Anzeige Medizintechnisches Kolloquium ▶ PROZESSOPTIMIERTE WERKZEUGE VON HUFSCHMIED FÜR DIE MEDIZINTECHNIK Perfekte Oberflächen, lange Standzeiten Implantate. Chirurgische Instrumente. Apparate. Fortschritte in der Medizintechnik werden oft durch innovative Materialien erreicht. Doch jeder Werkstoff bringt eigene Herausforderungen für die zerspanende Bearbeitung mit sich. Hufschmied Zerspanungssysteme liefert deshalb werkstoffspezifische Werkzeuge. Autor: Ralph R. Hufschmied Bild: Hufschmied Eine Knochenplatte aus Titan für eine chirurgische Anwendung Um maßgenaue Werkstücke mit perfekten Oberflächen effizient zu fertigen, müssen die Bearbeitungsprozesse optimiert werden. Maschine, Werkzeugwege und vor allem das Werkzeug müssen passen. Ist dies nicht der Fall, kann es passieren, dass beispielsweise Kunststoffe während der Bearbeitung zu heiß werden und aufschmelzen oder Verbundmaterialien delaminieren. Frühzeitiger Verschleiß kann die Folge sein, wenn Werkzeuge nicht ausreichend für harte Werkstoffe geeignet sind. Hufschmied Zerspanungssysteme hat jeweils spezielle Werkzeuge für die in der Medizintechnik eingesetzten Materialien wie PEEK, UHM-PE, PEEK-CF, CFK, Aluminium, CrNioder CrCo-Stahl und Titan. Das jüngste Beispiel für die Weiterentwicklung materialspezifischer Lösungen: die Werkzeugreihe „Ti- Kong“ für die Titanbearbeitung. Geometrie und Beschichtung Die wesentlichen Herausforderungen bei der Titanverarbeitung sind Kaltverschweißung und Adhäsion: Späne haften am Werkzeug an. Auch die Erhitzung des Werkzeugs in der Bearbeitung ist ein Problem – ein Vollhartmetallfräser ohne Beschichtung nimmt ab etwa 500 Grad Celsius Schaden. In der Nasszerspanung kommt es zudem zu chemischen Reaktionen der Zusatzelemente in der Titanlegierung mit dem Hartmetall des Werkzeugs. Aus diesen Gründen ist eine Beschichtung des Werkzeugs nötig. Bislang wurde das Problem mit PVD-Beschichtungen (physical vapour deposition) gelöst. Auf der Suche nach einer Beschichtungstechnik, die das Werkzeug noch warmhärter und glatter macht, beschritt Hufschmied neue Wege und nutzt jetzt HiPIMS, das Hochleistungsimpulsmagnetronsputtern. Die mit diesem Verfahren aufgebrachte Beschichtung SLX3 aus Titan-Aluminium-Siliziumnitrid ist extrem dicht und hart. Beeindruckend ist ihre Hitzebeständigkeit beziehungsweise der Schutz, den sie für den Vollhartmetallkörper des Werkzeugs bietet: Über 1000 Grad Celsius sind nun kein Problem mehr. Auch die Geometrie der Schneiden wurde optimiert. Ungleich geteilte Schneiden sorgen für Laufruhe bei hohen Zustellungen. Die Schneidkanten mit ihrer Mikrostrukturierung und die Stirngeometrie sind besonders stabil. Benchmarks mit Titan Grade 5 zeigten den gewaltigen Fortschritt für die Prozesssicherheit: Die SLX3-beschichteten Werkzeuge weisen 30 bis 35 Prozent längere Standzeiten im Vergleich zu den konventionell beschichteten Titanbearbeitungswerkzeugen ■ auf. Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH www.hufschmied.net Bild: Hufschmied Das „Ti-Kong“- Werkzeug FEHC545SR von Hufschmied Zerspanungssysteme: Dank SLX3-Beschichtung 30 bis 35 Prozent längere Standzeiten 56 Februar 2024
Anzeige Medizintechnisches Kolloquium ▶ OB RETROFIT ODER NEUMASCHINE – EINFACH AUTOMATISIEREN Automatisierung von Fräsmaschinen Wenn modernste Automation und etablierte Fertigungstechnologien aufeinandertreffen, entsteht Potenzial für mehr Effizienz. Vorausgesetzt, man macht alles richtig – denn Automation ist nicht gleich Automation. Welche Chancen eröffnen sich durch die Automatisierung in der Zerspanung? Autor: Giuseppe Semeraro Ein automatisiertes Be- und Entladen von Werkzeugmaschinen wie etwa CNC-Fräsmaschinen zählt heute vielerorts zu den Standards in der Zerspanungsindustrie. Grund: Der zunehmende Kosten- und Wettbewerbsdruck erfordert ein Optimieren der eigenen Prozesse; die effiziente Nutzung der vorhandenen Ressourcen eingeschlossen. Für Unternehmen ohne Automation oder mit niedrigem Automatisierungsgrad sind deshalb die ersten Schritte zur Automatisierung ihrer Fertigung entscheidende Weichensteller. Für sie gilt es zu klären, welche Lösung – innerhalb der enorm vielfältigen Automationssysteme – die optimale Lösung ist. Ob Teilehandling, Paletten-Automation, linear-geführt oder in Form von einer Werkzeugmaschinen-Automation mit CNC-Roboter: Anbieter von Automatisierungstechnologien haben zumeist eine eigene Philosophie, wie sie mit der Maschinenbeladung umgehen und welche Optionen fürs Speichern angeboten wird. Das RoboTrex Automationssystem mit einer maximalen Speicherkapazität von bis zu 168 Schraubstöcken und Werkstückgewichten bis 45 kg deckt, von der Einzelteilfertigung bis zu größeren Serien jeglichen Bedarf ab. Es ist flexibel, einfach zu bedienen und bietet ein hervorragendes Kosten-Nutzen- Verhältnis. Als Speichermedium nutzt es flexible Automationswagen, die extern vorgerüstet werden können und eine schnelle Neube- Die RoboTrex Automation ist für alle gängigen Werkzeugmaschinen einfach zu installieren. Je nach Maschinentyp ist eine Seiten- oder Frontbeladung realisierbar. stückung der Anlage ohne Maschinenstillstand ermöglichen. Dank der intuitiven Bedienung und des bereits voreingestellten Systems sind keine Roboterkenntnisse nötig, womit sich der Schulungsaufwand auf ein Minimum beschränkt und kein Fachpersonal erfordert. Die Automatisierung zeigt schnell positive Wirkung: War bis dato das Bestücken der Werkzeugmaschinen manuell durch die Maschinenbediener erfolgt, wird es jetzt durch ein automatisiertes Be- und Entladen der Fräsmaschine realisiert. In Folge steigert sich nicht nur der Output. Die Maschinenbediener können entstehende Zeitfenster für andere Tätigkeiten nutzen – der Arbeitsalltag wird variabler ■ gestaltbar. LANG Technik GmbH www.lang-technik.de Der Einsatz von RoboTrex sorgt für eine erhöhte Maschinenauslastung und somit für einen gesteigerten Output in der Fertigung. Foto: LANG Technik Februar 2024 57
