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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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<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 />

Anzeige DIHW 02_<strong>2021</strong> _ 210 X 78 mm_Layout 1 25.01.21 09:53 Seite 1<br />

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der Graphitbearbeitung - jetzt auch mit drei Zähnen.<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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Werkzeuge<br />

Hochleistungs-Schleifscheiben mit präzisionsgeformtem<br />

Trapez-Stäbchen-Schleifkorn für<br />

maximale Performance<br />

Die Blue Moon TM TZ ist eine Innovation<br />

aus der Forschung & Entwicklung<br />

von Krebs & Riedel. Die Blue Moon TM TZ<br />

erweitert die Blue Moon TM Produktfamilie.<br />

Sie zeichnet sich durch hohe Schnittfreudigkeit<br />

und Zeitspanvolumen aus.<br />

Das in der Blue Moon TM TZ eingesetzte<br />

Schleifkorn ist sehr scharfkantig, mikrokristallin<br />

und besitzt eine längliche<br />

Trapez-Stäbchenform. Blue Moon TM TZ<br />

Schleifscheiben überzeugen vor allem<br />

durch eine sehr niedrige thermische Belastung<br />

in der Kontaktzone. Die hohe<br />

Profilhaltigkeit der Kornkombination<br />

führt zu verlängerten Abrichtintervallen<br />

bei hohen Abtragsraten und erhöht die<br />

Wirtschaftlichkeit.<br />

Vorteile im Überblick<br />

Die Vorteile kommen besonders stark<br />

bei der Bearbeitung von großen Kontaktlängen<br />

zum Tragen. Typische Anwendungen<br />

sind zum Beispiel Vollschnittschleifen,<br />

Laufbahnschleifen<br />

und Profilschleifen von Verzahnungen<br />

mit großen Modulen. Außerdem<br />

bestechen<br />

die Schleifscheiben<br />

durch eine<br />

sehr geringe thermische<br />

Belastung<br />

und überzeugen<br />

mit einer hohen<br />

Abtragsleistung.<br />

Weitere entscheidende<br />

Vorteile<br />

sind das<br />

selbstschärfende<br />

Schleifkorn, kurze<br />

Schleifzeiten<br />

und geringe Stückkosten. Verlängerte<br />

Abrichtintervalle sowie hohe Standzeiten<br />

sind ein zusätzliches Plus der Blue<br />

Moon TM TZ Schleifscheiben.<br />

Eigenschaften<br />

Die Hochleistungs-Schleifscheiben<br />

zeichnen sich durch individuelle Spezifizierung<br />

an den jeweiligen Prozess durch<br />

Anpassung der Kornkonzentration aus.<br />

Außerdem durch eine homogene, steuerbare<br />

Porenraumgestaltung und eine<br />

hohe Splitterfreudigkeit beim Abrichtprozess.<br />

Anwendungen<br />

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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aus verschiedenen Branchen. Die Anmeldung zum<br />

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50 <strong>dihw</strong> 13 · 1 <strong>2021</strong>


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