Einstellung<br />
der Mischgeschwindigkeit<br />
und Mischzeit ermöglicht. Die<br />
Modellierung der Partikelbewegung<br />
erfolgt dabei mit der Diskrete-Elemente-Methode,<br />
der<br />
eine zeitdiskrete Auswertung der<br />
Newton'schen Bewegungsgleichungen<br />
zugrunde liegt. Während<br />
des Kontaktes wird das<br />
Hertz Mindlin Kontaktmodell<br />
angewendet, das Reibung, Elastizität<br />
und Dämpfung berücksichtigt<br />
[2] .<br />
Bei der Simulation des Mischprozesses<br />
können verschiedene Aspekte<br />
angepasst werden. Ausgegangen<br />
wird dabei von der Zusammensetzung<br />
des Mischguts<br />
sowie den Partikelgrößen und<br />
-formen seiner Bestandteile. Die<br />
Grundlage für das eigentliche<br />
Mischen stellen die Rahmenbe-<br />
Bild 1<br />
Modellierung der<br />
Prozesskette zur<br />
Herstellung metallisch<br />
gebundener<br />
Schleifwerkzeuge.<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 21
Werkzeuge<br />
Mischexperimente wurden die<br />
Mittelwerte und Standardabweichungen<br />
berechnet.<br />
Bild 2<br />
Optische Auswertung<br />
der Durchmischung<br />
im Simulationsmodell<br />
mit<br />
dem Lacey Index [3] .<br />
Bild 3<br />
Analyse der Durchmischung<br />
im Experiment<br />
und in der<br />
Simulation mit dem<br />
Lacey Index.<br />
dingungen des Mischers in Form<br />
der Mischkinematik und der Probengefäßabmessungen<br />
dar. Als<br />
Prozessstellgrößen des jeweiligen<br />
Mischers kann dann zum<br />
Beispiel die Mischgeschwindigkeit<br />
oder die Mischdauer angepasst<br />
werden. In Abhängigkeit<br />
von diesen Größen wird die Partikelverteilung<br />
analysiert. Im Simulationsmodell<br />
werden die<br />
Partikel sphärisch modelliert, um<br />
die Komplexität zu beschränken.<br />
Das Diamantkorn hat einen<br />
Durchmesser von 851 µm und<br />
das Bronzekorn einen gemittelten<br />
Durchmesser von 900 µm.<br />
Für einen Probekörper ergeben<br />
sich in der Simulation folglich<br />
4.122 Bronzepartikel und 1.617<br />
Diamantpartikel.<br />
Die Auswertung des Guts nach<br />
dem Mischen erfolgt mithilfe<br />
des Lacey Index. Dieser stellt<br />
eine Kenngröße zur Beschreibung<br />
der Durchmischung eines<br />
Mischguts dar.<br />
Zur standardisierten Auswertung<br />
der Simulationen wird ein<br />
Bild der Probe durch ein Raster<br />
in 16 gleichgroße Zellen geteilt<br />
(Bild 2). Über eine computergestützte<br />
Bildverarbeitung werden<br />
die Partikel anhand ihrer charakteristischen<br />
Farben identifiziert.<br />
Über die Farbkanäle für rote Pixel<br />
(Bronze) und blaue Pixel (Diamant)<br />
werden die Partikel getrennt<br />
und die Anzahl der entsprechenden<br />
Pixel in jeder Zelle<br />
gezählt. Anschließend wird die<br />
Standardabweichung der Pixelverteilung<br />
pro Zelle und in der<br />
gesamten Stichprobe unter Verwendung<br />
der Partikelkonzentration<br />
pro Zelle für die gesamte<br />
Stichprobe berechnet. Mit dem<br />
Verhältnis der Standardabweichungen<br />
wird der Lacey Index<br />
berechnet [3] . Der Lacey Index<br />
mit dem Wert 0 charakterisiert<br />
den Zustand der totalen Entmischung.<br />
Bei einer idealen Durchmischung<br />
nimmt der Index den<br />
Wert 1 an.<br />
Eine Betrachtung des Einflusses<br />
der Mischzeit im Experiment<br />
und in der Simulation<br />
ist in Bild 3 gegenübergestellt.<br />
Die Ergebnisse des Mischprozesses<br />
sind dort in drei Phasen<br />
aufgeteilt: Früh-, Mittel- und<br />
Spätphase. Diese Einteilung ist<br />
abhängig von der Partikelanzahl,<br />
wobei weniger Partikel eine kürzere<br />
Zeit gemischt werden müssen.<br />
Für den hier betrachteten<br />
Fall sind diese Phasen als 5, 10<br />
und 20 Zyklen definiert. Aus Bildern,<br />
wie sie in Bild 3 links gezeigt<br />
sind, wurde für die Beurteilung<br />
der Durchmischung der<br />
Lacey Index berechnet. Für die<br />
Die Mischsimulation, wie auch<br />
das Experiment zeigen, dass<br />
eine gute Durchmischung bereits<br />
nach wenigen Zyklen erreicht<br />
wird. Ein Mischindex von<br />
über 0,9 kann dabei als gut<br />
durchmischt angesehen werden.<br />
Der Verlauf des Mischindexes<br />
der Mischsimulation<br />
zeigt dabei bereits eine gute<br />
Übereinstimmung mit dem Experiment,<br />
wobei das Mischergebnis<br />
der Simulation generell<br />
einen höheren Lacey Index aufweist.<br />
Diese Abweichungen werden<br />
in zukünftigen Forschungsarbeiten<br />
weiter untersucht und<br />
soweit möglich reduziert. Hierzu<br />
ist geplant, die Reflektionen<br />
über eine verbesserte Bildverarbeitung<br />
zu reduzieren und die<br />
Kinematik und Parametrisierung<br />
im Simulationsmodell zu optimieren.<br />
Die Durchmischung ist<br />
in beiden Fällen in der Mittelphase<br />
maximal und stabilisiert<br />
sich anschließend auf einem hohen<br />
Niveau. Die Standardabweichung<br />
des experimentellen Ergebnisses<br />
ist zu Beginn maximal.<br />
Dies ist auf Ungenauigkeiten<br />
der Bildaufnahmen speziell<br />
bei sehr geringer Zyklenzahl<br />
zurückzuführen. Diese ergeben<br />
sich aus Schwankungen in<br />
der Anzahl der Zyklen, da diese<br />
nicht direkt einstellbar sind,<br />
und aus Abweichungen in der<br />
Partikelstartposition im Mischbehälter.<br />
Auffällig ist die bessere<br />
Durchmischung in der Simulation,<br />
die insbesondere auf Entmischungseffekte<br />
nach dem Entnehmen<br />
des Mischbehälters aus<br />
dem Turbula Mischer, Artefakte<br />
in der Bildauswertung durch Reflexionen<br />
und eine noch nicht<br />
vollständig abgeschlossenen Parametrisierung<br />
des Simulationsmodells<br />
zurückzuführen sind.<br />
Die Konformität im Durchmischungstrend<br />
von diesem Experiment<br />
stärkt die Annahme,<br />
dass die Mischsimulation qualitativ<br />
richtige Ergebnisse liefern<br />
kann. Somit kann im Folgenden<br />
22 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Werkzeuge<br />
die Mischgeschwindigkeit im Simulationsmodell<br />
varriert werden.<br />
Eine Betrachtung des Einflusses<br />
der Mischgeschwindigkeit<br />
auf den berechneten Lacey<br />
Index bei gleicher Mischzeit von<br />
6,9 s ist in Bild 4 gezeigt.<br />
Die Mischgeschwindigkeiten<br />
v1 (26 min-1), v2 (52 min-1) und<br />
v3 (100 min-1) sind so gewählt,<br />
dass sie sich jeweils etwa verdoppeln.<br />
Damit dabei dieselbe<br />
Mischdauer untersucht wird,<br />
werden die untersuchten Zykluszahlen<br />
entsprechend auf<br />
3, 6 und 12 angepasst. Es wird<br />
deutlich, dass sich ein Optimum<br />
der Durchmischung bei mittlerer<br />
Geschwindigkeitsstufe ergibt<br />
und dass eine weitere Erhöhung<br />
der Mischgeschwindigkeit<br />
darüber hinaus keine weitere<br />
Verbesserung zur Folge hat. Mit<br />
der Mischgeschwindigkeitsanalyse<br />
kann der Rückschluss gezogen<br />
werden, dass mit mittleren<br />
Geschwindigkeiten die höchste<br />
Wirtschaftlichkeit erzielt wird, da<br />
die Taktzeit bei hoher Mischgüte<br />
beschränkt werden kann.<br />
Nach dem Mischvorgang werden<br />
die Partikel in der experimentellen<br />
Prozesskette direkt aus<br />
dem Mischbehälter in die Sinterformen<br />
eingeformt. Durch das<br />
Einformen wird so die Schüttung<br />
für die weitere Verarbeitung erzeugt.<br />
Simulativ kann dieser Prozess<br />
wie auch das Mischen mit<br />
Hilfe der DEM abgebildet werden.<br />
Im Simulationsmodell wird<br />
der Mischbehälter aufgestellt,<br />
sodass sich die Partikel auf dem<br />
Grund des Behälters absetzen.<br />
Kalt- und Heißpressen<br />
Dem Einformen schließt sich das<br />
Kaltpressen an, worauf das Heißpressen<br />
folgt. Beim Kaltpressen<br />
werden die Sinterstempel<br />
bei Raumtemperatur mit Druck<br />
beaufschlagt und das Sintergut<br />
vorverdichtet. Während des darauffolgenden<br />
Heißpressens an<br />
einer Drucksinterpresse vom Typ<br />
DSP 510 der Firma Dr. Fritsch<br />
wird der Druck auf eine exakte<br />
Flächenpressung geregelt und<br />
auf die eigentliche Sintertemperatur<br />
geheizt. Es wird eine Flächenpressung<br />
von 35 MPa verwendet<br />
und eine Sintertemperatur<br />
von 720 °C eingestellt.<br />
Über die Stempel in der Sinterform<br />
wird die Flächenpressung<br />
erzeugt und das Sintergut wird<br />
entsprechend eines Temperaturverlaufs<br />
geheizt. Die Verdichtung<br />
korreliert dabei unmittelbar<br />
mit dem gemessenen Stempelweg<br />
aus dem Heißpressprozess<br />
und kann somit zur Verifikation<br />
genutzt werden.<br />
Beide Prozesse können mithilfe<br />
der Software Abaqus und der<br />
Finiten Elemente Methode (FEM)<br />
abgebildet werden. In der Simulation<br />
wird dazu eine zylindrische<br />
Sinterform mit zwei<br />
Stempeln konstruiert. Es wird<br />
eine miniaturisierte repräsentative<br />
Probe betrachtet, in der 200<br />
Partikel innerhalb der Sinterform<br />
angeordnet sind. Die Partikelverteilung<br />
mit 32 Diamantpartikeln<br />
und 168 Bronzepartikeln wird<br />
aus dem Mischsimulationsergebnis<br />
bei 10 Zyklen über eine Python-Schnittstelle<br />
extrahiert und<br />
an Abaqus übergeben. Durch<br />
die Wahl der Stichprobe anstelle<br />
des gesamten Mischguts wird<br />
der Rechenaufwand in der Sintersimulation<br />
deutlich reduziert.<br />
Die Bronzepartikel werden sphärisch<br />
und die Diamantpartikel in<br />
der Form eines Oktaederstumpfs<br />
modelliert und vernetzt.<br />
Im Simulationsmodell wird diese<br />
Probe anschließend den experimentell<br />
genutzten Temperatur-<br />
und Druckverläufen ausgesetzt.<br />
Über die Stempel wird<br />
die Flächenpressung entsprechend<br />
dem tatsächlichen Prozess<br />
erzeugt und das Sintergut<br />
durch ein Temperaturfeld<br />
geheizt. In Dilatometeruntersuchungen<br />
an Proben, die aus<br />
dem experimentell verwendeten<br />
Pulver gefertigt wurden, wurden<br />
die mechanischen Eigenschaften<br />
im relevanten Temperaturbereich<br />
ermittelt und für die Parametrierung<br />
der Simulation genutzt.<br />
Mit den im Dilatometerversuchen<br />
ermittelten temperaturabhängigen<br />
Spannungs-<br />
Dehnungs-Diagramm und dem<br />
temperaturabhängigen Elastizitätsmodul<br />
sowie dem thermischen<br />
Ausdehnungskoeffizienten<br />
und der spezifischen Wärmekapazität<br />
können so die thermomechanischen<br />
Prozesse während<br />
des Heißpressens abgebildet<br />
werden. Neben mechanischen<br />
Spannungen innerhalb<br />
des Schleifbelags wird die Verdichtung<br />
des Sinterguts zeitabhängig<br />
bestimmt.<br />
Für die Simulation des Kaltpressens<br />
wird eine Flächenpressung<br />
von 3,7 MPa bei Raumtemperatur<br />
verwendet. Der Heißpressprozess<br />
erfolgt parallel zur Simulation<br />
auch experimentell an<br />
der Sinterpresse. Zur Bewertung<br />
des experimentellen Vorgangs<br />
wird dabei auf die Prozessüberwachung<br />
der Maschine zurückgegriffen.<br />
Der aufgenommene<br />
Temperatur- und Druckverlauf<br />
stellen dabei die Eingangsgrößen<br />
dar.<br />
Es ist zudem bekannt, dass die<br />
Porosität metallisch gebundener<br />
Schleifscheiben maßgeblich von<br />
der Sintertemperatur und dem<br />
Sinterdruck abhängt [4] . Daher<br />
Bild 4<br />
Geschwindigkeitsabhängige<br />
Durchmischungsanalyse<br />
mit dem Lacey<br />
Index.<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 23
Werkzeuge<br />
Bild 5<br />
Validierung der Simulation<br />
des Heißpressens<br />
mit der relativen<br />
Probenhöhe<br />
des Sinterpellets.<br />
bietet das Simulationsmodell<br />
eine kostengünstige Alternative<br />
zur gezielten Einstellung der Porosität<br />
bei verringerter Versuchszahl.<br />
Die Auswertung der Verformungen<br />
innerhalb der Probe<br />
zeigt nach dem Kaltpressen<br />
eine Probenhöhe von 2,27 mm<br />
und nach dem Heißpressen von<br />
1,51 mm, was einer Verdichtung<br />
von 34 % entspricht. Dies<br />
stimmt gut mit dem Experiment<br />
überein, bei dem sich die<br />
Probenhöhe ebenfalls um etwa<br />
35 % reduziert. Dies wurde aus<br />
der Endhöhe der Sinterproben<br />
von 6,4 mm und dem Stempelweg<br />
von 3,4 mm berechnet. In<br />
Bild 5 ist die Verdichtung im Ex-<br />
periment und in der Simulation<br />
dargestellt.<br />
Das Ergebnis des Kaltpressens ist<br />
in Bild 6 oben und das Ergebnis<br />
des Heißpressens ist in Bild 6 unten<br />
visualisiert. Es ist eine Verformung<br />
der Bronzepartikel zu beobachten.<br />
Die typischerweise sehr<br />
hohe Verdichtung mit geringer<br />
Porosität kann dabei in der Simulation<br />
gut nachgestellt werden.<br />
Neben der makroskopischen<br />
Verdichtung können mithilfe<br />
der Simulation jedoch auch die<br />
Von Mises Spannungen und die<br />
lokale plastische Dehnung ermittelt<br />
werden. Diese Größen geben<br />
Aufschluss über die Belas-<br />
tungen im Korn-Bindungs-Interface.<br />
Die plastische Verformungen<br />
sind im Bild 6 rechts<br />
dargestellt. Die Bronzepartikel<br />
verformen sich deutlich um<br />
bis zu 95,8 % beim Kaltpressen<br />
und 159,2 % beim Heißpressen.<br />
Nach dem Heißpressen wird infolge<br />
des Zerfließens der Bronze<br />
die Verformung gleichmäßiger.<br />
In den Diamantkörnern<br />
treten aufgrund der Inkompressibilität<br />
erwartungsgemäß keine<br />
Verformungen auf. Die maximalen<br />
Spannungen entstehen folglich<br />
auf der Oberfläche der Diamantkörner.<br />
Während die maximale<br />
Spannung beim Kaltpressen<br />
bei 1,2 GPa lag, ergibt sich<br />
für das Heißpressen eine maximale<br />
Spannung von 7,9 GPa.<br />
In Bild 7 ist die Fläche der gesinterten<br />
Probe unter dem Stempel<br />
gezeigt.<br />
Die obere Darstellung zeigt eine<br />
Mikroskopaufnahme des Experiments<br />
nach dem Heißpressen<br />
und die untere Darstellung<br />
das entsprechende Simulationsergebnis.<br />
Diese ist so skaliert,<br />
dass sie eine mit der Simulation<br />
vergleichbare Fläche darstellt.<br />
Zu erkennen ist die plas-<br />
Bild 6<br />
Ergebnisse der<br />
Simulation nach<br />
dem Kaltpressen<br />
und dem Heißpressen.<br />
24 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Werkzeuge<br />
tische Verformung der Bronze<br />
in der Simulation und im Experiment<br />
und dass die Bronzepartikel<br />
in der Stempelkontaktfläche<br />
eingedrückt werden, wohingegen<br />
die Diamanten ihre Form beibehalten.<br />
Die ermittelte Porosität<br />
der Sinterpellets beträgt 12,18 %.<br />
Die repräsentative Probe im<br />
Simulationsmodell weist eine Porosität<br />
von 8,78 % nach dem<br />
Heißpressen auf. Ziel ist es, diese<br />
hinreichend gute Übereinstimmung<br />
in Folgeprojekten durch die<br />
Abbildung von Diffusionseffekten<br />
und einer optimierten Parametrisierung<br />
weiter zu verbessern.<br />
Abrichten<br />
Nach dem Sintern des Schleifwerkzeugs<br />
wird dessen Ausgangstopografie<br />
im Abrichtprozess<br />
erzeugt. Das experimentelle<br />
Profilieren erfolgt dabei durch<br />
eine Siliciumcarbid-Formrolle im<br />
Gegenlauf auf einer Geibel &<br />
Hotz Flachschleifmaschine. Die<br />
über die Prozesskette hinweg genutzte<br />
Korngröße von D851 erlaubt<br />
es, den erzeugten Bindungsrücken<br />
bereits mit bloßem<br />
Auge zu erkennen, Bild 8, oben.<br />
Im Hinblick auf die simulative<br />
Abbildung des Abrichtprozesses<br />
erlaubt es die Auswertung<br />
der Einformsimulation bzw. der<br />
Heißpresssimulation, die Kornverteilung<br />
im Schleifbelag stochastisch<br />
zu beschreiben. Hierzu<br />
werden zukünftig Partikelabstands-<br />
sowie Abstandshäufig-<br />
keitsanalysen herangezogen, die<br />
es ermöglichen, Effekte wie Clusterbildung<br />
oder eine gleichmäßige<br />
Kornverteilung zu identifizieren<br />
und diese in der Simulation<br />
nachzubilden. Mithilfe dieser<br />
stochastischen Charakteristik<br />
gelingt der Transfer der repräsentativen<br />
Partikelverteilung<br />
auf ein makroskopisches<br />
Schleifwerkzeugmodell, das für<br />
die Abrichtsimulation genutzt<br />
wird. Die Materialabtragssoftware<br />
IFW-CutS [5] ermöglicht es,<br />
den Abrichtprozess und dessen<br />
Auswirkungen auf die Topografie<br />
am Schleifwerkzeug nachzustellen.<br />
Hierfür wurde IFW-CutS<br />
um ein Plugin erweitert, welches<br />
den wechselseitigen Abtrag von<br />
Diamantschleifscheibe und Siliciumcarbid-Formrolle<br />
abbildet.<br />
Dabei unterscheidet die Simulation<br />
zwischen Formrolle, Bindung<br />
und Schleifkorn, sodass<br />
ein unterschiedlich hoher Abtrag<br />
der einzelnen Komponenten<br />
ermöglicht wird. Hierdurch<br />
ist es möglich, über die Eingriffskinematik<br />
resultierende Topografieänderungen<br />
und insbesondere<br />
auch den sich ausbildenden<br />
Bindungsrücken hinter dem Diamantkorn<br />
simulativ darzustellen<br />
Bild 8, unten.<br />
Für die Verknüpfung der Abrichtsimulation<br />
mit den vorangegangenen<br />
Prozessschritten können<br />
verschiedene Stellgrößen verwendet<br />
und variiert werden. Eine<br />
Korndatenbank ermöglicht beispielsweise<br />
den Zugriff auf unterschiedliche,<br />
zuvor charakterisierte<br />
Kornformen und -größen. Die<br />
Verteilung der Körner kann zudem<br />
entweder diskret erfolgen,<br />
wobei jedes Korn einzeln gesetzt<br />
wird, oder über Verteilungsfunktionen<br />
stochastisch verteilt werden.<br />
Die diskrete Vorgehensweise<br />
bietet dabei gerade bei wenig<br />
Körnern auf dem Schleifwerkzeug,<br />
wie es zum Beispiel bei<br />
Trennwerkzeugen der Fall sein<br />
kann, den Vorteil, dass die Korneingriffe<br />
sehr genau abgebildet<br />
werden. Bei höheren Kornkonzentrationen<br />
oder mehrschichtigen<br />
Schleifwerkzeugen bietet<br />
sich eine zufällige Kornorientierung<br />
und eine Verteilung anhand<br />
von Verteilungsfunktionen<br />
an. Letztere können zum Beispiel<br />
Bild 7<br />
Optischer Abgleich<br />
zwischen Experiment<br />
und Simulation<br />
nach dem<br />
Heißpressen.<br />
Bild 8<br />
Gegenüberstellung<br />
Profilierergebnisse<br />
Experiment und<br />
Simulation.<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 25
Werkzeuge<br />
sowohl aus dem experimentellen,<br />
als auch aus dem simulierten<br />
Heißpressergebnis abgeleitet<br />
werden. Künftig sollen noch weitere<br />
Aspekte aus der Herstellung,<br />
wie zum Beispiel die Abbildung<br />
von porösen Bindungen oder die<br />
Wechselwirkung zwischen erzeugter<br />
Kornhaltekraft und der<br />
Bindungshärte, berücksichtigt<br />
werden. Letztere beeinflusst zusammen<br />
mit dem angewendeten<br />
Abrichtprozess den erzeugten<br />
Kornüberstand signifikant. Zudem<br />
wurde der bei metallischen<br />
Bindungen üblicherweise eingesetzte<br />
Schärfprozess noch nicht<br />
simulativ abgebildet.<br />
Einsatzverhalten<br />
Aufgrund des noch nicht untersuchten<br />
Prozessschrittes Schärfen<br />
wurden keine experimentellen<br />
Einsatzuntersuchungen<br />
mit der profilierten Schleifscheibe<br />
durchgeführt. Es wurden jedoch<br />
bereits Ritzversuche mit den<br />
am IFW entwickelten Einzelkornwerkzeugen<br />
[6] beim Einzelkornschleifen<br />
von Hartmetall durchgeführt.<br />
Die sich aus den Versuchen<br />
ergebende Verschiebung<br />
des Diamantkorns und die damit<br />
verbundene plastische Bindungsdeformation<br />
nach mehreren<br />
Eingriffen des Schleifkorns<br />
wird insbesondere durch die Verkippung<br />
des Korns in den Mikroskopaufnahmen<br />
erkennbar,<br />
Bild 9, links. Zudem kann das Einzelkorn<br />
mit der umgebenden Bin-<br />
dung zur Berechnung von Bindungsdeformation<br />
simuliert werden.<br />
Dazu wird aus der berechneten<br />
Topografie der Schleifscheibe<br />
nach dem Abrichten ein<br />
einzelnes Diamantkorn mit der<br />
umgebenden Bindung extrahiert<br />
und an eine FEM-Simulation<br />
übergeben. Der so erzeugte<br />
Ausschnitt der Schleifscheibenoberfläche<br />
berücksichtigt folglich<br />
auch den Kornüberstand und den<br />
stützenden Bindungsrücken, die<br />
aus dem Abrichtprozess resultieren.<br />
Auf Basis der Kontaktbedingungen<br />
können mittels der FEM-<br />
Simulations Software Ansys dann<br />
Spannungen am Schleifkorn, plastische<br />
und elastische Verformungen<br />
der Bindung und Temperaturverläufe<br />
im Schleifbelag<br />
abgebildet werden. Durch<br />
die Verformungen der Bindung<br />
kommt es dabei zu einer Verschiebung<br />
des einzelnen Korns. In<br />
Bild 9, rechts ist die Verschiebung,<br />
die sich in der Simulation nach<br />
einem Eingriff berechnet, qualitativ<br />
dargestellt. Derartige Effekte<br />
beeinflussen die Werkstücktopografie<br />
und sollen zukünftig<br />
genutzt werden, um den Werkzeugverschleiß<br />
abzubilden. Hierfür<br />
sind jedoch noch detailliertere<br />
Untersuchungen notwendig.<br />
Zusammenfassung und<br />
Ausblick<br />
Der ganzheitliche Ansatz für<br />
die Modellierung der Herstellung<br />
und des Einsatzes von sintermetallischen<br />
Schleifwerkzeugen<br />
stellt ein vielversprechendes<br />
Hilfsmittel für die Entwicklung<br />
und Auslegung neuer<br />
Schleifwerkzeuge dar. Durch<br />
das Ineinandergreifen der Teilsimulationen<br />
wird dabei sichergestellt,<br />
dass das Gesamtwerkzeug<br />
mit seinem Einsatzverhalten<br />
und nicht ein einzelner Fertigungsschritt<br />
im Fokus der Modellierung<br />
steht. Die Einbeziehung<br />
der Einsatzvorbereitung<br />
und des Einsatzverhaltens stellt<br />
ferner sicher, dass die Ergebnisse<br />
auch eine direkte industrielle<br />
und wissenschaftliche Relevanz<br />
für die Schleiftechnologie<br />
aufweisen.<br />
Trotz der sich noch in der Entwicklungsphase<br />
befindenden Simulation<br />
wurde bereits gezeigt,<br />
wie der Misch- und Einformprozess<br />
für die Optimierung der<br />
Fertigungskette verbessert werden<br />
kann. Dabei können Mischgeschwindigkeit<br />
und -dauer der<br />
Mischgüte gegenübergestellt<br />
und so abgestimmt werden,<br />
dass unnötige Mischzeiten eingespart<br />
werden. Die aus der Simulation<br />
erhaltene Verteilung<br />
der unterschiedlichen Partikel innerhalb<br />
des Sinterguts stellt dabei<br />
eine realistischere Partikelverteilung<br />
als die andernfalls eingesetzten<br />
Zufallsverteilungen<br />
dar. Diese Verteilung wird genutzt,<br />
um die Vorgänge während<br />
des Kalt- und Heißpressens<br />
zu modellieren. Es können Span-<br />
Bild 9<br />
Gegenüberstellung<br />
des Ritzversuchs Experiment<br />
und Simulation.<br />
26 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Werkzeuge<br />
nungen im Sintergut sowie dessen<br />
Verdichtung simuliert werden.<br />
Letztere ermöglicht zum<br />
Beispiel auch die Vorhersage der<br />
im Schleifbelag vorhandenen<br />
Restporosität abhängig von den<br />
jeweiligen Prozessbedingungen.<br />
Zudem kann über die Partikelanalyse<br />
eine stochastische Charakteristik<br />
ermittelt werden,<br />
welche eine Nachbildung des<br />
Schleifwerkzeugs in der Materialabtragssimulation<br />
ermöglicht.<br />
In dieser Simulation des Abrichtprozesses<br />
kann die Schleifscheibentopografie<br />
in Abhängigkeit<br />
der eingestellten Prozessstellgrößen<br />
abgebildet werden. Die so<br />
erhaltenen geometrischen Randbedingungen,<br />
wie zum Beispiel<br />
die Größe des Bindungsrückens,<br />
können dann in den weiterführenden<br />
Simulationen berücksichtigt<br />
werden. Auf makroskopischer<br />
Ebene kann hierbei direkt<br />
auf das Abrichtergebnis zurückgegriffen<br />
werden, da beide<br />
Prozessschritte mit dem gleichen<br />
Simulationsprogramm simuliert<br />
werden. Für die Simulation<br />
auf mikroskopischer Ebene kann<br />
auf diese Weise zudem die Umgebung<br />
eines Korns realistisch<br />
abgebildet werden, in dem der<br />
Kornüberstand und die Kornorientierung<br />
nachgebildet werden.<br />
Temperaturverläufe und Spannungen<br />
sowie die daraus resultierenden<br />
Verformungen können<br />
so bestimmt und Rückschlüsse<br />
auf Belastungsgrenzen gezogen<br />
werden. Diese können wie-<br />
derum in der makroskopischen<br />
Materialabtragssimulation verwendet<br />
werden, um Verschleißbedingungen<br />
bei der Simulation<br />
des Schleifprozesses zu berücksichtigen.<br />
Aufbauend auf der in diesem Artikel<br />
aufgezeigten Gesamtsimulation<br />
werden die einzelnen Teilsimulationen<br />
in Zukunft weiter<br />
optimiert und parametriert sowie<br />
weitere Verknüpfungen zwischen<br />
den einzelnen Simulationen<br />
geschaffen. Insbesondere<br />
die weitere Vernetzung zwischen<br />
Herstellungsprozess und Einsatzvorbereitung<br />
sowie Einsatzverhalten<br />
wird dabei intensiv durch<br />
experimentelle Untersuchungen<br />
vorangetrieben und validiert.<br />
Weitere Infos: www.ifw.uni-hannover.de<br />
Bildnachweis: Verfasser<br />
Literaturnachweis: [1] Webster, J.; Tricard, M.: Innovations in Abrasive Products for Precision Grinding, CIRP Annals-Manufacturing<br />
Technology 2004, 53(2), 597 – 617 [2] Zu, E. X.; Zhou, P.; Jiang, Z. H.: Discrete Element Method of Coke Accumulation:<br />
Calibration of the Contact Parameter, IFAC PapersOnLine, 2018, 51(21), 241 – 245 [3] Chou, S. H.; Song, Y. L.; Hsiau, S. S.:<br />
A Study of Mixing Index in Solid Particles, KONA Powder and Particle Journal, 2017, 34, 275 – 281 [4] Denkena, B.; Breidenstein<br />
B.; Krödel, A.; Bouabid, A.: Influence of the Manufacturing Process on the Local Porperties of Bronze-Bonded Grinding<br />
Tools, Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2020, 142, 1 – 8 [5] Denkena, B.; Böß, V.: Technological NC simulation<br />
for grinding and cutting processes using CutS, Proceedings of the 12th CIRP conference on modelling of machining operations,<br />
Vol. II, 7. – 8. Mai, Donostia-San Sebastian, Spanien, 563 – 566 [6] Denkena, B.; Bouabid, A.; Krödel, A.: Single grain<br />
grinding: a novel approach to model the inter-actions at the grain/bond interface during grinding, The international Journal of<br />
Advanced Manufacturing Technology 2020, 107, 4811 – 4822.<br />
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Der Anwendungsbereich umfasst Tiefund<br />
Vollschnittverfahren und Laufbahnschleifen.<br />
Eingesetzt werden kann<br />
die Schleifscheibe darüber hinaus bei<br />
Anwendungen mit großer Kontaktzone.<br />
Ebenso beim Verzahnungsschleifen,<br />
wenn es um das Profilschleifen für<br />
große Module geht.<br />
Die Hochleistungs-Schleifscheiben empfehlen<br />
sich für den Einsatz in den Branchen<br />
Automotive, Agrartechnik, Fördertechnik,<br />
Hydraulik, Luft- und Raumfahrt,<br />
Nutzfahrzeuge, Wälzlager und Windenergie.<br />
Weitere Infos: www.krebs-riedel.de<br />
28 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Werkzeuge<br />
Neue Stechgeometrie für hohe Vorschübe<br />
Für das Abstechen mit hohen Vorschüben<br />
zeigt Horn mit der Geometrie<br />
EH eine neue Entwicklung auf der<br />
Basis des Stechsystems S100. Die stabile<br />
Schneidkante ermöglicht Vorschübe<br />
beim Ein- und Abstechen im Bereich<br />
von f = 0,25 – 0,4 mm/U und somit eine<br />
Prozesszeitverkürzung für Stechoperationen.<br />
Eine prozesssichere Spanabfuhr<br />
und Spankontrolle ist durch die gezielte<br />
Spanformung im Einsatz gewährleistet.<br />
Die hohen Vorschübe erfordern beim<br />
Ein- und Abstechen jedoch eine stabile<br />
Maschine sowie entsprechende sichere<br />
Aufspannverhältnisse des Werkstückes.<br />
Ab einem Vorschub von 0,3 mm/U<br />
empfiehlt Horn, beim Ein- und Abstechen<br />
den Vorschub auf den ersten<br />
3 – 4 mm zu reduzieren. Klemmhalter<br />
und Kassetten zum Stechen über die<br />
Y-Achse stellen aufgrund der hohen Stabilität<br />
die erste Wahl für Stechoperationen<br />
mit hohen Vorschüben dar. Horn<br />
bietet die einschneidigen Stechplatten in<br />
den Schneidbreiten 3 mm und 4 mm an.<br />
Bereits im Jahr 2019 erweiterte der<br />
Werkzeughersteller das Stechsystem<br />
S100 um neue Haltervarianten für das<br />
Abstechen auf Dreh- und Fräszentren<br />
mit der Vorschubbewegung durch die<br />
Y-Achse. Das Verfahren ermöglicht einen<br />
leistungsfähigen Stechprozess mit<br />
hohen Schnittwerten und damit eine<br />
kürzere Bearbeitungszeit. Des Weiteren<br />
besteht die Möglichkeit zum Abstechen<br />
großer Durchmesser mit einem kompakten<br />
Stechhalter sowie zum Abstechen<br />
mit schmäleren Stechbreiten. Mit<br />
der neuen Geometrie rundet Horn nun<br />
dieses System ab.<br />
Die neue Horn-Geometrie EH gewährleistet<br />
eine prozesssichere Spanabfuhr und Spankontrolle<br />
im Einsatz.<br />
cher Stechbreite. Der Kraftfluss in Längsrichtung<br />
des Werkzeugs erlaubt schmälere<br />
Halter bei gleicher Steifigkeit des<br />
Systems. Bei modernen Generationen<br />
der Dreh- und Fräszentren führt das Abstechen<br />
mit den neuen Stechwerkzeugen<br />
zu einer Einleitung der Schnittkraft<br />
in Spindelrichtung und damit zu einer<br />
höheren Steifigkeit des Gesamtsystems.<br />
Hohes Spanvolumen durch<br />
Hochvorschubfräsen<br />
Mit den Systemen DAH82 und DAH84<br />
zeigt die Paul Horn GmbH eine neue<br />
Generation für dieses Fräsverfahren. Die<br />
acht nutzbaren Schneiden der präzisionsgesinterten<br />
Wendeschneidplatte bie-<br />
ten einen günstigen Schneidenpreis und<br />
eine hohe Wirtschaftlichkeit. Die positive<br />
Schneidengeometrie sorgt trotz der<br />
negativen Einbaulage für einen weichen<br />
und ruhigen Schnitt sowie für einen guten<br />
Spanabfluss. Die Schneidplatten bietet<br />
Horn in dem Substrat SA4B an, das<br />
sich für den universellen Einsatz in verschiedenen<br />
Werkstoffen eignet. Der<br />
große Radius an der Hauptschneide der<br />
Wendeschneidplatte erzeugt einen weichen<br />
Schnitt, sichert eine gleichmäßige<br />
Aufteilung der Schnittkräfte und sorgt<br />
damit für lange Standzeiten. Die maximale<br />
Schnitttiefe liegt bei ap = 1,0 mm<br />
(DAH82) und ap = 1,5 mm (DAH84).<br />
Die Variante DAH82 ist als Schaftfräser<br />
und Einschraubfräser in den folgenden<br />
Schneidkreisen verfügbar: 20 mm<br />
(z = 2), 25 mm (z = 3), 32 mm (z = 4),<br />
35 mm (z = 4) und 40 mm (z = 5). Als<br />
Aufsteckfräser in den Schneidkreisen:<br />
40 mm (z = 5), 42 mm (z = 5) sowie in<br />
50 mm (z = 6). Ab einem Schneidkreis<br />
von 50 mm kommt die größere Wendeschneidplatte<br />
des Typs DAH84 zum<br />
Einsatz. Die Varianten sind in den folgenden<br />
Durchmessern als Aufsteckfräser<br />
standardisiert: 50 mm (z = 4), 52 mm<br />
(z = 4), 63 mm (z = 5), 66 mm (z = 5),<br />
80 mm (z = 6), 85 mm (z = 6), 100 mm<br />
(z = 7) und 125 mm (z = 8). Alle Grundkörper<br />
sind speziell oberflächenbehandelt.<br />
Dies ermöglicht eine hohe Festigkeit<br />
und Härte und bietet somit einen<br />
Langzeitschutz gegen den abrasiven<br />
Angriff der Späne.<br />
Speziell beim Abstechen von Werkstücken<br />
mit größeren Durchmessern entstehen<br />
große Hebelkräfte. Die Platzverhältnisse<br />
in der Maschine erlauben oft<br />
nicht den Einsatz von Werkzeugen mit<br />
größerem Querschnitt. Bei der neuen<br />
Anordnung der Schneide im Werkzeugträger<br />
werden die Schnittkräfte in den<br />
Hauptquerschnitt des Stechhalters eingeleitet.<br />
Dadurch ergibt sich bei gleichen<br />
Querschnitten der Stechhalter eine<br />
höhere Steifigkeit des Gesamtsystems.<br />
Dies erlaubt höhere Vorschübe bei glei-<br />
Die neuen Hochvorschubfräser von Horn sind als Schaft-, Einschraub- und Aufsteckfräser<br />
verfügbar.<br />
Weitere Infos: www.phorn.de<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 29
Werkzeuge<br />
Aus dem Vollen gefräst:<br />
Aluminium-Bike FRACE F160<br />
Ist das Kunst oder kann das in den Dreck?<br />
Kunst kommt in den unterschiedlichsten<br />
Ausprägungen daher: Einmal<br />
ist sie vergänglich wie Straßenmalerei<br />
oder sie ist kultureller Grundstock wie<br />
die Mona Lisa oder ein Goethe-Vers.<br />
Manche Dinge wiederum überspringen<br />
einfach diesen Reifeprozess, sie sind<br />
aus dem Stand heraus eine Ikone – ein<br />
„instant classic“! Ein Produkt, das sich<br />
schon im Prototypenstadium in die Liga<br />
der modernen Klassiker aufschwingt,<br />
nennt sein Entwickler schlicht „F160“.<br />
Dann hört es aber mit der Zurückhaltung<br />
jäh auf, denn das Frace F160 – so<br />
sein offizieller Name – ist ein Enduro-<br />
Mountainbike der Superlative: Aus<br />
einem 70 Kilogramm schweren Aluminiumblock<br />
herausgefräst, gemacht für<br />
kompromisslosen Trail-Downhill in unwegsamstem<br />
Gelände, mit 160 Millimeter<br />
Federweg, 27,5-Zoll-Laufrädern und<br />
Viergelenker-Hinterbau. Schweißnähte?<br />
Null! Wäre beim verwendeten 7075<br />
Flugzeug-Aluminium auch zwecklos.<br />
Allein diese Spezifikationen sind beeindruckend,<br />
dabei nimmt den Betrachter<br />
das Augenfälligste bereits gefangen: die<br />
unvergleichliche Optik. Knifflige Spitzkehren<br />
reihen sich aneinander, lange<br />
Flowpassagen laden ein zum Laufenlassen,<br />
zum Genießen… Was sich wie eine<br />
Ausfahrt mit dem Frace anhört, ist ledig-<br />
Alle Daumen hoch: Das Frace Bike F160 besteht nicht nur den Praxistest mit Testfahrer<br />
Frederik Torbiasch, sondern erhält auch die wichtige EFBE-Prüfnorm.<br />
lich der Versuch, seine ausgefeilte Geometrie<br />
in Worte zu fassen. Mehr Skulptur<br />
als Sportgerät, mehr Kunstwerk als<br />
Technikbolide. Doch beim Frace F160<br />
muss sich der Interessent gar nicht zwischen<br />
den scheinbaren Widersprüchen<br />
entscheiden, er bekommt alles fein harmonisch<br />
als Gesamtpaket geschnürt!<br />
Rahmen aus dem Vollen<br />
gefräst<br />
Wer sich einen Werkstoff wie 7075 Aluminium<br />
aussucht, hat nicht wahllos in<br />
den Sortimentstopf gegriffen, der ist<br />
sich sicher in dem, was er tut und was er<br />
will. Und das weiß Bernd Iwanow, Geschäftsführer<br />
und Inhaber der CNC Bike<br />
GmbH aus dem sachsen-anhaltinischen<br />
Finne, sehr genau: „Ich will ein einzigartiges<br />
Bike auf den Markt bringen,“<br />
verrät Iwanow. „Eines, das es in dieser<br />
Form zwar schon einmal gegeben hat,<br />
aber nie aus dem Prototypen-Status heraus<br />
kam“. Diesen Plan fasste der gelernte<br />
Werkzeugmacher vor ungefähr<br />
zwei Jahren, nachdem er bereits für einen<br />
ostdeutschen Fahrradhersteller ein<br />
Klapp-Bike konstruiert hatte, dieses aber<br />
aufgrund der Insolvenz seines Auftraggebers<br />
niemals produziert wurde.<br />
Der CCR-Fräser von CERATIZIT spielt seine Stärken bei trochoidalen Frässtrategien voll<br />
aus.<br />
Bernd Iwanow, der mit seinem Betrieb bis<br />
dato hauptsächlich Einzelteile für die Automobilindustrie<br />
fertigte, hatte aber Blut<br />
geleckt und sich entschlossen, sein eigenes<br />
Fahrrad zu entwickeln. Aber es musste<br />
etwas Besonderes sein. Da in seinem<br />
Betrieb alle Voraussetzungen vorhanden<br />
sind, stand die Fertigungsmethode<br />
für ihn schnell fest: Der Rahmen des<br />
Bikes sollte komplett CNC-gefräst werden.<br />
Dass dies eine verwegene Idee war,<br />
wurde ihm kurze Zeit später bei seinen<br />
Internetrecherchen bewusst. Bisher war<br />
es noch keinem anderen Hersteller gelungen,<br />
ein CNC-gefrästes Mountainbike in<br />
dieser Form auf dem Markt serienmäßig<br />
30 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Werkzeuge<br />
zu etablieren. „Das hat mich umso mehr<br />
gereizt, mein Vorhaben umzusetzen“,<br />
schmunzelt der passionierte Fräser.<br />
Werkzeugspezialisten als<br />
Möglichmacher<br />
Als Unterstützung für sein Projekt holte<br />
sich Bernd Iwanow die Zerspanungsspezialisten<br />
von CERATIZIT mit ins Boot.<br />
„Ich beziehe dort schon lange die Werkzeuge<br />
und habe einen sehr guten Kontakt<br />
zu deren Außendienstmitarbeiter“,<br />
bestätigt Iwanow. „Das ist kein reiner<br />
Verkäufer, sondern ein erfahrener Anwendungstechniker,<br />
der selbst einmal<br />
an einer Maschine gearbeitet hat.“ Das<br />
ist für den Unternehmer gerade bei seinem<br />
Fracebike-Projekt besonders wichtig.<br />
„Ich komme aus der Einzelteilefertigung<br />
und da sind andere Voraussetzungen<br />
gefragt als jetzt bei der Serienfertigung.<br />
Um den Rahmen wirtschaftlich<br />
aus dem Vollen zu fräsen<br />
und den Prozess weiterhin zu optimieren,<br />
kann ich mich auf die Beratung des<br />
CERATIZIT-Experten voll und ganz verlassen.“<br />
Hohe Effizienz durch<br />
trochoidales Fräsen<br />
Paradebeispiel ist die Bearbeitung der<br />
kleinen Taschen am Rahmen. Programmiertechnisch<br />
stellten sie zwar keine<br />
große Herausforderung dar, doch mit<br />
der bisherigen Technik war der Fräsprozess<br />
ein regelrechter Zeitfresser. „Das<br />
Bestens beraten: Markus Brunner (Regionalverkaufsleiter bei CERATIZIT) demonstriert<br />
Bernd Iwanow die Vorteile des trochoidalen Fräsens mit den CircularLine CCR-Fräsern.<br />
musste einfach schneller gehen“, so<br />
Bernd Iwanow. Also hat er seinen technischen<br />
Berater von CERATIZIT zu Rate<br />
gezogen, der ihm eine optimale Lösung<br />
präsentieren konnte. „Statt unseres bisherigen<br />
Standardfräsers hat er uns den<br />
CCR-Fräser empfohlen, den wir dann<br />
mit einer trochoidalen Bearbeitungsstrategie<br />
eingesetzt haben. Als wir den Fräser<br />
dann in Action sahen – das hat mich<br />
und meine Mitarbeiter einfach nur geflasht!<br />
Wir standen wie kleine Jungs um<br />
die Maschine und haben zugesehen,<br />
wie der kleine 6 mm CCR-Fräser 25 mm<br />
tief rein ist und dann die Späne flogen.<br />
Das war irre“, erinnert sich Bernd<br />
Iwanow. Früher sind wir mit unserem<br />
Fräser schräg reingefahren, um die Taschen<br />
auszufräsen, solange bis wir die<br />
gewünschte Schnitttiefe erreicht haben.<br />
Jetzt machen wir zunächst eine Startbohrung,<br />
tauchen mit dem Fräser mit<br />
der gesamten Schnittlänge voll in die<br />
Tiefe ein und dann geht’s los.“<br />
CircularLine Fräser für hohe<br />
Drehzahlen<br />
Auch die Schnittdaten haben den CNC-<br />
Profi nachhaltig beeindruckt. „Wir sind<br />
mit einer Schnittgeschwindigkeit von<br />
vc 300 m/min und einer Vorschubgeschwindigkeit<br />
von vf 2.000 mm/min<br />
bei Durchmesser 6 mm unterwegs, das<br />
ist schon heftig“, staunt Iwanow. Er vermutet,<br />
dass die besondere Beschichtung<br />
einer der Gründe ist, um solche<br />
Schnittwerte zu realisieren. „Normale<br />
Fräser würden diese hohen Drehzahlen<br />
nicht aushalten und verbrennen“, ist er<br />
sich sicher. Das bestätigt auch Markus<br />
Brunner, Regionalverkaufsleiter bei<br />
CERATIZIT. „Natürlich geht das nicht<br />
mit jedem Fräser. Die hohe Schnittgeschwindigkeit<br />
und die höheren radialen<br />
Kräfte, stellen auch höhere Anforderungen<br />
an das Werkzeug“, begründet er<br />
seine Aussage. Neben einer stabileren<br />
Kerngeometrie sei daher die Beschichtung<br />
maßgeblich.<br />
Robuste Dragonskin-<br />
Beschichtung<br />
Paradebeispiel für den Einsatz der CCR-Fräser ist die Bearbeitung der kleinen Taschen.<br />
„Unsere CircularLine CCR-Fräser sind<br />
speziell auf das trochoidale Fräsen ausgelegt<br />
und verfügen daher auch über<br />
eine ideale Oberflächenbeschichtung“,<br />
erklärt Markus Brunner. „Wie alle unsere<br />
High-Performance-Werkzeuge wurden<br />
auch unsere CCR-Fräser mit der<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 31
Werkzeuge<br />
DRAGONSKIN beschichtet, die besonders<br />
robust und verschleißresistent ist<br />
und selbst hohen Temperaturschwankungen<br />
mühelos standhält. Dragonskin<br />
bedeutet im Falle unserer CCR-Fräser für<br />
die Aluminiumbearbeitung, dass unsere<br />
Werkzeuge eine DLC Beschichtung haben.<br />
In Kombination mit den scharfen<br />
Schneiden und Spanbrechern liefert der<br />
Fräser die besten Voraussetzungen, um<br />
die Taschen am Fahrradrahmen effektiv<br />
zu bearbeiten – und davon gibt es jede<br />
Menge.“<br />
40 Minuten Bearbeitungszeit<br />
eingespart<br />
Bei der Produktion einer Kettenstrebe spart sich Bernd Iwanow 40 Minuten reine Bearbeitungszeit.<br />
Die ideale Rahmenstruktur des Frace<br />
F160 hat viele Taschen, die mittels Fräser<br />
ausgeräumt werden müssen. Dass<br />
das jetzt viel schneller geht als früher,<br />
darüber freut Bernd Iwanow sich besonders.<br />
„Mit den CCR-Fräsern spare<br />
ich mir 40 Minuten reine Bearbeitungszeit<br />
bei der Kettenstrebe, das ist<br />
schon enorm. Wenn wir die Bearbeitung<br />
der Sattelstrebe ebenfalls auf den<br />
CCR-Fräser umgestellt haben, dann erwarte<br />
ich ein ähnlich positives Ergebnis.“<br />
Zurzeit dauert der gesamte Herstellungsprozess<br />
ca. 60 Stunden – entsprechend<br />
schlägt der Preis zu Buche.<br />
Rund 5.000 € müssen Interessierte<br />
für den Rahmen dieses exklusiven<br />
Drahtesels berappen. Dafür bekommt<br />
man aber ein echtes Schmuckstück,<br />
das, in Kleinserie produziert,<br />
nicht nur Seltenheitswert hat, sondern<br />
sich von der Performance mit jedem<br />
etablierten Downhill-Bike messen<br />
kann. Dies bestätigen nicht nur professionelle<br />
Downhill-Biker, die das F160<br />
bereits ausführlich auf Herz und Nieren<br />
getestet haben. Auch die wichtige<br />
EFBE-Prüfnorm, die das Frace erhalten<br />
hat, zeugt von der hohen Qualität des<br />
Enduro-Bikes.<br />
Erste Bestellung ausgeliefert<br />
„Es war wirklich ein sehr ehrgeiziges<br />
Ziel, das ich hatte. Doch durch die tatkräftige<br />
Unterstützung meines tech-<br />
nischen Beraters bei CERATIZIT und<br />
die Umstellung auf die optimalen<br />
CERATIZIT-Werkzeuge habe ich es tatsächlich<br />
geschafft. Ich fertige serienmäßig<br />
ein komplett aus dem Vollen gefrästes<br />
Aluminium-Mountainbike, das noch<br />
dazu hervorragend im Gelände funktioniert!“<br />
Das erste Frace F160 bleibt natürlich<br />
im Besitz des Entwicklers. Für das<br />
zweite Bike konnte Bernd Iwanow bereits<br />
den ersten Kundenauftrag verbuchen:<br />
Der Rahmen mit der Seriennummer<br />
002 wurde persönlich an die Firma<br />
CERATIZIT Deutschland GmbH nach<br />
Kempten ausgeliefert.<br />
Weitere Infos: www.ceratizit.com<br />
32 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Das Maß der Dinge in der Graphitbearbeitung<br />
Werkzeuge<br />
Das Fräsen von Graphit und anderen<br />
hartspröden NE-Werkstoffen stellt<br />
durch außergewöhnliche Eigenschaften<br />
eine besondere Herausforderung<br />
dar. Nichtsdestotrotz ist der Werkstoff<br />
Graphit ein fester Bestandteil im Werkzeug-<br />
und Formenbau sowie in der Medizintechnik<br />
und nicht mehr wegzudenken.<br />
Speziell für diese Trocken- oder<br />
Nassbearbeitung von Graphit hat die<br />
ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation<br />
GmbH die bewährten und patentierten<br />
SEAGULL ® -Fräser um eine innovative<br />
Serie ergänzt. In der Bearbeitung von<br />
sehr dünnwandigen und filigranen Graphitformen<br />
ist häufig zu hoher Schnittdruck<br />
der Grund von fehlerhaften Konturen,<br />
Oberflächen und Maßhaltigkeit.<br />
Die höchststabilen Kugel- und Torusfräser<br />
der SEAGULL ® -Familie mit extrem<br />
kurzer Schlichtschneide und spezieller<br />
Geometrie sind diesen schwierigen Anforderungen<br />
in der Elektrodenfertigung<br />
bestens gewachsen. Die patentierte,<br />
sehr kurze Schneide der SEAGULL ® -<br />
Fräser ermöglicht<br />
im speziell entwickelten<br />
Zusammenspiel<br />
von<br />
Hartmetall, Diamantbeschichtung<br />
und Geometrie<br />
ein leichtschneidendes<br />
Fräsen von Graphit<br />
und anderen<br />
hartspröden<br />
NE-Werkstoffen –<br />
sowohl trocken<br />
als auch nass. Die<br />
High-End-Fräserlinien<br />
567 und 577 warten mit extrem<br />
engen Toleranzen auf. Bevor das<br />
Werkzeug ZECHA verlässt, wird es vermessen<br />
und das Verpackungsetikett für<br />
höchste Prozesssicherheit mit den Ist-<br />
Werten versehen. Die Lösung für preisbewusste<br />
Anwender, die auf hervorragende<br />
Qualität setzen, wird mit den<br />
SEAGULL ® -Qualitäts-Fräsern der Serien<br />
568 und 578 geboten. Die innovativen<br />
SEAGULL ® -Fräser mit ihrer ausgeklügelten<br />
Geometrie bieten neue Möglichkeiten<br />
in der Trocken- und Nassbearbeitung<br />
von Graphit und anderen<br />
hartspröden NE-Werkstoffen. Neue Erkenntnisse<br />
und künftige Weiterentwicklungen<br />
werden sicher nicht lange auf<br />
sich warten lassen.<br />
Weitere Infos: www.zecha.de<br />
90 Prozent schneller schlichten<br />
Mit den neuen Kreissegmentfräsern<br />
MD838 Supreme und MD839 Supreme<br />
bringt Walter zwei Vollhartmetall-Fräser<br />
speziell für die Schlichtbearbeitung<br />
auf den Markt. Wie schon beim dynamischen<br />
Fräsen im Schruppen nutzt<br />
Walter mit den neuen Fräsern beim<br />
Schlichten die Potenziale der neuesten<br />
CAM-Generation. Aus deren Kombination<br />
ergeben sich Einsparungen bei<br />
der Bearbeitungszeit von bis zu 90 Prozent.<br />
Dies liegt vor allem an der neuen<br />
Geometrie der Fräser: mit großen Radien<br />
im schneidenden Bereich und einer<br />
höheren Zähnezahl. Beim Semi-Schlichten<br />
und Schlichten sind aufgrund der<br />
neuen Werkzeuggeometrie große Zeilensprünge<br />
möglich. Die hohe Oberflächengüte,<br />
die dabei erzielt wird, ist ein<br />
Merkmal, das den Anforderungen an<br />
die Schlichtbearbeitung zusätzlich entgegenkommt.<br />
Der MD838 Supreme (z = 4 – 8) ist konisch<br />
ausgeführt und besitzt einen Wirkradius<br />
von 250 bis 1.000 mm; ihn hat<br />
Walter auch als ConeFit-Wechselkopf<br />
im Programm. Der tangentiale MD839<br />
Supreme (z = 4) mit einem Wirkradius<br />
von 100 mm ist bei engen Platzverhältnissen<br />
(zum Beispiel Blisk-Fertigung)<br />
die bessere Wahl. Beide Kreissegmentfräser<br />
gibt es sowohl<br />
in der Sorte WJ30RD,<br />
für Stahl- oder auch<br />
Gusswerkstoffe, als<br />
auch in WJ30RA für<br />
ISO M und S. Aufgrund<br />
ihrer eigens<br />
dafür entwickelten<br />
Geometrien sind beide<br />
Fräser prädestiniert<br />
für die Endbearbeitung<br />
von Bauteilen<br />
mit steilen Wänden,<br />
tiefen Kavitäten, prismatischen Flächen<br />
und Übergangsradien, beispielsweise<br />
in der Energieindustrie, im allgemeinen<br />
Maschinenbau oder im Werkzeug-<br />
und Formenbau. Neben kurzen<br />
Bearbeitungszeiten zeichnet sie dafür<br />
auch ihre hohe Stabilität und Prozesssicherheit<br />
sowie die Bauteilgenauigkeit<br />
und Produktivität aus.<br />
Weitere Infos: www.walter-tools.de<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 33
Werkzeuge<br />
Herstellung von Präzisionskomponenten<br />
für Dentale Prothetik<br />
Hochleistungs-Mikrowerkzeuge für die Zahnimplantat-Versorgung<br />
Mit zunehmender Lebenserwartung<br />
wächst der Bedarf an hochwertigem<br />
Zahnersatz auf Basis von Implantaten.<br />
Im Unterschied zu den klassischen Kronen<br />
und Brücken, die auf der Wurzel<br />
des bisherigen Zahns aufbauen, werden<br />
hierbei künstliche „Zahnwurzeln“<br />
im Kiefer implantiert, die dann mithilfe<br />
von Zwischenelementen den Zahnersatz<br />
tragen. Bei dieser komplexen Technologie<br />
kommen aufwendige Materialien<br />
und Herstellprozesse zum Einsatz. Für<br />
die winzigen Abmessungen bei zugleich<br />
hohen Präzisionsanforderungen werden<br />
besonders hochwertige, teils maßgeschneiderte<br />
Mikrowerkzeuge benötigt.<br />
„Wir sind Hersteller einer breiten Palette<br />
von Komponenten und Hilfsmitteln<br />
für die Versorgung von Implantat-Patienten<br />
mit hochwertigem Zahnersatz“,<br />
erläutert Dirk Jahn MSc. MDT,<br />
Firmengründer und Geschäftsfüher der<br />
Fa. NT-Trading in Karlsruhe. Das Unternehmen,<br />
das inzwischen weltweit in<br />
mehr als 50 Ländern agiert, fertigt hierbei<br />
nahezu alles, was auf das eigentliche<br />
Implantat im Kiefer aufgesetzt wird. Die<br />
Bandbreite reicht dabei von den Implantat-Pfeilern<br />
(Abutments), die direkt auf<br />
das Implantat aufgeschraubt werden,<br />
bis zu fertig aus Keramik gefrästen Kronen<br />
bzw. Brücken, also dem von außen<br />
sichtbaren Teil des Zahnersatzes. Hinzu<br />
Transparentes Kiefermodell mit Implantaten,<br />
Abutment und gefrästem Zahnersatz<br />
aus Metall (oben) bzw. Zirkon-Keramik<br />
(unten). Foto: Klaus Vollrath<br />
kommen zahlreiche Hilfsmittel und Zwischenprodukte<br />
wie Hülsen für die Bohrschablonen,<br />
mit deren Hilfe der Zahnarzt<br />
die Löcher für die Implantate in den<br />
Kiefer einbringt, oder Scan-Aufsatzkörper,<br />
die bei der hochgenauen 3-D-Lokalisierung<br />
der Implantate auf Röntgenabbildungen<br />
helfen. Besonderen Wert<br />
legt man bei NT-Trading auf die durchgängige<br />
Unterstützung von komplett<br />
digitalisierten CAD/CAM-Arbeitsabläufen.<br />
Die Prozesskette reicht hierbei<br />
von der ersten Röntgen-Schichtaufnahme<br />
des Kiefers bis zur vollständig automatischen<br />
Fräsbearbeitung des Zahnersatzes<br />
mithilfe von Fräsverfahren oder<br />
anderen digitalen Fertigungsprozessen.<br />
Deshalb wurde für alle Produktapplikationen<br />
kostenfreie digitale Implantatbibliotheken<br />
erstellt, die in nahezu alle<br />
vorhandenen CAD-CAM-Softwareprogramme<br />
integriert werden können. Ziel<br />
ist es letztlich, dem Zahnarzt und dem<br />
Labor Hilfsmittel für die Herstellung von<br />
präzise passendem Zahnersatz an die<br />
Hand zu geben, der möglichst schon<br />
bei der ersten Anprobe „sitzt“.<br />
Hauptgeschäft sind Hochpräzisions-Serienteile<br />
„Neben rein kundenindividuellen Produkten<br />
wie Kronen oder Brücken fertigen<br />
wir vor allem Serienteile“, weiß<br />
Daniel Naumow, Fertigungsleiter bei<br />
NT-Trading. Zu diesen Serienteilen gehören<br />
neben komplett fertigen Produkten<br />
wie Scankörpern insbesondere<br />
Halbfertigteile für das zahntechnische<br />
Labor wie Titanbasis-Abutments zur<br />
Verklebung mit dem Zahnersatz oder<br />
vorbearbeitete Rohlinge (Preforms). Hieraus<br />
erzeugt das Labor dann kundenspezifische<br />
Zwischenelemente für die<br />
Verbindung von Implantat und Zahnersatz.<br />
Bei den metallischen Werkstoffen<br />
überwiegen biokompatible Titan- oder<br />
Cobalt-Chrom-Legierungen, bei Kronen<br />
und Brücken dominieren dagegen<br />
Zirkondioxid und PEEK-Kunststoff. Die<br />
Metalle sind schwer zu bearbeiten, wobei<br />
sich bei den Cobalt-Chrom-Legierungen<br />
besondere Herausforderungen<br />
ergeben. Da die Teile kompatibel zu den<br />
Implantaten der wichtigsten Hersteller<br />
sein müssen, umfasst das Sortiment an<br />
Standardteilen mit allen Varianten rund<br />
800 – 900 verschiedene Typen. Deshalb<br />
sind die Losgrößen eher klein und<br />
schwanken meist zwischen einigen 100<br />
bis zu einigen 1.000 Stück. Für Musteraufträge<br />
werden manchmal auch nur<br />
wenige Dutzend Teile hergestellt.<br />
Die Schnittdarstellung eines Implantats<br />
lässt erkennen, wie anspruchsvoll die entsprechenden<br />
Bearbeitungsaufgaben sind.<br />
Grafik: Hobe<br />
Serienfertigung auf<br />
Langdrehautomaten<br />
„Dies erfordert hohe Flexibilität in der<br />
Fertigung. Deshalb erzeugen wir unsere<br />
Drehteile in unserer eigenen Werkstatt<br />
auf insgesamt zehn Langdrehautomaten“,<br />
ergänzt Daniel Naumow.<br />
Die eigentlichen Aufsätze werden auf<br />
acht baugleichen Anlagen von Star mit<br />
automatischen Stangenmagazinen hergestellt,<br />
während die Fertigung der zugehörigen<br />
Schrauben auf zwei kleineren<br />
Anlagen des gleichen Herstellers erfolgt.<br />
Kritisch ist vor allem die Innenbearbeitung<br />
der sehr dünnen und zugleich verhältnismäßig<br />
langen Bauteile, deren Innenkonturen<br />
mit diversen Hinterschnitten<br />
und winzigen Gewinden mit Durchmessern<br />
bis herab zu M 1,4 hohe Anforderungen<br />
an die Werkzeuge stellen. Hier arbei-<br />
34 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Werkzeuge<br />
te man schon seit einiger Zeit eng mit der<br />
Firma Hobe micro tools zusammen, die<br />
sich auf entsprechende Werkzeuge und<br />
Haltersysteme spezialisiert hat.<br />
Mikrowerkzeuge für<br />
die Innenbearbeitung<br />
„Für die Fertigung der recht aufwendigen<br />
Innenkonturen setzen wir drei<br />
prinzipiell unterschiedliche Werkzeugtypen<br />
ein“, verrät Daniel Naumow.<br />
Das Ausräumen und Strukturieren erfolgt<br />
mithilfe feststehender Dreh- bzw.<br />
Bohrwerkzeuge. Die Gewindeherstellung<br />
wird anschließend durch Gewindewirbeln<br />
erledigt. Formschlüssige Verbindungsbereiche<br />
wie Innensechskantoder<br />
Torxkonturen werden nach dem<br />
weitgehenden Ausräumen mithilfe von<br />
Präzisionsstempeln gestoßen, da sich<br />
diese Konturen durch Fräsen nicht bzw.<br />
nicht wirtschaftlich herstellen ließen. Bei<br />
diesen drei Werkzeugtypen setze man<br />
generell auf die Lösungen von Hobe, da<br />
mit diesem Lieferanten diesbezüglich<br />
beste Erfahrungen gemacht wurden.<br />
Dabei gebe es je nach Werkzeugtyp unterschiedliche<br />
Formen der Zusammenarbeit.<br />
Bei Stoßwerkzeugen beziehe<br />
man von Hobe Voll- bzw. Teilprofil-Stoßwerkzeuge<br />
in einsatzfertig geschliffener<br />
Ausführung.<br />
Pfiffiger Halter verkürzt<br />
Rüstzeiten<br />
„Bei den feststehenden Dreh- und Stoßwerkzeugen<br />
schätzt NT-Trading nicht<br />
zuletzt die schnelle und unkomplizierte<br />
Umrüstbarkeit dank unseres „borin-Werkzeughalters“,<br />
sagt Christoph<br />
Köhler, Vertriebsleiter Süd-West bei<br />
Hobe micro tools. Der Werkzeughalter<br />
selbst hat im Drehautomaten dank seiner<br />
Prismenflächen eine eindeutige Ausrichtung<br />
und Position. Der Schaft des<br />
einzusetzenden Drehwerkzeugs wiederum<br />
ist hinten schräg geschliffen. Mit<br />
dieser Fläche wird seine Position mithilfe<br />
eines im Werkzeughalter eingesetzten<br />
Anschlagstifts automatisch sowohl bezüglich<br />
der Einbautiefe als auch mit Blick<br />
auf den Einbauwinkel mit hoher Genauigkeit<br />
definiert. Die Fixierung erfolgt auf<br />
einfachste Weise durch das werkzeuglose<br />
Festziehen einer gerändelten Überwurfmutter.<br />
Da Halter und Werkzeuge<br />
mit Toleranzen im unteren einstelligen<br />
µm-Bereich gefertigt werden, wird<br />
beim Wechsel eine Wiederholgenauigkeit<br />
von ±5 µm eingehalten. Die bei Implantaten<br />
geforderten Toleranzen liegen<br />
dagegen typischerweise bei ca. ±25 µm.<br />
Nicht zuletzt dank dieses Halter-/Werkzeug-Systems<br />
konnte die Umrüstzeit der<br />
Drehautomaten erheblich – auf oft weniger<br />
als eine Stunde – gesenkt werden.<br />
Angesichts der vergleichsweise geringen<br />
Serienlosgrößen verbessert sich dadurch<br />
die Wirtschaftlichkeit der Fertigung<br />
signifikant.<br />
Schnelles Gewindewirbeln<br />
„An Hobe schätzen wir neben der hervorragenden<br />
Qualität der Werkzeuge<br />
auch die Unterstützung durch Produktinnovationen<br />
und Sonderlösungen“,<br />
sagt Daniel Naumow. So entwickelte<br />
Hobe eine neue Bauart von Gewindewirblern<br />
mit der Bezeichnung WHN in<br />
den Größen M1 – M5, die einreihig statt<br />
zweireihig und mit Teilprofil statt mit<br />
Vollprofil ausgelegt wurde. Ihre erhöhte<br />
Zähnezahl (Z = 4 – 6, je nach Durchmesser)<br />
ermöglicht eine deutliche Verkürzung<br />
der Prozesszeiten und damit eine<br />
um 25 bis 30 Prozent höhere Produktivität.<br />
Auch wurde für die Verjüngung des<br />
Schafts ein konisches statt eines kreisbogenförmigen<br />
Profils gewählt, was<br />
die Stabilität deutlich verbessert. Und<br />
last but not least ergaben sich bei Einsatz<br />
der neuen Wirbler Erhöhungen der<br />
Standmengen um bis zu 25 Prozent.<br />
Drei der Hobe-Werkzeuge im Innenraum<br />
eines Langdrehautomaten: Oben ganz<br />
rechts ein broachin-Stempel für das Stoßen<br />
eines Sechskant-Profils in einem borin-Schnellwechselhalter,<br />
daneben ein angetriebener<br />
tourin-Gewindewirbler und an<br />
dritter Position ein Hinterdrehwerkzeug.<br />
Foto: Klaus Vollrath<br />
Darüber hinaus erhalte man fallweise<br />
auch bei Standardwerkzeugen auf<br />
Wunsch Sonderausführungen, so bei<br />
einem Auskammerstahl, für den ein spezieller<br />
Spitzenradius benötigt wurde.<br />
Bei Werkzeugen für die besonders bearbeitungsschwierigen<br />
Cobalt-Chrom-<br />
Werkstoffe habe man mit Hobe erfolgreich<br />
bei der Optimierung der Beschichtungen<br />
zusammengearbeitet. Diese Zusammenarbeit<br />
erfolgte auch auf der<br />
CAD-CAM-Ebene, indem Hobe von<br />
NT-Trading zunächst STEP-NC-Daten<br />
übernahm, auf dieser Grundlage dann<br />
die Werkzeuge auslegte und zusammen<br />
mit diesen anschließend wiederum<br />
STEP-Daten zurückschickte.<br />
Beim pfiffig konstruierten borin-Halter sichert die Schräge am hinteren Schaftende nach<br />
dem Anziehen der Rändelmutter die exakte Ausrichtung der axialen/radialen Lage mit<br />
einer Wiederholgenauigkeit von ±5 µm. Foto: Klaus Vollrath/Grafik: Hobe<br />
Weitere Infos: www.hobe-tools.de<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 35
Bearbeitungsverfahren<br />
Integriertes Komplettsystem zur robotergestützten<br />
Zerspanung großflächiger CFK-Bauteile<br />
Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe<br />
(CFK) finden aufgrund ihrer hervorragenden<br />
Leichtbaueigenschaften<br />
und der flexiblen Formgebung innerhalb<br />
der Herstellung eine wachsende<br />
Verbreitung. Ein wesentlicher Vorteil<br />
von faserverstärkten Bauteilen liegt<br />
in der Möglichkeit, die Konstruktion<br />
und Werkstoffarchitektur lastgerecht<br />
auszulegen und das Bauteil endkonturnah<br />
zu fertigen. Hieraus ergeben sich allerdings<br />
weitere erforderliche Bearbeitungsschritte<br />
zur endgültigen Fertigstellung<br />
im Bereich des Bauteilrandes (sog.<br />
Randbeschnitt) sowie zur Funktionalisierung,<br />
beispielsweise durch Einbringung<br />
von Bohrungen, Taschen oder Aussparungen.<br />
Hierfür werden typischerweise<br />
spanende Verfahren eingesetzt, die trocken,<br />
d. h. ohne den Einsatz von Kühloder<br />
Kühlschmierstoffen, ausgeführt<br />
werden. Die spanende Bearbeitung von<br />
CFK ist jedoch mit bestimmten Herausforderungen<br />
verbunden. [1]<br />
Das Trennen der sehr harten und abrasiven<br />
Kohlenstofffasern verursacht<br />
eine große Menge an kleinen Spänen<br />
und pulverförmigen Stäuben mit Partikeldurchmessern<br />
von teilweise unter<br />
5 µm. Diese Späne und Stäube verbleiben<br />
während des Bearbeitungsprozesses<br />
vorwiegend in der erzeugten<br />
Fräsnut und haben damit mehrfachen<br />
Kontakt mit dem Zerspanwerkzeug.<br />
Dies führt zur Mehrfachzerspanung<br />
des Spanguts, was einen erhöhten<br />
Verschleiß der teuren Zerspanwerkzeuge<br />
und eine weitere Verkleinerung<br />
der Späne zur Folge hat. [2]<br />
Ein Großteil der CFK-Späne und -Stäube<br />
wird durch die Werkzeugrotation und<br />
den Werkzeugdrall beschleunigt und<br />
verwirbelt. Die entstehenden Staubaerosole<br />
stellen eine Gesundheitsgefährdung<br />
für den Menschen dar, da sie<br />
abhängig von ihrer Partikelgröße und<br />
Morphologie die natürlichen Rückhaltebarrieren<br />
des menschlichen Atemtrakts<br />
überwinden können. Zudem<br />
können sie in Schaltschränke und elektrische<br />
Baugruppen eindringen und<br />
diese durch die sehr gute elektrische<br />
Leitfähigkeit der Kohlenstofffaserbestandteile<br />
schädigen. [3]<br />
Zur spanenden Endbearbeitung großflächiger<br />
CFK-Bauteile wurde am<br />
Fraunhofer IPA daher ein vollgekapseltes<br />
integriertes Komplettsystem entwickelt<br />
und aufgebaut. Die Basis bildet ein Vertikal-Knickarmroboter<br />
vom Typ KUKA<br />
KR600 R2830F mit Siemens Sinumerik<br />
840D Steuerung, an dessen 6. Handachse<br />
eine 16 kW HSD ES951 Frässpindel<br />
mit einer maximalen Drehzahl von<br />
24.000 U/min montiert ist (Bild 1).<br />
Die mit sechs Achsen ausgestatteten<br />
Vertikal-Knickarmroboter, die in der industriellen<br />
Praxis aktuell überwiegend<br />
für Handhabungs- und Schweißaufgaben<br />
zum Einsatz kommen, weisen im<br />
Vergleich zu Werkzeugmaschinen ein<br />
besseres Arbeits- zu Bauraum-Verhältnis<br />
bei geringeren Investitionskosten auf.<br />
Zudem wird durch die hohe Flexibilität<br />
der Roboterkinematik eine spanende<br />
Mehrachs-Bearbeitung großer, komplexer<br />
CFK-Bauteile ermöglicht. [4]<br />
Für eine verbesserte Spanguterfassung<br />
werden die CFK-Späne und Stäube in<br />
der Zerspanstelle durch ein neuartiges<br />
System, dem MHT-Mediumverteiler ® ,<br />
aufgewirbelt. Die Funktionsweise des<br />
Mediumverteilers besteht darin, Druckluft<br />
über spannfutternahe, stationäre<br />
Blasdüsen einzuleiten. Die zugeführte<br />
Luft legt sich aufgrund des Coandă-<br />
Effekts auf die Werkzeugoberfläche und<br />
Bild 2: MHT-Mediumverteiler.<br />
Bild 1: KUKA KR600 R2830F mit montierter<br />
Frässpindel.<br />
umhüllt das Werkzeug mit einem Luftschleier<br />
(Bild 2), der bis an die Zerspanstelle<br />
heranreicht und dort wirkt. Um<br />
die Eignung des Mediumverteilers zur<br />
Beseitigung der CFK-Hartstoffpartikel<br />
aus der Zerspanstelle zu untersuchen,<br />
wurden im Rahmen einer Versuchsreihe<br />
Nuten mit einem Vorschubweg von jeweils<br />
2,77 m sowohl mit als auch ohne<br />
Einsatz des Mediumverteilers in CFK-<br />
Platten gefräst (Bild 3). In den Versuchen<br />
erwies sich der Mediumverteiler als äußerst<br />
effektiv in der Entstaubung der<br />
Zerspanstelle.<br />
Durch den effektiven Spangutaustrieb<br />
aus der Zerspanstelle konnten im Prozess<br />
des Taschenfräsens Doppelzerspanung<br />
vermieden und Reibung reduziert<br />
werden, was einen positiven Effekt<br />
auf den Verschleiß der eingesetzten<br />
Zerspanwerkzeuge ausübte. So wies<br />
das Zerspanwerkzeug, welches mit dem<br />
Mediumverteiler im Einsatz war, nur geringe<br />
Verschleißmerkmale auf. Das Referenzwerkzeug<br />
hingegen, welches ohne<br />
den Medienverteiler eingesetzt wurde,<br />
ließ starke Ausbrüche an der Schneidkante<br />
und Anhaftungen von CFK erkennen<br />
(Bild 4).<br />
Die am Zerspanwerkzeug festgestellten<br />
Anhaftungen in Form von verpresstem,<br />
„angeschweißten“ Matrixmaterial sind<br />
auf einen unzureichenden Abtransport<br />
der Späne zurückzuführen. Hierdurch<br />
verbleibt die zur Spanentstehung aufgebrachte<br />
mechanische Energie, die fast<br />
vollständig in Wärme umgesetzt wird,<br />
innerhalb der Zerspanstelle und staut<br />
36 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Bearbeitungsverfahren<br />
Bild 3: Taschenfräsen mit (links) und ohne Mediumverteiler (rechts).<br />
Bild 4: Verschleiß des Werkzeugs im Neu-Zustand (links), beim Fräsen mit Mediumverteiler (Mitte) und beim Fräsen ohne Mediumverteiler<br />
(rechts).<br />
Bild 5: Thermische Analyse des Zerspanprozesses mit Mediumverteiler (links) und ohne Mediumverteiler (rechts).<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 37
Bearbeitungsverfahren<br />
sich auf (Spannest speichert Wärmeenergie).<br />
Aufgrund von Doppelzerspanung<br />
und Reibung der in der Zerspanstelle<br />
verbliebenen Stäube und Späne<br />
wird die im Prozess eingetragene Wärme<br />
zusätzlich erhöht. Der direkte Vergleich<br />
der thermischen Analyse des Zerspanprozesses<br />
mit und ohne Mediumverteiler<br />
(Bild 5) verdeutlicht die Vorteilhaftigkeit<br />
des Systems im Hinblick auf<br />
eine Reduktion der Prozesstemperaturen<br />
und der damit verbundenen Verringerung<br />
des Werkzeugverschleißes.<br />
Bild 6: Messung der Staubkonzentration beim Taschenfräsen mit und ohne Mediumverteiler.<br />
Die Untersuchungen haben gezeigt,<br />
dass der Einsatz des Mediumverteilers<br />
zu einem Abtransport der Späne und<br />
Stäube aus der Zerspanstelle führt. Dies<br />
ist einerseits mit wesentlichen Prozessvorteilen<br />
verbunden, hat aber gleichzeitig<br />
auch eine Aufwirbelung der Stäube<br />
im Arbeitsraum zur Folge. Während im<br />
Zerspanprozess ohne Mediumverteiler<br />
der Staub größtenteils auf dem Werkstück<br />
verblieb, ließ sich durch Feinstaubmessungen<br />
bei Zuschaltung des Mediumverteilers<br />
ein Anstieg der Staubkonzentrationen<br />
insbesondere für die Partikelfraktionen<br />
PM10 (Partikeldurchmesser<br />
< 10 µm) und PM2,5 (Partikeldurchmesser<br />
< 2,5 µm) nachweisen (Bild 6).<br />
Da sich Feinstaubpartikel dieser Größenordnung<br />
nur sehr langsam absetzen und<br />
über einen langen Zeitraum in der Luft<br />
verbleiben können, macht dies geeignete<br />
Staubschutzmaßnahmen erforderlich.<br />
Neben einer Voll-Kapselung des Arbeitsraums<br />
ist zusätzlich ein geeignetes<br />
Absaugkonzept notwendig. Zur Erfassung<br />
der CFK-Partikel wurde daher das<br />
gemeinsam vom Fraunhofer IPA und<br />
der Schuko Bad Saulgau GmbH & Co.<br />
KG entwickelte Air Return System (ARS,<br />
Bild 7) eingesetzt. Das Absaugsystem<br />
ARS nutzt einen Teil der abgesaugten<br />
und gefilterten Luft, um mit einem gezielten<br />
Luftstrom das Spangut von der<br />
Zerspanstelle zur Absaughaube zu blasen.<br />
Durch dieses Verfahren konnten<br />
die aufgewirbelten Partikel sicher erfasst<br />
und abgesaugt werden. [5]<br />
Autoren:<br />
Philipp Esch<br />
Thomas Götz<br />
Andreas Gebhardt<br />
Simon Kleinhenz<br />
Bild 7: Kombinierter Einsatz von Medienverteiler und Air Return System. [5]<br />
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik<br />
und Automatisierung IPA<br />
Weitere Infos: www.ipa.fraunhofer.de<br />
Literaturnachweis: [1] Götz, T.; Gebhardt, A.; Esch, P.; Schneider, M.; Vogel, C.; Modler, N.: Additiv gefertigte Spannmittel für CFK-Bauteile. Untersuchung<br />
der Eigenschaften und prototypische Umsetzung. In: wt Werkstattstechnik online 109 (2019) 6, S. 405 – 410 [2] Beckenlechner, R.; Gebhardt, A.;<br />
Baeten, A.; Kornmann, M.; Oblinger, C.; Körner, T.; Hufschmied, R.; Oyanedel Fuentesm, J. A.; Frank, A.; Lebmeier, R.: Optimierung der Trocken- und Nasszerspanung<br />
von CFK: Ganzheitlicher Ansatz zur ressourcen- und kosteneffizienten Zerspanung von CFK-Bauteilen. In: wt Werkstattstechnik online 109<br />
(2019) 7/8, S. 575 – 581 [3] Gebhardt, A.; Schneider, M.: Späne- und Stauberfassung bei der CFK-Zerspanung: Untersuchung zur CFK-Trockenzerspanung<br />
in der industriellen Anwendung. In: wt Werkstattstechnik online 108 (2018) 6, S. 473 – 478 [4] Götz, T.; Gebhardt, A.; Kleinhenz, S.; Schneider,<br />
M.: Einsatz von Industrierobotern in der Zerspanung. Messtechnische Untersuchungen zum Einfluss des Arbeitseingriffs auf die Bearbeitungsgenauigkeit.<br />
In: wt Werkstattstechnik online 110 (2020) 3, S. 135 – 140 [5] Gebhardt, A.; Miller, P.; Schulte-Südhoff, A.; Hauck, M.: Neuartiges Absaugsystem für die<br />
5-Achs-Zerspanung von Composites. In: Lightweight Design 10 (2017) 5, S. 54 – 58.<br />
38 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
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Bearbeitungsverfahren<br />
„Poly – poly – oder was?“<br />
14. Teil: Hoppla, jetzt komm ich…<br />
Der Diamant als Werkzeug in der Möbel-, holz- und kunststoffverarbeitenden Industrie<br />
Horst Lach, Geschäftsführer und<br />
CEO von LACH DIAMANT hat sich bereit<br />
erklärt, über die Entwicklung von<br />
Diamant- und CBN-Werkzeugen und<br />
-Schleifscheiben in einer modernen<br />
Industrie in einer fortlaufenden Serie<br />
zu berichten.<br />
Horst Lach gilt als wahres Urgestein<br />
der Branche und wir freuen uns, dass<br />
der Pionier aus seiner über 60-jährigen<br />
Berufserfahrung in der Welt der<br />
Diamant-Werkzeugindustrie plaudern<br />
wird. Dieses Mal geht es darum, wie<br />
der Diamant zum Holz kam.<br />
Spontan war es – gestern Abend mitten<br />
in der Tagesschau – als ich plötzlich aufsprang<br />
und meine Frau erstaunt registrierte,<br />
wie ich zu Papier und Kuli griff.<br />
LACH DIAMANT auf der LIGNA 1979 – Weltweit erste Präsentation von Diamant-Werkzeugen<br />
für die holz- und kunststoffverarbeitende Industrie.<br />
„Hoppla, jetzt komm‘ ich…“ – notierte<br />
ich – der Titel meines neuen „Poly –<br />
poly – oder was?“ Artikels.<br />
Keine Bange, ich werde nicht meine<br />
„Lebensgeschichte“ ablegen – doch<br />
vielleicht wurde ich durch einen Bericht<br />
im Fernsehen inspiriert, in dem es hieß:<br />
„Trotz Corona geht es der deutschen<br />
Möbelindustrie – und hier besonders<br />
der Küchen-Möbel-Industrie – gut.“<br />
Kein Wunder bei Lockdown, Homeoffice<br />
und intensiver Präsenz in den eigenen<br />
vier Wänden. Dazu kein Urlaub,<br />
kein Geldausgeben in Restaurants und<br />
Kneipen. Der ständige Blick auf das heimische<br />
Inventar und fortwährende Beschäftigung<br />
in der Küche regen zur mobiliaren<br />
Veränderung an.<br />
Ganz klar, dass es bei Horst Lach in dem<br />
Zusammenhang um Diamant geht, im<br />
näheren und weiteren Sinne in und um<br />
die Holz- und Kunststoff-Composite-Bearbeitung.<br />
Der Diamant ist heute in der<br />
Branche nunmehr als Dia-Werkzeug bekannt.<br />
Es begann vor 42 – 43 Jahren (1978/79).<br />
Im Grunde genommen bereits vor etwa<br />
50 Jahren, als 1973 erstmals vom Hersteller<br />
General Electric polykristalline Diamanten<br />
unter der Trademark „compax“<br />
angeboten wurden. Eine erlebte Entwicklung,<br />
die ich nur kraft meines inzwischen<br />
erlangten Alters und meiner Beschäftigung<br />
weitergeben kann.<br />
So verstehe ich es auch, dass in der<br />
weitergehenden industriellen Revolution<br />
der immer größer werdende<br />
Drang nach Serienfabrikation auch den<br />
Wunsch nach immer standfesteren abrasiven<br />
Schneidwerkzeugen beflügelte,<br />
und damit letzten Endes zum härtesten<br />
aller Dinge, dem DIAMANT. Und dies<br />
nicht nur in der Metallindustrie und im<br />
Maschinenbau, sondern auch in der Bearbeitung<br />
aller Holzwerkstoffe.<br />
Der Senkrechtstarter<br />
Mitte/Ende der 60er Jahre löste erstmals<br />
ein Schneidstoff als „Senkrechtstarter“<br />
die bis dato eingesetzten Hochleistungs-Stähle<br />
(HSS) ab. Ein Warenzeichen<br />
der Firma Krupp in Essen spiegelte<br />
damals die „Sehnsucht“ nach dem härtesten<br />
aller Dinge – Widia (wie Diamant)<br />
– wider.<br />
Und dann, gerade hatte sich „Hartmetall“<br />
im Markt aufgrund der parallel<br />
laufend rasanten Entwicklung kunststoffgebundener<br />
Diamant-Schleifscheiben<br />
etabliert, präsentierte wie aus heiterem<br />
Himmel ein Hersteller namens<br />
Lach-Spezialwerkzeuge GmbH (LACH<br />
DIAMANT) auf der LIGNA 1979 ein<br />
komplettes Dia-Werkzeug- und Sägen-<br />
Programm für die holz- und kunststoffverarbeitende<br />
Industrie.<br />
Unter dem Slogan „Ihr Weg zum Diamant-Werkzeug“<br />
offerierte die seinerzeitige<br />
Lach-Spezial nach den Bestimmungen<br />
der Berufsgenossenschaft „BG-<br />
Test und BG-Form“ Diamant-Werkzeuge<br />
mit Hartmetall-überlegenen Standzeiten<br />
bis zum Mehrhundertfachen. Trotz des<br />
anfangs hohen Werkzeugpreises – geradeschnittige<br />
Dia-Schneiden wurden<br />
mit 70 – 80 DM pro mm berechnet, Profil-Schneiden<br />
mit 100 DM pro mm – er-<br />
40 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Bearbeitungsverfahren<br />
wechsel erscheinen musste – was bei einer<br />
Kantenbearbeitungsmaschine gängige<br />
Übung war. Das Dia-Werkzeug<br />
lief ja, ohne nachschärfen zu müssen,<br />
durchgehend drei bis sechs Monate.<br />
Von Anfang bis zum Ende seiner Standzeit<br />
ohne Verlust an Schneiden-Schärfe,<br />
was sich besonders bei Dekor-beschichteten<br />
MDF-Platten (Mitteldichte Faserplatte)<br />
zusätzlich als Plus und verkaufsfördernd<br />
herausstellte.<br />
Bei einem Besuch in den USA – nach<br />
Gründung der LACH DIAMOND INC.<br />
in Grand Rapids – wurde ich in einer<br />
größeren „Möbel-Bude“ Zeuge bei der<br />
Herstellung einer massiven ca. 40 mm<br />
dicken, 1,5 m-runden Eichen-Platte<br />
(table top).<br />
„Auf der LIGNA 1979 wurde bereits das komplette Werkzeug- & Sägen-Programm für die<br />
holz- und kunststoffverarbeitende Industrie mit Diamant (PKD) präsentiert.“<br />
Mit äußerster Kraftanstrengung mussten<br />
zwei muskelbepackte Männer diese<br />
Tischplatte mit einer Knoevenagel-<br />
Vertikal-Fräse Schritt für Schritt mit dem<br />
Fräswerkzeug umrunden. Dieses Bild<br />
werde ich nie vergessen. Monate später<br />
verhalf das jetzt eingesetzte Dia-Werkzeug,<br />
dass ein Mann nunmehr ohne die<br />
bisherige Anstrengung, rundum ohne<br />
Pause beziehungsweise Unterbrechung,<br />
diese Arbeit erledigen konnte.<br />
wiesen sich Dia-Werkzeuge von Anfang<br />
an als wirtschaftlich.<br />
Dank intensiver Zusammenarbeit zwischen<br />
LACH DIAMANT und General<br />
Electric konnten die Preise polykristalliner<br />
Diamant-Schneidplatten in den folgenden<br />
1980er Jahren bedeutend gesenkt<br />
werden. Die Erschließung neuer<br />
Märkte für PKD-Werkzeuge in der<br />
Flugzeug- und Composite-Industrie<br />
folgten.<br />
Möbelhersteller profitierten<br />
Die mittelständisch geprägte Möbelund<br />
Küchenmöbel-Industrie übernahm<br />
von den vielseitigen und kostensenkenden<br />
Möglichkeiten bei Fertigung und<br />
Design die Führung als Abnehmer polykristalliner<br />
Diamant-Zerspanungswerkzeuge<br />
und -Sägen. Und dies noch vor<br />
der Aluminium-bearbeitenden Automobil-Industrie.<br />
Im Ergebnis waren Holzbearbeitungsmaschinen<br />
zu dieser Zeit im<br />
Vergleich zu Metallbearbeitungsmaschinen<br />
steuerungstechnisch voraus, zum<br />
Beispiel durch den frühen Wechsel von<br />
numerischer (NC) auf CNC-Steuerung.<br />
Doch sollte ich nicht den Hinweis vergessen,<br />
dass nicht nur die Möbelhersteller<br />
vom neuen Schneidstoff Diamant<br />
profitierten, sondern auch deren<br />
Mitarbeiter. Beispielsweise war es jetzt<br />
nicht mehr erforderlich, dass bei einem<br />
3-Schicht produzierenden Betrieb zu jeder<br />
Schicht ein Meister zum Werkzeug-<br />
Allerdings muss ich gestehen, dass mich<br />
die so beglückten Mitarbeiter nicht<br />
unbedingt dankbar beziehungsweise<br />
freundlich anschauten – wie ich anschließend<br />
erfuhr, hatte man ihnen die<br />
Schwerarbeitszulage gestrichen.<br />
Horst Lach<br />
Weitere Infos: www.lach-diamant.de<br />
Anmerkung: Vergleiche Poly – poly – oder was?<br />
5. Teil: „Diamanten zeigen Profil“ http://bit.ly/Poly-poly-5<br />
6. Teil: „Quo vadis – Wohin gehst Du…?“ http://bit.ly/Poly-poly-6<br />
7. Teil: „Stolpersteine auf dem Weg in die Welt der Automotive…“ http://bit.ly/Poly-poly-7<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 41
Bearbeitungsverfahren<br />
Form folgt Funktion<br />
Daejin D&S zeigt Facettenreichtum des Diamanten in Beton- und Steinwerkzeug<br />
Diamant-Präzisionswerkzeuge sind<br />
hoch spezialisierte Werkzeuge, deren<br />
Anwendungsbereich dementsprechend<br />
begrenzt ist. Die chemische Affinität des<br />
Diamanten Kohlenstoffes zu dem in eisenhaltigen<br />
Verbindungen enthaltenden<br />
Sauerstoff sowie die Empfindlichkeit gegenüber<br />
Friktionshitze, begrenzt den<br />
Anwendungsbereich von Diamant-Präzisionswerkzeug<br />
dabei noch zusätzlich.<br />
Demgegenüber genießt der Diamant im<br />
Bereich Beton- und Steinwerkzeug weitaus<br />
größere Freiheiten, wodurch sich<br />
der Diamant als Schneidstoff vielfältig in<br />
Szene setzen lässt. Als Spezialist für lasergeschweißte<br />
Trennscheiben zeigt der<br />
südkoreanische Hersteller und Entwickler<br />
Daejin D&S, dass die Form des im<br />
Werkzeug gebundenen Diamanten der<br />
Funktion folgt und somit den Facettenreichtum<br />
des Schneidstoffes Diamant<br />
aufblitzen lässt.<br />
Automatisierung bis in die<br />
Haarspitzen<br />
Bei der Herstellung von Trennscheiben<br />
für den Einsatz in Beton und Stein, hat<br />
sich die Automatisierung der Produktion<br />
in zweierlei Hinsicht als äußerst wichtig<br />
erwiesen: Auf der einen Seite konnte<br />
man in Bezug auf die Bindungssysteme<br />
konstant gute und sichere Qualität<br />
erzielen, auf der anderen Seite ließen<br />
sich aber auch Großserien wirtschaftlich<br />
herstellen. Beim Direktsintern etwa wird<br />
das fertige Segment mit hohem Druck<br />
direkt auf das Stammblatt gepresst. Aufgrund<br />
des erforderlichen hohen Sinterdruckes,<br />
der sich wirtschaftlich nur bis<br />
zu einem Trennscheiben-Durchmesser<br />
bis maximal 350 mm erzielen lässt, hat<br />
sich bei mittelgroßen Durchmessern bis<br />
zu 1.200 mm vor allem das automatisierte<br />
Laserschweißen als Bindungssystem<br />
durchgesetzt. Es gilt als sehr hitzeresistent<br />
und daher als sicher im Einsatz.<br />
Doch in Bezug auf die Anordnung der<br />
im gesinterten Segment gebundenen<br />
Diamantkörner hat die Automatisierung<br />
Einzug erhalten und das Werkzeug revolutioniert.<br />
Dass die dreidimensionale,<br />
systematische Anordnung gegenüber<br />
den in der Bindungsmatrix unregelmäßig<br />
angeordneten Diamanten in<br />
ADAS Laser Rim Blade (Nahaufnahme).<br />
puncto Schnittleistung, Standzeit und<br />
Laufruhe von deutlichem Vorteil ist, bewies<br />
bereits 1937 das US-amerikanische<br />
Unternehmen American Optical Company.<br />
Da diese Anordnung jedoch aufwendig<br />
von Hand durchgeführt werden<br />
musste, bleibt der Einsatz nur Spezialanwendungen<br />
vorbehalten. Um die Jahrtausendwende<br />
gelang es Entwicklern<br />
in Südkorea erstmals, ein automatisches<br />
Verfahren zur systematischen Anordnung<br />
zur Marktreife zu bringen, wodurch<br />
die Technologie für den Massenmarkt<br />
nutzbar wurde. Im Hintergrund<br />
dieser Entwicklung ließ sich Daejin D&S<br />
bereits im Jahre 2006 die selbst entwickelte<br />
ADAS (Automatic Diamond Arrayed<br />
System)-Technologie patentieren<br />
und vermarktet ADAS-Produkte seitdem<br />
als eigene Marke. Heute ist die Technologie<br />
rund um angeordnete Diamanten<br />
sicherlich ein Standard, der von vielen<br />
Herstellern eingesetzt wird, wobei südkoreanische<br />
Hersteller ihren Entwicklungsvorsprung<br />
durch stetige Optimierung<br />
zu verteidigen versuchen.<br />
Die Facette der Automatisierung und<br />
Formation spiegelt in jedem Fall den<br />
Zeitgeist der Industrie 4.0 wider sowie<br />
den Drang, den gegebenen Schneid-<br />
stoff Diamant durch das optimale Arrangement<br />
bestmöglich zu nutzen.<br />
Universalisierung durch<br />
Kombination<br />
Im Gegensatz zum Diamant-Präzisionswerkzeug,<br />
das fast ausschließlich durch<br />
stationäre CNC-Maschinen angetrieben<br />
wird, wird Diamantwerkzeug für<br />
den Einsatz in Beton und Stein häufig<br />
per Hand geführt. Durch seine mobile,<br />
handgeführte Anwendung, das häufig<br />
unübersichtliche Arbeitsumfeld und<br />
die damit einhergehenden verschiedenartigen,<br />
heterogenen Werkstoffe, ist das<br />
Werkzeug häufig mit Aufgaben konfrontiert,<br />
für die es nicht explizit gemacht<br />
ist. Sehr kurze Standzeiten und Ausfälle<br />
in Folge von Fehlanwendungen sind<br />
nicht selten. Um dem vorzubeugen,<br />
müssen Werkzeuge für die verschiedenen<br />
Anwendungen bereitgehalten<br />
und Umrüstzeiten in Kauf genommen<br />
werden.<br />
Der Trend der sogenannten „All-Cut“-<br />
Trennscheiben will hier Abhilfe schaffen.<br />
Daejin D&S hat diese technisch schwierige<br />
Aufgabe mit einer wechselweisen<br />
Kombination von flachen, schneid-<br />
42 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Bearbeitungsverfahren<br />
freudigen Turbosegmenten und durchschlagkräftigen<br />
Segmenten mit Hartmetall-Kern<br />
gelöst, die mit einer speziellen<br />
Bindung versehen sind. Die mit 20 mm<br />
recht kurze Segmentlänge ermöglicht<br />
ein extrem hohes Drehmoment bei hohem<br />
Vorschub. Ein entsprechend großzügiges<br />
Löcherungsprofil sorgt für die<br />
nötige Kühlung und die schräg angelegte<br />
Verzahnung bewirkt eine effektive<br />
Abfuhr der Schlämme. Der Anwendungsbereich<br />
der „Xrushcut“-Trennscheibe<br />
reicht von Frischbeton über<br />
Beton mit hohen Festigkeitsklassen,<br />
Asphalt und Ziegel bis hin zu Kugelgrafit<br />
und diversen Steinsorten. Dass es<br />
sich bei den „All-Cut“-Trennscheiben<br />
um einen Kompromiss handelt, dürfte<br />
klar sein, denn wahre Alleskönner gibt<br />
es nicht.<br />
Trennscheiben für besonders feine Anwendung wie Dekton oder Porzellan.<br />
Die Facette der Universalierung durch<br />
Kombination dürfte der hoch spezialisierten<br />
Diamant-Präzisionswerkzeugbranche<br />
in dieser Form fremd sein. Tatsache<br />
ist aber, dass der mobile Einsatz in<br />
einem heterogenen Werkstoff-Umfeld<br />
im „Alleskönner“-Smartphone-Zeitalter<br />
nach Universal-Werkzeug verlangt.<br />
Fokus auf Feinarbeit<br />
Neben dem Werkzeug für den Baustellen-Einsatz,<br />
wo die Freiheitsgrade von<br />
Rückbau bis Renovierung extrem variieren,<br />
stellt das CNC-gesteuerte Bearbeiten<br />
von Natur- und Kunststein höchste<br />
Anforderungen an das Werkzeug. Die<br />
häufig sehr teuren, natürlichen und synthetischen<br />
Werkstoffe dürfen nicht beschädigt<br />
werden; große und spannungshaltige<br />
Feinsteinplatten stellen hier eine<br />
echte Herausforderung dar. Besonders<br />
bei genormten, synthetischen Werkstoffen<br />
wie Keramik oder Dekton steht<br />
das Werkzeug bei der maschinell kontrollierten<br />
Bearbeitung im Fokus. Gerade<br />
in puncto kontrolliertes Arbeiten sowie<br />
Homogenität des Werkstoffes lassen<br />
sich Parallelen zur Diamant-Präzisionstechnik<br />
ziehen.<br />
Für die Bearbeitung von besonders harten,<br />
für Abplatzungen an den Schneidkanten<br />
besonders anfällige Werkstoffe,<br />
hat Daejin D&S eine Trennscheibe mit<br />
extra großen, geschwungenen Segmenten<br />
entwickelt. Ein enger Zahnabstand,<br />
feine Diamantkörner sowie der<br />
Einsatz eines Kupfer-Sandwich-Kernes,<br />
der für den „Silent-Effekt“ sorgt, ermöglichen<br />
ein sauberes und vergleichsweise<br />
leises Arbeiten.<br />
Der Aspekt der maschinellen Bearbeitung<br />
von besonders harten synthe-<br />
tischen Werkstoffen schlägt die Brücke<br />
zum Präzisionswerkzeug. Zwar sind<br />
die einzuhaltenden Toleranzen im Gegensatz<br />
zur Präzisionswerkzeug-Branche<br />
noch mit dem Auge sichtbar, jedoch<br />
wird die Kontrolle des Arbeitsprozesses<br />
und die Abstimmung des Werkzeuges<br />
auf den Werkstoff gleichermaßen stark<br />
betont.<br />
Fazit<br />
Diamantwerkzeug ist nicht gleich Diamantwerkzeug.<br />
Am Beispiel von Trennscheiben<br />
für den Einsatz in Beton und<br />
Stein lässt sich resümieren, dass der<br />
Schneidstoff Diamant, unter der Prämisse<br />
hoher Freiheitsgrade und im Vergleich<br />
zum Präzisionswerkzeug deutlich<br />
geringeren Belastungen, in der<br />
richtigen Form und Anordnung in<br />
einem identischen Werkzeug fast grenzenlos<br />
einsetzbar ist. Die passende Inszenierung<br />
des Schneidstoffes Diamant<br />
im Werkzeug ist das Know-how des<br />
Herstellers.<br />
Xrushcut Universal-Trennscheibe.<br />
Das Unternehmen Daejin D&S ist ein anerkannter südkoreanischer Spezialist<br />
für lasergeschweißte Trennscheiben für verschiedene Anwendungen. Seit<br />
1987 entwickelt und produziert das Unternehmen Trennscheiben und exportiert<br />
diese als OEM-Ausrüster in über 40 Länder weltweit. „We are looking<br />
for those, who look for quality“, lautet das Firmenmotto des nach deutschem<br />
MPA-Standard zertifizierten Herstellers. Daejin D&S wendet sich explizit an<br />
Kunden mit einem hohen Qualitätsanspruch und grenzt sich somit von der<br />
qualitativ minderwertigen Konkurrenz ab.<br />
Weitere Infos: www.djdns.co.kr<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 43
Komponenten/Zubehör<br />
Der dreifach-Effekt von Kühlschmierstoffen<br />
Punktlandung bei Bauteilqualität, Instandhaltung und Ausschussreduktion<br />
Präzision und Hightech, Stabilität<br />
und Gewichtsreduktion: die Anforderungen<br />
an Bauteile für die Luftfahrtindustrie<br />
sind extrem hoch. Damit einhergehend<br />
sind entsprechend hohe<br />
Leistungsansprüche in der Produktion<br />
der Teile – sowohl für Werkstoffe wie<br />
Aluminium, Titan und Composites als<br />
auch für Maschinen und Werkzeuge<br />
bei Zerspanungsprozessen. Besonders<br />
wichtig dabei ist der reibungslose Fertigungsablauf:<br />
Mit seinen speziell für<br />
die Bearbeitung von Luftfahrtbauteilen<br />
entwickelten und freigegebenen Kühlschmierstoffen<br />
(KSS) sorgt der Schmierstoff-Experte<br />
Rhenus Lub für bessere<br />
Bauteilqualität bei gleichzeitig reduzierten<br />
Werkzeugkosten.<br />
Hersteller von Flugzeugbauteilen setzen<br />
immer mehr auf innovative Leichtbauwerkstoffe<br />
wie carbonfaserverstärkte<br />
Kunststoffe (CFK), Aluminium und Titan –<br />
mit dem klaren Ziel, effizientere, Kerosin-einsparende<br />
Flugzeuge zu bauen.<br />
Von höchster Priorität in der Fertigung<br />
ist neben der Prozesssicherheit und genauen<br />
Taktung der Prozesse insbesondere<br />
die Bauteilqualität. Entsteht zum<br />
Beispiel beim Bearbeitungsprozess zu<br />
viel Hitze, können Mikrorisse, Fleckenbildung<br />
oder Restporösitäten an den bearbeiteten<br />
Bauteilen auftreten und vorgegebene<br />
Fertigungstoleranzen nicht eingehalten<br />
werden. Die Konsequenz: ein<br />
hoher Ausschuss und – ebenso wie zu<br />
schnell verschleißende Werkzeugmaschinen<br />
– ein entscheidender Kosten-<br />
Bauteilqualität hoch, Werkzeugkosten runter:<br />
entscheidende Faktoren für Flugzeugbauer<br />
und Zulieferer. (Quelle: Rhenus Lub)<br />
treiber. Und wenn aufgrund fehlerhafter<br />
oder fehlender Bauteile der Flugzeugbau<br />
sogar ganz zum Erliegen kommt,<br />
entstehen für alle ab diesem Zeitpunkt<br />
in der Fertigungs- und Zuliefererkette<br />
Beteiligten in Kürze immense Kosten.<br />
Für qualitativ und wirtschaftlich beste<br />
Ergebnisse ist deshalb einerseits die genaue<br />
Kenntnis des Fertigungsprozesses<br />
und der resultierenden Bauteileigenschaften<br />
bei der Herstellung sicherheitskritischer<br />
Flugzeugbauteile unverzichtbar.<br />
Andererseits liegt die Lösung zum<br />
Optimieren des Bearbeitungsprozesses<br />
aber auch im Einsatz spezieller Kühlschmierstoffe<br />
(KSS).<br />
Zerspanen mit geringsten<br />
Fertigungstoleranzen<br />
Mit Spezial-KSS werden bei Zerspanungsprozessen<br />
nachweislich geringere<br />
Abweichungen und eine erhöhte Maßhaltigkeit<br />
erreicht. Sie tragen zur signifikanten<br />
Verbesserung der Oberflächengüte<br />
bei, reduzieren den Nachbearbeitungsaufwand<br />
und erhöhen die Bauteilqualität.<br />
Ein zusätzlicher, ganz entscheidender<br />
Vorteil für Hersteller entsteht<br />
auf der Seite der Werkzeugmaschinen:<br />
Mit dem Einsatz von speziellen Kühlschmierstoffen<br />
werden wesentlich bessere<br />
Werkzeugstandzeiten erreicht, wodurch<br />
die Ausgaben für Werkzeuge sinken.<br />
Besonders bei den in der Luftfahrtindustrie<br />
bearbeiteten hochfesten Werkstoffen<br />
wie Titan oder Nickelbasislegierungen,<br />
ist das ein entscheidender Kostenfaktor.<br />
Denn hier verursachen Zerspanungsoperationen<br />
häufig extrem<br />
hohe Werkzeugkosten.<br />
Gezielte Qualitätssteigerung:<br />
richtiger Einsatz von Kühlschmierstoffen<br />
In der Flugzeugbauteil-Fertigung besonders<br />
anspruchsvoll: Turbinen-Schaufeln<br />
aus Nickelbasislegierungen. (Quelle: Adobe<br />
Stock, bbbastien)<br />
Ob Fräsen, Drehen, Bohren oder Schleifen<br />
von Bauteilen für Rumpf, Rippen,<br />
Turbinen, Fahrwerk oder Tragflächen:<br />
„Dass Kühlschmierstoffe bei allen klassischen<br />
Zerspanungsarbeiten in der<br />
Luftfahrtindustrie eingesetzt werden,<br />
ist üblich“, schildert Daniele Kleinmann,<br />
Leiterin Produktmanagement Kühlschmierstoffe<br />
bei Rhenus Lub. „Maßgeblich<br />
entscheidend ist jedoch die Auswahl<br />
des richtigen Kühlschmierstoffs.<br />
Erst dann erreichen Fertiger höchste<br />
Produktionssicherheit und verbesserte<br />
Qualität bei mehr produktiven Zeiten.“<br />
Als einer der federführenden Schmierstoffhersteller<br />
verfügt Rhenus Lub über<br />
mehr als 20 Jahre Branchenexpertise in<br />
der Luftfahrtindustrie. Erfahrung, durch<br />
die sich die passenden Produkte für die<br />
vielfältigen Operationen und Materialien<br />
in dieser anspruchsvollen Branche<br />
entwickeln lassen und Kunden zuverlässig<br />
beraten werden.<br />
Wie wichtig das ist, verdeutlicht<br />
Jörg Kummerow, Leiter Vertrieb KSS<br />
Deutschland Süd und Spezialist für die<br />
Luftfahrtbranche bei Rhenus Lub, am<br />
Herstellungsprozess einer Turbine: „Turbinen-Schaufeln<br />
aus Nickelbasislegierungen<br />
(z. B. Inconel 718), Lüfterscheiben<br />
aus Titan und Motorgehäuse aus<br />
Waspaloy werden alle unterschiedlich<br />
zerspant. Um jeden Bearbeitungsprozess<br />
durch den richtigen KSS zu optimieren,<br />
ist es wichtig, alle Faktoren zu<br />
berücksichtigen. Expertise ist daher<br />
unser Schlüssel zum Erfolg. Denn nur<br />
wenn wir alles über den Fertigungsprozess<br />
und die Eigenschaften von Materialien<br />
und Bauteilen wissen, können wir<br />
passgenau auswählen.“<br />
Beispielsweise sollte ein Kühlschmierstoff<br />
für die Zerspanung von Nickelbasislegierungen<br />
(wie z. B. Inconel oder<br />
Waspaloy) besonders effektive Schmiereigenschaften<br />
aufweisen. Bei der Titan-Zerspanung<br />
kommt es auf eine leistungsstarke<br />
Kombination von Kühl- und<br />
44 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Komponenten/Zubehör<br />
Mit Spezial-KSS können Leichtbaumaterialien wie CFK qualitativ und wirtschaftlich bearbeitet werden (links), hier im Vergleich mit herkömmlicher<br />
Trockenzerspanung (rechts).<br />
Schmierwirkung an – hier empfiehlt sich<br />
besonders rhenus TU 560. Genau das<br />
ermitteln die Experten von Rhenus Lub<br />
durch intensive Abstimmung von Werkzeugmaschine,<br />
Werkzeugen und KSS,<br />
um letztlich den Kunden substanziell<br />
und nachhaltig weiterzubringen.<br />
Qualitätssicherung in der Luftfahrt<br />
– hohe Anforderungen<br />
und Freigaben<br />
Für das Verwenden von KSS bei der Produktion<br />
einiger Bauteile stellen Flugzeughersteller<br />
klar spezifizierte Anforderungen<br />
an die Hochleistungsschmierstoffe.<br />
Dazu zählen:<br />
‣ lange Standzeiten, um wirtschaftlich<br />
bestmögliche Ergebnisse zu erzielen<br />
‣ ein wirtschaftliches Ablaufverhalten,<br />
das einen effizienten Verbrauch des<br />
Kühlschmierstoffs gewährleistet<br />
‣ ein gutes Wasch- und Spülvermögen,<br />
das die Sauberkeit von Bauteilen sowie<br />
Maschinen verbessert<br />
Und häufig darf ein KSS erst verwendet<br />
werden, wenn er eine sogenannte<br />
Luftfahrt-Freigabe vorweisen kann.<br />
„Für eine Freigabe werden unsere Kühlschmierstoffe<br />
in Kombination mit den<br />
Werkstoffen genauestens geprüft, dass<br />
sie keine Schäden an Bauteilen verursachen,<br />
die zum Ausschuss führen würden“,<br />
erläutert der Luftfahrtexperte<br />
Kummerow. Durch das Prozedere der<br />
Luftfahrt-Freigaben können sowohl Zulieferer<br />
als auch Hersteller sichergehen,<br />
dass die eingesetzten Kühlschmierstoffe<br />
keine negativen Auswirkungen auf die<br />
verarbeiteten Materialien haben.<br />
Eine Vielzahl der Hochleistungsschmierstoffe<br />
von Rhenus Lub verfügt über solche<br />
Luftfahrt-Freigaben verschiedener<br />
Branchenvorreiter wie Airbus, Rolls-<br />
Royce, MTU, Safran, Premium Aerotec<br />
oder Embraer – „und wir sind im ständigen<br />
Ausbau unserer Freigaben“, fügt<br />
Kleinmann hinzu.<br />
Noch ein Plus von rhenus KSS:<br />
Umwelt- und Arbeitsschutz<br />
Auch in puncto Sicherheit und Schutz<br />
zeigt der Einsatz von Kühlschmierstoffen<br />
positive Resonanz – besonders<br />
bei der Composite-Bearbeitung. Sie erfolgt<br />
in der Regel trocken, was erhebliche<br />
Nachteile aufweist: unter anderem<br />
kurze Werkzeugstandzeiten, unzureichende<br />
Bauteilqualität und gesundheitsschädliche<br />
Feinstaubbildung. Auch<br />
hier bietet Rhenus Lub beispielhafte Lösungen<br />
für die Composite-Bearbeitung:<br />
seine Spezial-KSS rhenus XT 46 FC und<br />
rhenus XY 190 FC für die Nassbearbeitung<br />
von Carbon und anderen kombinierten<br />
Leichtwerkstoffen.<br />
Beim Zerspanen wird freigesetzter<br />
Feinstaub automatisch durch den Kühlschmierstoff<br />
gebündelt und weggespült.<br />
Das erspart zusätzliche Abluftund<br />
Filteranlagen, die beim trockenen<br />
Zerspanen installiert werden müssten –<br />
eine kostenintensive Ausstattung, die<br />
für ausreichenden Schutz vor Faserstaub<br />
jedoch notwendig und vorgeschrieben<br />
ist.<br />
Zudem tragen bei vielen KSS von<br />
Rhenus Lub die gute Hautverträglichkeit,<br />
der Verzicht auf SVHC-Inhaltsstoffe<br />
sowie auf GHS-Piktogramme und die<br />
Einordnung in die Wassergefährdungsklasse<br />
(WGK) 1 zum Umwelt- und Arbeitsschutz<br />
und damit zu hoher Akzeptanz<br />
in der Luftfahrtindustrie bei. „Außerdem<br />
werden in der Luftfahrt gerne<br />
Kühlschmierstoffe eingesetzt, die keine<br />
Borsäure und kein Formaldehyd enthalten.<br />
Denn diese Stoffe können ebenfalls<br />
gesundheitsschädlich sein“, ergänzt<br />
Kummerow.<br />
Von Produktion bis Montage –<br />
Rhenus Lub als ständiger<br />
Begleiter<br />
Vom Einsatz beim Zerspanen der stabilen<br />
Leichtwerkstoffe über die Verbesserung<br />
für mikrometergenaues Fräsen<br />
bis zum leichteren Handling bei letzten<br />
Montagearbeiten begleiten Hochleistungsschmierstoffe<br />
von Rhenus Lub den<br />
gesamten Fertigungsweg eines Flugzeugs.<br />
So tragen Kühlschmierstoffe von<br />
Rhenus Lub einen erheblichen Anteil zur<br />
Qualitätssicherung der Flugzeugbauteile<br />
bei und sichern Herstellern sowie Zulieferern<br />
gleichzeitig wirtschaftliche Einsparungen,<br />
die sie wettbewerbsfähiger<br />
machen.<br />
Weitere Infos: www.rhenuslub.de<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 45
Komponenten/Zubehör<br />
Chancen im Wandel<br />
Beim Spezialisten für Prüf- und Messtechnik<br />
ZOLLER hat es Tradition, externe<br />
Veränderungen positiv aufzunehmen<br />
und Marktzyklen als Impuls für die eigene<br />
Weiterentwicklung zu nutzen. Neue<br />
Produkte und Leistungen orientieren sich<br />
daran, was für den Erfolg der Kunden<br />
aktuell und zukünftig wichtig ist. Dies<br />
hat das Unternehmen, das im vergangenen<br />
Jahr 75-jähriges Bestehen feierte,<br />
vielfach bewiesen. So auch im Jahr der<br />
Corona-Krise: Mit neuen Einstell- und<br />
Messgeräten und Softwareprodukten,<br />
cleveren Lösungen für Werkzeugidentifikation<br />
und Datentransfer, aber<br />
auch zeitgemäßen Wegen zur individuellen<br />
Beratung und Lösungsfindung in<br />
der neuen Smart Factory liefert ZOLLER<br />
Impulse für Chancen im Wandel.<br />
Smart Factory:<br />
Das Beste aus der analogen<br />
und digitalen Welt<br />
Die im Jubiläumsjahr fertiggestellte<br />
Smart Factory umfasst als modernes<br />
Kundenzentrum neben der eigentlichen<br />
Ausstellungsfläche auch Seminar- und<br />
Schulungsräume, die neue digitale Möglichkeiten<br />
der Präsentation und Interaktion<br />
bieten. Über die integrierte Medientechnik<br />
können Besucher aus den<br />
Seminarräumen jederzeit live Demos im<br />
Showroom verfolgen, sich online global<br />
austauschen oder auch im Inspirationsraum<br />
„Eberhard Zoller“ gemeinsam<br />
Ideen und Konzepte entwickeln.<br />
Der Kern der Smart Factory ist allerdings<br />
»zidCode 4.0«, die ZOLLER IoT-Plattform zur<br />
Werkzeugidentifikation für mehr Sicherheit,<br />
Transparenz und Flexibilität, ermöglicht den<br />
Transfer der Werkzeugdaten an die Maschinensteuerung<br />
über die zentrale Datenbank<br />
z.One.<br />
die Ausstellungsfläche im Erdgeschoss,<br />
wo jeder ZOLLER-Kunde live erleben<br />
kann, welches Potenzial die Einstell- und<br />
Messgeräte, Software- und Automationslösungen<br />
für die eigene Produktion<br />
bieten. Neben einem repräsentativen<br />
Querschnitt des ZOLLER-Portfolios vom<br />
Einsteiger-Einstellgerät »smile« über die<br />
hochgenaue Messmaschine »genius« bis<br />
zum kombinierten Einstell-, Mess- und<br />
Schrumpfgerät »redomatic« nehmen die<br />
TMS Tool Management Solutions einen<br />
großen Raum ein. Vom CAM-System<br />
bis zum fertigen Teil deckt das ZOLLER-<br />
Angebot für Werkzeugmanagement,<br />
Werkzeugidentifikation, Datenerfassung<br />
und -übertragung, Shopfloor Management<br />
und Automation alle Facetten der<br />
werkzeugseitgen Produktivitätsoptimierung<br />
in der spanenden Fertigung ab.<br />
„Man kennt uns seit Langem als führender<br />
Anbieter von Werkzeugeinstell- und<br />
Messgeräten. In der Smart Factory wird<br />
deutlich, wie wir darüber hinaus mit unseren<br />
Komplettlösungen rund um das<br />
spanende Werkzeug auf Basis unseres<br />
ZOLLER-TMS mit der Werkzeugdatenbank<br />
z.One Komplettlösungen bieten,<br />
die in Zukunft noch wichtiger werden“,<br />
so Christoph Zoller, Geschäftsführer bei<br />
der E. ZOLLER GmbH & Co. KG.<br />
Stichwort Kundennähe: Während digitale<br />
Kommunikationsmittel die Präsentation<br />
und Erklärung komplexer Produkte<br />
erheblich erleichtern, ersetzen sie doch<br />
nicht die reale Welt. Als Peripherie-Produkte<br />
kommen die ZOLLER-Lösungen<br />
immer in einem spezifischen Technologieumfeld<br />
vor. Die wichtigsten<br />
davon wurden in der Smart Factory<br />
exemplarisch in Kooperation mit<br />
Partnern aus dem Werkzeugmaschinenbau<br />
installiert. Moderne Maschinen<br />
aus den Bereichen Fräsen, Drehen<br />
und Werkzeugschleifen bilden<br />
die Anlaufstelle für Kunden mit Teileoder<br />
Werkzeugproduktion. Diese<br />
können live ihre komplette Prozesskette<br />
mit integrierter Werkzeugeinstellung,<br />
-vermessung und Toolmanagement<br />
erleben. Christoph<br />
Zoller fasst den Showroom-Gedanken<br />
noch weiter: „Wir haben hier in<br />
Pleidelsheim die Gegebenheiten geschaffen,<br />
um das Know-how von<br />
Maschinenherstellern und unsere Expertise<br />
zusammenzuführen – so lässt<br />
sich Vernetzung, Digitalisierung und Automation<br />
nicht nur weiter denken, sondern<br />
auch real weiter entwickeln.“<br />
Für das Jahr <strong>2021</strong> kündigt ZOLLER an,<br />
nicht nur die Möglichkeiten der Vernetzung<br />
in tatsächliche Produkte zu überführen,<br />
ZOLLER will auch die letzten verbleibenden<br />
Lücken im durchgängigen<br />
Werkzeugmanagement schließen. Dazu<br />
soll im Herbst das gefeiert werden, was<br />
2020 nicht möglich war: Im Rahmen einer<br />
Hausausstellung sollen die Feierlichkeiten<br />
zum 75. Firmenjubiläum nachgeholt<br />
werden, ergänzt um die Präsentation<br />
einer Reihe von neuen Produkten<br />
und Innovationen. Dabei sollen sowohl<br />
die Gäste vor Ort als auch Online-Besucher<br />
zum Zuge kommen.<br />
Ab sofort – live und individuell<br />
aus der Smart Factory<br />
Bis zum Herbst müssen Interessenten<br />
allerdings nicht mehr warten. Mittels<br />
moderner Medientechnik in der Smart<br />
Factory und einer neuen Kundenplattform<br />
bietet ZOLLER ab sofort Live-Vorträge<br />
und individuelle Live-Beratung direkt<br />
aus dem Vorführzentrum an. Im<br />
vergangenen Herbst konnte man schon<br />
über 800 Teilnehmer aus der ganzen<br />
Welt bei der ZOLLER-Online-Messe<br />
als Ersatzveranstaltung zur Augsburger<br />
Grindtec begrüßen. In fünf Sprachen<br />
(Deutsch, Englisch, Französisch,<br />
Spanisch, Portugiesisch) präsentierten<br />
die ZOLLER-Experten live aus dem nagelneuen<br />
Showroom alle Leistungen<br />
rund um die effiziente Werkzeugfertigung.<br />
Praktisch an diesem Format: Interessenten<br />
können auch im Nachgang<br />
nach Registrierung auf dem Kundenportal<br />
alle drei Vorführungen zu den Themen<br />
geschlossene Prozesskette, roboterautomatisierte<br />
Werkzeugvermessung<br />
mit »genius« und hochgenaue Vermessung<br />
der Schneidkantenpräparation und<br />
Rauheit mit »mμFocus« in Ruhe verfolgen<br />
– präsentiert von Experten und moderiert<br />
von der ZOLLER-Geschäftsführung<br />
persönlich.<br />
Die Live-Shows aus der Smart Factory<br />
sind nun die Anlaufstelle und Präsentationsplattform,<br />
mit der alle Anwender<br />
aus der spanenden Fertigung direkten<br />
und einfachen Zugang zu pra-<br />
46 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Komponenten/Zubehör<br />
xisnahen Innovationen erhalten sollen.<br />
Die verschiedenen Sessions werden auf<br />
dem Kundenportal angekündigt, wo<br />
auch individuelle 1:1 live Führungen<br />
und Beratungstermine vereinbart werden<br />
können. Ob für Einsteiger in das effiziente<br />
ZOLLER-TMS-Werkzeugmanagement,<br />
erweiterte Angebote für Datenübertragung<br />
mit »zidCode 4.0«, Automationskonzepte<br />
vom automatisierten<br />
Messen und Prüfen mit »roboSet«,<br />
der Werkzeugmontage in der ZOLLER<br />
»roboBox« oder auch der Verkettung<br />
mit fahrerlosen Transportsystemen und<br />
dem ZOLLER-Cobot »cora« – die Smart<br />
Factory bietet eine reale und virtuelle<br />
Plattform für zukunftsträchtige Innovationen<br />
mit greifbarem Mehrwert.<br />
Die ZOLLER Smart Factory in Pleidelsheim zeigt anschaulich, wie Produktivitätsopitmierung,<br />
Automation und Industrie 4.0 in der Praxis aussehen können.<br />
Weitere Infos: www.zoller.info<br />
Innovative KI-Software erleichtert die Zustandsüberwachung<br />
von CNC-Werkzeugmaschinen<br />
NUM hat eine innovative Software<br />
mit künstlicher Intelligenz auf den Markt<br />
gebracht, die Anwendern von CNC-<br />
Werkzeugmaschinen eine äußerst kosteneffiziente<br />
Zustandsüberwachung ermöglicht.<br />
Das NUMai-Softwarepaket ist mit allen<br />
Flexium+-CNC-Systemen der neuesten<br />
Generation von NUM kompatibel und<br />
stellt eine komplette, voll integrierte Lösung<br />
für CNC-Werkzeugmaschinen dar –<br />
sie benötigt keine zusätzlichen Sensoren<br />
und läuft auf demselben Industrie-PC<br />
wie das HMI (Human-Machine-Interface)<br />
des CNC-Systems.<br />
Die NUMai-Software kann eingesetzt<br />
werden, sobald eine Werkzeugmaschine<br />
in Betrieb genommen wurde und<br />
für die Produktion bereit ist, oder auf<br />
einer Maschine, die bereits für Produktionszwecke<br />
eingesetzt wird. Die Software<br />
erfasst, während die Maschine für<br />
normale Produktionsaufgaben eingesetzt<br />
wird, zunächst alle relevanten Betriebsdaten<br />
über einen Zeitraum von typischerweise<br />
mehreren Stunden. Idealerweise<br />
wird eine Vielzahl von Teileprogrammen<br />
mit unterschiedlichen Bearbeitungsbedingungen<br />
gefertigt, um<br />
eine möglichst umfassende und zuverlässige<br />
Datenbasis zu erhalten. Mit den<br />
gesammelten Daten wird ein neuronales<br />
Netz angelernt, so dass Abweichungen<br />
vom „guten“ Maschinenverhalten und<br />
„guter“ Leistung erkannt und vorhergesagt<br />
werden können; ein dazu geeignetes<br />
PC-Programm für die Online-Leistungsüberwachung<br />
und Diagnose wird<br />
automatisch generiert.<br />
Während der Entwicklung der Software<br />
hat NUM die Technologie an einer<br />
CNC-Fräsmaschine mit drei Achsen und<br />
einer Spindel getestet, für die ein neuronales<br />
Netz aus 36 Neuronen mit drei<br />
«hidden Layers» erforderlich war. In diesem<br />
speziellen Fall mussten die Werte<br />
von 396 Parametern genau gemessen<br />
werden; dies erforderte die Erfassung<br />
von mehr als 2 Millionen „bekanntermassen<br />
guter“ Datenpunkte und 300<br />
Iterationen in der Lernphase, was etwa<br />
vier Stunden pro Achse dauerte.<br />
Die NUMai-Zustandsüberwachungssoftware<br />
macht sich die inhärente Flexibilität<br />
der Flexium+ CNC-Plattform<br />
der neuesten Generation von NUM zunutze.<br />
Standardmäßig enthält jedes Flexium+<br />
CNC-System einen PC, der Daten<br />
von den Messpunkten der Servoantriebe<br />
verarbeiten kann, eine SPS, die<br />
direkten Zugriff auf die Maschinenparameter<br />
hat, und eine NCK-Oszilloskop-<br />
Funktion, die Werte in Echtzeit auslesen<br />
kann. Die gesamte Systemkommunikation<br />
wird vom FXServer über ein schnelles<br />
Echtzeit-Ethernet-Netzwerk (RTE)<br />
abgewickelt.<br />
Während des täglichen Einsatzes in der<br />
Produktionsumgebung läuft die NUMai-<br />
Software im Hintergrund auf dem Industrie-PC,<br />
welcher Teil des CNC-Systems<br />
der Werkzeugmaschine ist, und<br />
überwacht und bewertet kontinuierlich<br />
die Leistung der Maschine. Jede Diskrepanz<br />
oder Abweichung über benutzerdefinierte<br />
Schwellenwerte hinaus wird<br />
an die SPS gemeldet, die dann entscheidet,<br />
welche Massnahmen ergriffen werden<br />
sollen – von einer einfachen Hinweismeldung<br />
bis hin zu einer Notabschaltung.<br />
Die neue NUMai-Zustandsüberwachungssoftware-Option<br />
kann auf jedem<br />
Flexium+ CNC-System installiert und<br />
verwendet werden, auf dem die Flexium-Softwareversion<br />
4.1.10.10 von NUM<br />
oder höher läuft.<br />
Weitere Infos: www.num.com<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong> 47
Komponenten/Zubehör<br />
Das volle Potenzial der Werkzeuge erschließen<br />
ESPRIT for Profit ist ein neues Paket<br />
der CAM-Software speziell für Werkzeuge,<br />
die spezifische Werkzeugwege<br />
erfordern, die nur mit CAM-Systemen<br />
erzeugt werden können.<br />
Thomas Edison wird mit den Worten zitiert:<br />
„Es gibt einen Weg, es besser zu<br />
machen – finden Sie ihn.“ Dies ist die<br />
stetige Herausforderung, in der ESPRIT<br />
for Profit geboren wurde. Werkzeughersteller<br />
bieten innovative Werkzeuge mit<br />
hohem Potenzial, um Zeit und Geld zu<br />
sparen sowie schwierige Teile und Materialien<br />
zu bearbeiten. Diese Werkzeuge<br />
könnten für die Fertigung sehr wertvoll<br />
sein. Leider ist es nicht immer einfach,<br />
ihr volles Potenzial auszuschöpfen.<br />
„ESPRIT for Profit ermöglicht es der Fertigung,<br />
leicht auf alle Vorteile dieser innovativen<br />
Werkzeuge zuzugreifen“, sagt<br />
Luca Ruggiero, Sales Director EMEA bei<br />
DP Technology, der Muttergesellschaft<br />
von ESPRIT. ESPRIT for Profit wird als<br />
ein Jahresabonnement angeboten und<br />
verlangt von den Anwendern nicht, ein<br />
vollständiges CAM-System oder ein zusätzliches<br />
Add-on zu erwerben. ESPRIT<br />
for Profit bietet den Hochgeschwindigkeitsbearbeitungszyklus<br />
in Kombination<br />
mit ESPRITs digitalem Standardmaschinenpaket<br />
zu einem attraktiven Preis an.<br />
ESPRIT für Profit ist für das Fräsen mit<br />
ESPRITs ProfitMilling ® -Zyklus oder für<br />
das Drehen mit dem Hochgeschwindigkeitszyklus<br />
ProfitTurning ® erhältlich. Der<br />
ProfitMilling ® -Zyklus bietet signifikante<br />
Verbesserungen in der Zykluszeit, mit einer<br />
Reduzierung von bis zu 75 Prozent<br />
im Vergleich zu traditionellen Frässtrategien.<br />
Weiterhin kann er auch die Werkzeugstandzeit<br />
um bis zu 500 Prozent<br />
verlängern, dank einer patentierten Methode<br />
der Zyklusoptimierung, die eine<br />
konstante Spanbelastung und reduzierte<br />
Schnittkräfte erzeugt. Die optimierten<br />
Hochgeschwindigkeits-Werkzeugwegmuster<br />
reduzieren die Notwendigkeit<br />
von schnellen Maschinenbeschleunigungen<br />
und abrupten Richtungswechseln,<br />
die sich sonst negativ auf die Spanbelastung<br />
auswirken und die Schnittkräfte<br />
erhöhen würden. Die Spanausdünnungstechnik<br />
schneidet bei voller<br />
axialer Tiefe und reduzierter radialer<br />
Breite, was deutlich höhere Vorschubgeschwindigkeiten<br />
ermöglicht. Um die<br />
programmierte Spanbelastung während<br />
des gesamten Schnitts aufrechtzuerhalten,<br />
passt der ProfitMilling ® -Zyklus<br />
den tatsächlichen Vorschub dynamisch<br />
an, um Geometrie- und Werkzeugwegabweichungen<br />
zu berücksichtigen. Versetzte,<br />
spiralförmige und trochoidale<br />
Bewegungen reduzieren die Notwendigkeit<br />
einer schnellen Beschleunigung/<br />
eines abrupten Abbremsens der Maschine,<br />
wodurch die Gesamtgeschwindigkeit<br />
erhöht wird. Daher ist die programmierte<br />
Vorschubgeschwindigkeit für die<br />
CNC-Maschine leichter zu erreichen<br />
und der Abtrag wird maximiert.<br />
ESPRIT und<br />
DP Technology Corp.<br />
DP Technology Corp. ist ein führender<br />
Entwickler und Anbieter<br />
von Computer-Aided-Manufacturing<br />
(CAM)-Software. ESPRIT ® , das<br />
Hauptprodukt von DP Technology,<br />
ist ein leistungsstarkes CAM-System<br />
zur CNC-Programmierung,<br />
Optimierung und Simulation des<br />
gesamten Fertigungsprozesses.<br />
Mit Hersteller-zertifizierten Postprozessoren,<br />
die maschinenoptimierte<br />
NC-Codes liefern, und der<br />
Fähigkeit von ESPRIT, einzigartige<br />
Herausforderungen mit Automatisierungslösungen<br />
zu lösen,<br />
ist ESPRIT ® die intelligente Fertigungssoftware<br />
für jede Bearbeitungsanwendung.<br />
Die ProfitTurning ® -Strategie von ESPRIT<br />
verfügt über einen Werkzeugweg, der<br />
konstante Spanbelastung und Schnittkräfte<br />
aufrechterhält, wodurch deutlich<br />
höhere Schnittgeschwindigkeiten<br />
ermöglicht werden. Durch den Einsatz<br />
von kontrollierten Eingriffstechniken<br />
reduziert der ProfitTurning ® -<br />
Werkzeugweg auch Vibrationen und<br />
Eigenspannungen, was ihn besonders<br />
nützlich für dünne Wände oder harte<br />
Materialien wie Superlegierungen<br />
macht. Diese innovative Bearbeitungsstrategie<br />
führt zu erheblich reduzierten<br />
Maschinenzykluszeiten und -kosten pro<br />
Teil, was in einer erhöhten Produktivität<br />
resultiert. ProfitTurning ® ist die ultimative<br />
Drehlösung mit einer Reduzierung<br />
der Zykluszeit um 25 Prozent und einer<br />
Erhöhung der Werkzeugstandzeit um<br />
300 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen<br />
Strategien.<br />
„Es gibt viele, sehr effiziente Werkzeuge<br />
auf dem Markt. Um sie mit voller Leistung<br />
nutzen zu können, müssen sie mit<br />
einem spezifischen Werkzeugweg programmiert<br />
werden, den nur ein CAM-<br />
System ausführen kann“, so Ruggiero.<br />
„ESPRIT for Profit ist die Lösung, um von<br />
dem vollen Potenzial Ihrer Werkzeuge<br />
zu einem erschwinglichen Preis zu profitieren.“<br />
Weitere Infos: www.espritcam.de<br />
48 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>
Unternehmen/Inserenten<br />
Unternehmen<br />
BIG DAISHOWA GmbH 16<br />
Boehlerit GmbH & Co. KG 8, 15<br />
CemeCon AG 18<br />
CERATIZIT S.A. 8, 30<br />
Daejin D&S Co. Ltd 42<br />
DP Technology Corp. 48<br />
Fraunhofer-Institut IPA 36<br />
Hobe GmbH 34<br />
IFW Hannover 20<br />
Krebs & Riedel Schleifscheibenfabrik<br />
GmbH & Co. KG 28<br />
Lach Diamant Jakob Lach GmbH & Co. KG 40<br />
Lehmann Präzisionswerkzeuge GmbH 6<br />
librumstore 16<br />
Liebherr-International Deutschland GmbH 14<br />
Mahr GmbH 11<br />
MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge<br />
Dr. Kress KG 12<br />
MAS GmbH 11<br />
Mitsubishi Electric Europe B.V. 6<br />
NUM AG 45<br />
OC Oerlikon Management AG, Pfäffikon 19<br />
Oerlikon Balzers Coating Germany GmbH 15<br />
Paul Horn GmbH 8, 29<br />
P. E. Schall GmbH & Co. KG 17<br />
pro-micron GmbH 17<br />
Rhenus Lub GmbH & Co KG 12, 46<br />
Saint-Gobain Abrasives GmbH 11<br />
Tyrolit – Schleifmittelwerke Swarovski K.G. 14<br />
VDMA Präzisionswerkzeuge 13<br />
Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken<br />
e.V. (VDW) 16, 17<br />
VOLLMER WERKE Maschinenfabrik GmbH 12<br />
Walter AG 33<br />
ZECHA Hartmetall – Werkzeugfabrikation GmbH 8, 33<br />
Inserenten<br />
CERATIZIT Deutschland GmbH 5<br />
Diamant-Gesellschaft Tesch GmbH 3<br />
Kapp GmbH & Co. KG 11<br />
Lach Diamant Jakob Lach GmbH & Co. KG U2<br />
Mitsubishi Elextric Europe B.V.<br />
Titel<br />
MKU ® -Chemie GmbH 49<br />
Paul Horn GmbH<br />
U4<br />
Vollstädt-Diamant GmbH 13<br />
ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH 19<br />
Hochleistungs-Kühlschmierstoffe<br />
für das Schleifen und Honen von Hartwerkstoffen<br />
mit Diamant- und CBN-Werkzeugen<br />
Besonders für erhöhte Zeitspanvolumina haben sich<br />
die Qualitätsprodukte der MKU ® -Chemie GmbH in den<br />
Anwendungsbereichen<br />
• Ingenieur-Keramiken<br />
• Schneidkeramiken<br />
• Magnetkeramiken<br />
• Cermets<br />
• Halbleiter-Werkstoffe<br />
• Ferrite<br />
• Glas-Werkstoffe<br />
• Quarze<br />
sowie in vielen anderen Anwendungsfällen bewährt<br />
und neue Maßstäbe gesetzt.<br />
Neben hochwertigen Emulsionen und Wasserlösungen<br />
für die unteren und mittleren Leistungsbereiche<br />
ist die MKU ® -Chemie GmbH auf Schleiföle für den<br />
Bereich hoher Abtragsraten und Schnittgeschwindigkeiten<br />
bei HLS- und HEDG-Verfahren spezialisiert.<br />
Diese Produkte basieren auf Mineralölen, medizinischen<br />
Weißölen und Esterölen, die in angepassten<br />
Legierungs- und Viskositäts-Ausführungen den<br />
höchsten Stand der Technik repräsentieren.<br />
Für weitere Auskünfte und anwendungsbezogene<br />
Beratung steht unser Service gerne zu Ihrer Verfügung.<br />
MKU ® -Chemie GmbH<br />
Rudolf-Diesel-Straße 7-9, D-63322 Rödermark<br />
Telefon 0 60 74 / 87 52-0 - Telefax 0 60 74 / 87 52-38<br />
Internet: http://www.mku-chemie.de<br />
E-Mail: info@mku-chemie.de<br />
<br />
<br />
<strong>dihw</strong> 12 · 4 2020 49
Impressum/Termine<br />
Impressum Terminvorschau (Stand: 01.03.<strong>2021</strong>)<br />
ISSN 1868-4459<br />
ZKZ 30498<br />
Verlag<br />
Dr. Harnisch Verlags GmbH<br />
Geschäftsleitung<br />
Dr. Claus-Jörg Harnisch<br />
Benno Keller<br />
Eschenstraße 25<br />
90441 Nürnberg<br />
Telefon: + 49 (0) 911 2018-0<br />
Telefax: + 49 (0) 911 2018-100<br />
E-Mail: <strong>dihw</strong>-info@harnisch.com<br />
www.harnisch.com/<strong>dihw</strong><br />
Publisher<br />
Benno Keller<br />
Telefon: + 49 (0) 911 2018-200<br />
E-Mail: keller@harnisch.com<br />
Redaktion<br />
Eric Schäfer<br />
Telefon: +49 (0) 911 5 04 98 82<br />
E-Mail: eric.schaefer@harnisch.com<br />
Objektleitung<br />
Tanja Pinke<br />
Telefon: + 49 (0) 911 2018-130<br />
E-Mail: pinke@harnisch.com<br />
16. – 19. März <strong>2021</strong> DiMaP 2.0 – Digital Machining Market Place<br />
Internationale Onlinekonferenz zum Thema „digitale Zerspanung“<br />
Weitere Infos: www.digital-machining.de<br />
23. – 26. März <strong>2021</strong> METAV digital, Düsseldorf<br />
Fachmesse für die Technologien der Metallbearbeitung<br />
Weitere Infos: www.metav.de<br />
08. – 11. Juni <strong>2021</strong> Moulding Expo, Stuttgart<br />
Int. Fachmesse Werkzeug-, Modell- und Formenbau<br />
Weitere Infos: www.messe-stuttgart.de<br />
29. – 30. Juni <strong>2021</strong> „Entgrattechnologien und Präzisionsoberflächen“,<br />
Nürtingen<br />
9. Fachtagung zur Bedeutung von Randzonen und Oberflächen für die<br />
Weiterverarbeitbarkeit<br />
Weitere Infos: www.fairexperts.de<br />
Produktion<br />
Christiane Ebner<br />
Telefon: + 49 (0) 911 2018-260<br />
E-Mail: ebner@harnisch.com<br />
Mediaberatung (D, A, CH)<br />
Thomas Mlynarik<br />
Telefon: + 49 (0) 911 2018-165<br />
Telefon: +49 (0) 9127 90 23 46<br />
Mobil: +49 (0) 151 5481 8181<br />
E-Mail: mlynarik@harnisch.com<br />
Mediaberatung (Europa)<br />
Britta Steinberg<br />
Telefon: + 49 (0) 2309 5744 740<br />
Mobil: +49 (0) 176 4786 0138<br />
E-Mail: steinberg@harnisch.com<br />
Mediaberatung (USA, Kanada)<br />
Bill Kaprelian<br />
Telefon: + 1 262 729 2629<br />
E-Mail: kaprep@harnisch.com<br />
Erscheinungsweise<br />
4 x jährlich<br />
Druck<br />
Schleunungdruck GmbH<br />
Eltertstraße 27<br />
97828 Marktheidenfeld<br />
Bezugspreise<br />
Einzelheft:<br />
Inland: 15,00 Euro + Versandkostenanteil<br />
(zzgl. 7 % MwSt.).<br />
Ausland: 15,00 Euro Netto + Versandkostenanteil<br />
Jahresabonnement:<br />
Inland: 50,00 Euro + Versandkosten 8,00 Euro<br />
(zzgl. 7 % MwSt.).<br />
Ausland: 50,00 Euro Netto + Versandkosten 12,00 Euro<br />
Bankverbindungen<br />
HypoVereinsbank AG, Nürnberg<br />
IBAN: DE45 76020070 0000614718<br />
Swift-Code: HYVEDEMM460<br />
VAT-ID: DE 133510873<br />
Digital as usual.<br />
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