dihw MAGAZIN 2/2021
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ZKZ 30498<br />
Ausgabe 2 <strong>2021</strong><br />
DIAMANT HOCHLEISTUNGSWERKZEUGE<br />
Unabhängige Fachzeitschrift für PKD, PVD, CVD, CBN, Hartmetall
»Contour-profiled«<br />
Die Revolution im Tiefschliff<br />
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Eric Schäfer<br />
Redakteur<br />
Den richtigen Schliff ...<br />
... haben wir dieser <strong>dihw</strong>-Ausgabe auf jeden Fall verpasst. Zieht sich das Thema<br />
Schleifen doch durch die komplette Zeitschrift. Angefangen bei den wissenschaftlichen<br />
Fachartikeln. Die Wissenschaftler des Instituts für Fertigungstechnik<br />
und Werkzeugmaschinen widmen sich den thermischen und mechanischen<br />
Eigenschaften von CBN-Schleifscheiben und dem Einfluss des Pulvers<br />
bei der Herstellung sintermetallischer Schleifscheiben.<br />
Weitere Artikel beschäftigen sich mit flexiblen Lösungen bei Präzisionsverzahnungen<br />
für Robotik und Spezialanwendungen und zeigen ein Schälschleifverfahren,<br />
das für Werkzeugrohlinge entwickelt wurde, um extreme Genauigkeit<br />
und eine perfekte Qualität beim Schleifen von Hartmetall-Werkzeugen zu erzielen.<br />
Dass nicht alles Gute neu sein muss, demonstriert ein legendärer Schleifmaschinen-Klassiker,<br />
der von einem Retrofit-Spezialisten zu neuem Leben erweckt,<br />
sprich nachgebaut, wird.<br />
Neu und überraschend hingegen kam die Ankündigung des VDW (Verein<br />
Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken), im kommenden Jahr eine<br />
GrindingHub in Stuttgart zu veranstalten, die sich „als neue Leitmesse für<br />
Schleiftechnik und Superfinishing“ etablieren will. Ob sie neue Akzente setzen<br />
kann oder als Kopie der seit 1998 bestehenden Internationalen Leitmesse der<br />
Schleiftechnik, der GrindTec in Augsburg, ihren Erfolg sucht, darüber werden<br />
letztlich die Besucher abstimmen.<br />
Wer nicht bis zum nächsten Jahr warten will, um über neueste Entwicklungen<br />
aus dem Bereich der Schleiftechnologie informiert zu werden, der nimmt<br />
am 9. Dortmunder Schleifseminar teil, das Ende September am Institut für<br />
Spanende Fertigung stattfinden wird. Oder schaut einfach regelmäßig in unser<br />
Magazin und auf unsere Homepage.<br />
Eric Schäfer<br />
Redakteur
Inhalt<br />
Titel<br />
5 Das neue Lieblingswerkzeug (CERATIZIT Deutschland GmbH)<br />
Werkstoffe<br />
CBN<br />
18 Charakterisierung thermischer und mechanischer Eigenschaften von bronzegebundenen<br />
CBN-Schleifscheiben<br />
Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena, Dr.-Ing. Alexander Krödel, Lennart Köhler M. Sc.<br />
Keramik<br />
24 Schneidmittel für Siliziumnitrid-Keramikbauteile<br />
PVD/CVD<br />
25 Neue Stahldrehgeneration<br />
Titan<br />
26 Superwerkstoff mit Allüren<br />
Werkzeuge<br />
Schleifscheiben<br />
28 Einfluss des Pulvers bei der Herstellung sintermetallischer Schleifscheiben<br />
Prof. Dr.-Ing. Berend Denkena, Dr.-Ing. Alexander Krödel, M. Sc. Patrick Dzierzawa<br />
Wendeschneidplatten<br />
34 Neue Technologie sorgt für hohe Geschwindigkeit und lange Standzeit<br />
Bohrer<br />
35 Schnellere Bearbeitung von Komponenten für die Luft- und Raumfahrt<br />
Werkzeugsysteme<br />
36 Bohren und Senken in Vollhartmetall<br />
Fräser<br />
38 Chancen durch bestückte Diamantfräser<br />
Wirtschaftliche Bearbeitung von Aluminium- und Composite-Bauteilen GFK/CFK<br />
39 Nie wieder ausgerissene Kanten und unsauber gefräste Mittellagen beim CNC-Formatieren<br />
40 Neue Leistungsträger für das trochoidale Fräsen<br />
Bearbeitungsverfahren<br />
Verzahnen<br />
41 Für alles eine flexible Lösung<br />
Schleifen<br />
42 Mehr Flexibilität und Leistung bei der Rohlingsbearbeitung<br />
Komponenten/Zubehör<br />
45 Tool Management<br />
47 Messtechnik<br />
46 Software<br />
48 Kühlschmierstoffe<br />
News & Facts/Diverses<br />
3 Editorial<br />
10 Personalien<br />
11 Markt<br />
14 Veranstaltungen/Messe-Infos<br />
49 Unternehmen/Inserenten<br />
50 Impressum/Termine/Ausblick<br />
4 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Titelstory<br />
Das neue Lieblingswerkzeug<br />
Die SilverLine von CERATIZIT – ein gutes Fräswerkzeug noch besser gemacht<br />
Die Ceratizit-Gruppe, einer der<br />
weltweit führenden Werkzeughersteller,<br />
pflegt eine enge Beziehung zu ihren<br />
Kunden und weiß daher genau, mit welchen<br />
Weiterentwicklungen sie punkten<br />
kann. Jüngstes Beispiel: die universellen<br />
Vollhartmetall-Fräser SilverLine. Seit Jahren<br />
sind sie bei zahlreichen Anwendern –<br />
wie beispielsweise der Heinz Knöpfle<br />
GmbH – die meistverwendeten Fräser<br />
und deren „Lieblingswerkzeuge“. Von<br />
der aktuell getesteten neuen SilverLine-<br />
Generation ist Zerspanungsdienstleister<br />
Knöpfle begeistert. „Wir hatten nicht<br />
gedacht, dass noch eine solche Steigerung<br />
hinsichtlich Standzeit und Schnittwerte<br />
möglich ist.“<br />
Das Kleinunternehmen Heinz Knöpfle<br />
GmbH in Schwabmünchen bei Augsburg<br />
wurde vor gut 30 Jahren vom Namensgeber<br />
als Sondermaschinen- und<br />
Werkzeugbauer gegründet. Heute führen<br />
seine drei Kinder die Geschäfte:<br />
Susanne Knöpfle erledigt den kaufmännischen<br />
Part, während ihre Brüder<br />
Andreas und Christian Knöpfle für die<br />
Technik und Produktion zuständig sind.<br />
Diese hat sich in den letzten 15 Jahren<br />
gewaltig verändert, wie Susanne<br />
Knöpfle erklärt: „Wir haben uns von der<br />
Einzelteil- und Kleinstserienfertigung<br />
komplett verabschiedet und unseren<br />
Maschinenpark so aufgestellt, dass wir<br />
jegliche Zerspanungsdienstleistung in<br />
größeren Losgrößen anbieten können.“<br />
Höhere Schnittgeschwindigkeit und längere Standzeiten – das versprechen die ultimativ<br />
universellen Fräser der jüngsten WNT-SilverLine-Generation von CERATIZIT.<br />
Zu den Knöpfle-Kunden zählen führende<br />
Unternehmen anspruchsvoller Branchen<br />
wie der Medizin- und Wägetechnik, dem<br />
Maschinenbau, der Luftfahrt und vielen<br />
mehr. Mit einer Ausnahme, wie die Geschäftsführerin<br />
betont: „Für Automobilhersteller<br />
und deren große Zulieferer arbeiten<br />
wir nicht mehr. Diese Entscheidung<br />
haben wir schon vor Jahren getroffen<br />
und sind bisher damit gut gefahren.“<br />
Der treue Kundenstamm wird von<br />
Knöpfle sowohl mit Bauteilen sowie fertigmontierten<br />
Baugruppen beliefert. „Bei<br />
Bedarf sehr schnell und stets in gleichbleibend<br />
hoher Qualität“, verrät Susanne<br />
Knöpfle eine Stärke ihres Unternehmens.<br />
Dafür unterhält es ein Rohteilelager, das<br />
mit Material in unterschiedlichen Größen<br />
und Güten gefüllt ist.<br />
Zweites Alleinstellungsmerkmal ist die<br />
Breite des Angebots: Drehen, Fräsen<br />
und Komplettbearbeitung von Teilen,<br />
die im Durchmesser von 10 bis 800 mm<br />
reichen und bis zu 2.000 mm lang sein<br />
dürfen. „Viele Kunden können bei uns<br />
ihren gesamten Zulieferbedarf aus einer<br />
Hand erhalten“, erklärt Susanne<br />
Knöpfle. „Schon seit ein paar Jahren<br />
spüren wir, dass eine solche Vielseitigkeit<br />
gefragt ist – von ganz einfach bis<br />
kompliziert.“ Dafür stehen ein entsprechender<br />
Maschinenpark und das über<br />
viele Jahre gewachsene Know-how der<br />
Mitarbeiter zur Verfügung.<br />
Konzentration auf wenige<br />
Lieferanten<br />
Bei der anspruchsvollen Zerspanung einer Polygonwelle aus Edelstahl, die Knöpfle in<br />
großen Stückzahlen und in vielen Varianten produziert, konnte der SilverLine-Fräser auf<br />
ganzer Linie überzeugen.<br />
„Wenn Familienunternehmen mit wenigen<br />
Mitarbeitern ein derart breites Leistungsspektrum<br />
anbieten, darf man sich<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 5
Titelstory<br />
Universalfräser SilverLine<br />
punktet auf der ganzen Linie<br />
Ein Alleinstellungsmerkmal der Heinz Knöpfle GmbH ist die Breite des Angebots: Drehen,<br />
Fräsen und Komplettbearbeitung von einfachen und komplizierten Teilen, die im Durchmesser<br />
von 10 bis 800 mm reichen und bis zu 2.000 mm lang sein dürfen.<br />
im Equipment nicht verzetteln“, erwähnt<br />
die Firmenchefin. Die Heinz<br />
Knöpfle GmbH hat sich daher auf einige<br />
wenige, aber bewusst gewählte Ausrüster<br />
beschränkt. Auf diese Weise profitiert<br />
der Zerspanungsdienstleister von<br />
einer Einheitlichkeit, die den Chefs beim<br />
Einkauf und den Mitarbeitern in der Fertigung<br />
Kräfte spart. So besteht der Maschinenpark<br />
aus mittlerweile 18 CNC-<br />
Fräs- und -Drehfräszentren – allesamt<br />
von Mazak – in unterschiedlichen Größen<br />
und Ausführungen, vielfach ergänzt<br />
durch Roboterzellen für vollautomatisiertes<br />
Palettenhandling.<br />
Bei den Werkzeuglieferanten dominiert<br />
die Ceratizit-Gruppe, die mit ihren<br />
renommierten Kompetenz- und Produktmarken<br />
(CERATIZIT, WNT, KOMET<br />
und KLENK) das komplette Spektrum<br />
der Zerspanungswerkzeuge abdeckt.<br />
Christian Knöpfle, der mit seinem Bruder<br />
Andreas die technische Geschäftsführung<br />
verantwortet, sagt: „Bis vor sieben<br />
Jahren hatten wir Werkzeuge verschiedenster<br />
Hersteller im Einsatz. Bei<br />
unseren Bemühungen, die Zahl der Anbieter<br />
und auch die Zahl der Werkzeugvarianten<br />
zu reduzieren, kristallisierte<br />
sich Ceratizit als idealer Partner heraus.“<br />
Initial war die anspruchsvolle<br />
Zerspanung einer Polygonwelle aus<br />
Edelstahl, die Knöpfle in verschiedenen<br />
Größen für ein Unternehmen der Wasserwirtschaft<br />
produziert. Das damals<br />
verwendete Werkzeug brachte nicht<br />
die erwünschte Leistung. In Benchmark-<br />
Tests konnte Ceratizit mit dem WNT-<br />
Fräser SilverLine auf ganzer Linie punkten.<br />
„Leistungsdaten, Standzeit – diese<br />
Fräser haben alle anderen in den Schatten<br />
gestellt“, erinnert sich Christian<br />
Knöpfle. „Aber nicht nur bei VA-Materialien<br />
überzeugt uns der SilverLine. Er ist<br />
sehr universell einsetzbar, auch bei einfacheren<br />
Stahlwerkstoffen. Wir fahren<br />
mit ihm extreme Schnittwerte, erreichen<br />
dadurch eine hohe Ausbringung –<br />
und das bei Standzeiten und einer Prozesssicherheit,<br />
die andere Fräser nie erreichen.<br />
Das ist optimal für Anwender<br />
wie wir, die breit aufgestellt sind und<br />
trotzdem nur ein kleines Werkzeugportfolio<br />
nutzen wollen. Der SilverLine ist<br />
seit damals ganz klar unser Lieblingswerkzeug.“<br />
Doch nicht nur das SilverLine-Werkzeug,<br />
das es in unterschiedlichen Längen und<br />
Geometrien gibt, als Schrupp- und<br />
als Schlichtfräser, spricht für Ceratizit<br />
als wichtigstem Werkzeuglieferant bei<br />
Knöpfle. Geschäftsführer wie auch Maschinenbediener<br />
schätzen die gute Zusammenarbeit<br />
mit Innen- und Außendienst.<br />
„Selbst bei späten Bestellungen<br />
ist das Werkzeug am nächsten Tag da.<br />
Das ist wichtig, da auch wir auf Kundenwünsche<br />
schnell reagieren müssen“, betont<br />
Christian Knöpfle. Er hebt auch die<br />
qualitativ hochwertige Anwendungsberatung<br />
hervor, welche die gesamte<br />
Produktpalette einbezieht. „So haben<br />
wir Zug um Zug alles auf Ceratizit umgestellt<br />
– von den Vollhartmetallfräsern<br />
über Wendeplattenwerkzeuge zum Drehen,<br />
Fräsen und Bohren bis hin zu modularen<br />
Spindelwerkzeugen und Werkzeugaufnahmen.“<br />
Er lobt auch die permanenten<br />
Weiterentwicklungen, die<br />
Ceratizit-Produkte auszeichnen.<br />
Neue SilverLine-Generation<br />
sorgt für Überraschungen<br />
Christian Knöpfle (rechts) berichtet Ceratizit Regionalverkaufsleiter Aris Maul, wie verblüffend<br />
die mit dem Upgrade des SilverLine erzielten Ergebnisse sind: „Sie haben unsere<br />
hohen Erwartungen noch weit übertroffen.“<br />
Jüngstes Beispiel: Das „Lieblingswerkzeug“<br />
SilverLine wurde komplett überarbeitet.<br />
Aris Maul, Regionalverkaufsleiter<br />
6 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Titelstory<br />
im Bereich Cutting Tools bei Ceratizit,<br />
erklärt: „Wir haben eine neue Generation<br />
des SilverLine geschaffen, auf Basis<br />
eines neuen Hartmetalls – natürlich aus<br />
eigener Herstellung. Dazu kommen optimierte<br />
Schliffbilder. Auch die Geometrien<br />
haben wir im Mikrobereich verändert.<br />
Und was die Beschichtung anbelangt,<br />
hat der neue SilverLine nun<br />
eine ‚Dragonskin‘ – eine PVD-Beschichtung,<br />
die für eine extrem lange Standzeit<br />
sorgt.“<br />
Aris Maul schlug die Heinz Knöpfle<br />
GmbH als Feldtest-Partner vor, da nur<br />
wenige Kunden, den SilverLine in solcher<br />
Vielfältigkeit einsetzen wie die<br />
Schwabmünchener CNC-Zerspaner.<br />
Christian Knöpfle sagte gerne zu,<br />
weist aber darauf hin, dass „wir als<br />
Im halbjährigen Feldtest setzte Knöpfle die neue Generation des SilverLine auf verschiedenen<br />
Bearbeitungszentren ein. Das Ergebnis: 20 bis 40 Prozent höhere Schnittwerte<br />
und parallel dazu um 30 bis 40 Prozent längere Standzeiten.<br />
Einheitlichkeit im Maschinenpark und bei den Werkzeugen: Fast alle CNC-Zentren stammen<br />
von Mazak und die meisten Werkzeuge von Ceratizit. Der Werkzeughersteller hat<br />
bei Knöpfle ein Werkzeugausgabesystem (im Vordergrund zu sehen) installiert, für das er<br />
die dynamische Bestandspflege inklusive Verwaltung und Nachbestückung übernimmt.<br />
Zum Anwender:<br />
1979 gründete Heinz Knöpfle die gleichnamige GmbH als Firma für Sondermaschinenbau.<br />
Heute ist das in Schwabmünchen/Schwabegg, etwa 30 km<br />
südwestlich von Augsburg ansässige Unternehmen als CNC-Zerspanungsdienstleister<br />
tätig, der ein breites Bauteilspektrum – von einfach bis kompliziert<br />
– anbietet. Die von der Tochter des Gründers, Susanne Knöpfle,<br />
und seinen Söhnen Andreas und Christian Knöpfle geleitete Firma pflegt<br />
einen festen Kundenstamm, zu dem Unternehmen aus unterschiedlichsten<br />
Branchen zählen, z. B. Maschinenbau, Medizintechnik, Drucktechnik, Dosiertechnik,<br />
Wägetechnik, Antriebstechnik, Holztechnik, Kunststofftechnik,<br />
Armaturenbau, Hoch- und Tiefbau, Luftfahrt, Verpackungstechnik, Lebensmittelindustrie,<br />
Baumaschinenindustrie sowie Umwelttechnik.<br />
großer Fan der SilverLine-Werkzeuge<br />
eine sehr hohe Erwartungshaltung<br />
hatten.“ Ein halbes Jahr lang nutzte<br />
Knöpfle die neue Generation auf fast allen<br />
18 CNC-Maschinen. „Die verblüffenden<br />
Ergebnisse, die wir mit dem Upgrade<br />
erzielen konnten, haben unsere<br />
Erwartungen noch weit übertroffen.“<br />
Der konkrete Unterschied: 20 bis<br />
40 Prozent höhere Schnittwerte, abhängig<br />
vom Werkstoff, ob Edelstahl<br />
oder Stahl, brenngeschnitten, blank<br />
oder verzundert. Parallel dazu erhöhten<br />
sich die Standzeiten um 30 bis 40 Prozent.<br />
„Wir haben gleich bemerkt, dass<br />
die neuen SilverLine-Werkzeuge laufruhiger<br />
sind und dadurch die Belastung<br />
der Maschine geringer ausfällt. Die über<br />
Monate hinweg gesammelten Werte<br />
haben das dann voll bestätigt. Wir<br />
haben ein neues Lieblingswerkzeug“,<br />
schmunzelt der Zerspanungsfachmann.<br />
Seit Januar 2020 kommen die neuen<br />
SilverLine-Werkzeuge bei CERATIZIT-<br />
Kunden zum Einsatz und haben die bisherige<br />
Generation eins zu eins ersetzt.<br />
Die SilverLine-Werkzeuge der neuen<br />
Generation gibt es in den gleichen Größen<br />
wie bisher, sodass sie auch mit den<br />
gleichen Schneidparametern genutzt<br />
werden können. „Die Substitution hatte<br />
also für die Kunden keine negativen<br />
Auswirkungen. Im Gegenteil. Anwender<br />
bemerkten den Unterschied zu den<br />
Vorgängern durch die deutlich höheren<br />
Standzeiten“, betont Aris Maul.<br />
Weitere Infos: www.ceratizit.com<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 7
METAV<br />
METAV digital<br />
Messebesuch der ganz anderen Art<br />
Nach Wochen langer Vorbereitung<br />
der 80 Aussteller und des METAV-Organisators<br />
VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken)<br />
öffnete die<br />
METAV digital am 23. März <strong>2021</strong> pünktlich<br />
ihre Tore. Natürlich nur symbolisch,<br />
„denn wir sind rund um die Uhr von jedem<br />
Punkt der Welt erreichbar“, so<br />
Stephanie Simon, Projektreferentin beim<br />
VDW und für die METAV digital verantwortlich.<br />
Der Besucher konnte die Messe ohne<br />
großen Aufwand besuchen, sehr effizient<br />
die Stände ansteuern, die er sehen<br />
wollte, sich außerdem beim Gang durch<br />
die Hallen zusätzlich inspirieren lassen<br />
sowie sogar mehrfach und sehr gezielt<br />
genau den Vorträgen im Rahmen der<br />
Web-Sessions zuhören, die ihn interessieren.<br />
Die METAV digital präsentierte also<br />
nicht nur Unternehmensprofile, sondern<br />
Messestände zwischen 25 und 100 m 2<br />
Ausstellungsfläche, ausgestattet mit<br />
Videos, Direkt-Links und einer Medien-<br />
Bibliothek. Auch persönliche Kommunikation<br />
war möglich, akustisch im Online-Chat,<br />
zu dem sich der Besucher am<br />
Stand anmeldet, oder visuell per Video-<br />
Conferencing.<br />
Neue Geometrie zum<br />
Schlichten von Einstichen<br />
Mit der Geometrie FB präsentiert die<br />
Paul Horn GmbH eine Lösung zum<br />
Schlichten von Einstichen. Mit der Standardisierung<br />
der speziellen Schneidengeometrie<br />
reagiert der Werkzeughersteller<br />
auf die Wünsche der Anwender<br />
nach noch besseren Oberflächengüten<br />
an den Flanken und am Nutgrund von<br />
Einstichen. Als Sonderlösung war diese<br />
spezielle Geometrie schon seit einiger<br />
Zeit bei der Fertigung von Einstichen für<br />
Dichtringe sowie für Wellendichtungen<br />
erfolgreich im Einsatz. Hohe Oberflächengüten<br />
sind im Schlichtprozess auch<br />
bei labilen Verhältnissen problemlos<br />
möglich. Horn bietet die Geometrie für<br />
eine Vielzahl seiner Stechsysteme für die<br />
Außen- und Innenbearbeitung an.<br />
Zur Feinbearbeitung von Außeneinstichen<br />
ist die Geometrie für die Systeme<br />
224, 229, S34T, 315 und 64T als<br />
Standardwerkzeug erhältlich. Für die Innenbearbeitung<br />
für die Stechsysteme<br />
105, 108, 111, 114 sowie 216. Weitere<br />
Schneidplattentypen sind als Sonderwerkzeug<br />
erhältlich und über das<br />
Greenline-System schnell verfügbar.<br />
Hierbei ist es möglich, kundenspezifische<br />
Schneidplatten, je nach Ausführung<br />
bis zu 50 Stück, innerhalb von fünf<br />
Arbeitstagen nach Zeichnungsfreigabe<br />
durch den Kunden zu liefern.<br />
Werkzeuge für die<br />
digitalisierte Welt<br />
Die Werkzeug-Experten von ISCAR<br />
legten den Fokus auf die Tools der<br />
NEOLOGIQ-Kampagne und präsentieren<br />
eine ganze Reihe an Neu- und<br />
Weiterentwicklungen. Eines der Highlights<br />
am digitalen Messestand ist die<br />
NEODO S890 zum wirtschaftlichen<br />
Eckfräsen. Die gesinterte<br />
Wendeschneidplatte besitzt acht<br />
Schneiden und einen Anstellwinkel<br />
von 90 Grad für gutes Handling<br />
bei Schnitttiefen bis fünf<br />
Millimeter.<br />
Mit den neuen dreischneidigen<br />
Flachkopfbohrern<br />
für die LOGIQ 3<br />
CHAM-Bohrkörper können Anwender<br />
einfach und ohne Pilotbohrung<br />
ins Volle arbeiten und<br />
Bohrungen mit flachem Grund<br />
einbringen. Sie sparen sich damit<br />
einen zweiten Arbeitsschritt und<br />
steigern ihre Produktivität.<br />
Bei den Stechwerkzeugen legt<br />
ISCAR den Schwerpunkt auf Benutzerfreundlichkeit<br />
und kurze<br />
Rüstzeiten. Die 3-D-gedruckten<br />
Werkzeughalter JETCROWN erweitern<br />
jetzt die LOGIQ F GRIP-Reihe. Die<br />
JETCROWN ermöglicht die Kühlung des<br />
Schneidsatzes von zwei Seiten. Das verbessert<br />
die Standzeit des Werkzeugs.<br />
Zudem werden die Schneidenträger nur<br />
noch mit einer Schraube geklemmt. Das<br />
reduziert die Rüstzeit und macht spindelnahes<br />
Abstechen bei maximaler Stabilität<br />
möglich.<br />
3-D-Einblicke in die<br />
Produktionstechnik<br />
Dass auch unter Pandemiebedingungen<br />
spannende Einblicke in automatisierte<br />
Produktionstechniken möglich sind, beweist<br />
die Okuma Europe GmbH. Das<br />
Unternehmen zeigte am eigenen vir-<br />
8 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
METAV<br />
tuellen Messestand das hochwertige<br />
5-Achs-Bearbeitungszentrum GENOS<br />
M460V-5AX. Mit diesem 5-Achs-Bearbeitungszentrum<br />
lassen sich dank leistungsstarker<br />
Spindel und besonders stabilem<br />
Doppelständer-Maschinenbett<br />
unterschiedlichste Werkstücke präzise<br />
und zugleich wirtschaftlich bearbeiten.<br />
Für einen hochgenauen, produktiven<br />
und effizienten Betrieb ist die Maschine<br />
mit verschiedenen Hardware- und Software-Lösungen<br />
ausgestattet.<br />
Bearbeitung kleinster<br />
Hartmetallwerkzeuge<br />
Auf der METAV digital vertreten war der<br />
Biberacher Schärfspezialist Vollmer, der<br />
auf seinem virtuellen Messestand die<br />
beiden Schärfmaschinen VHybrid 360<br />
und VGrind 340S zeigte. Die Schleifmaschine<br />
VGrind 340S eignet sich für<br />
die Bearbeitung von kleinsten Hartmetallwerkzeugen<br />
mit Durchmessern zwischen<br />
0,3 und 12,7 Millimeter, also filigranen<br />
Bohrern und Fräsern, wie sie<br />
für die Metallzerspanung in Automobilbau,<br />
Elektronikindustrie oder Medizintechnik<br />
gefragt sind. Mit der Schleifund<br />
Erodiermaschine VHybrid 360 lassen<br />
sich in einer Aufspannung Werkzeuge<br />
aus Hartmetall oder PKD zu je<br />
100 Prozent schleifen und erodieren.<br />
Die VHybrid 360 bietet Werkzeugherstellern<br />
eine hohe Bearbeitungseffizienz,<br />
um Produktionszeiten zu senken und ein<br />
Maximum an Präzision zu erzielen.<br />
Außer diesen Schärfmaschinen integrierte<br />
Vollmer in seinen Messeauftritt<br />
auch die Angebote der digitalen Initiative<br />
V@dison wie beispielsweise die<br />
V@ boost-Lösung „Performance Paket<br />
für VHybrid 360“ oder die V@ guide-Lösung<br />
„Visual Support“, mit der sich Kunden<br />
in Echtzeit mit Vollmer Technikern<br />
vernetzen können.<br />
Messen im Prozess<br />
Zu den Themen, die Tebis – Spezialist<br />
für CAD/CAM- und MES-Prozesslösungen<br />
im Modell-, Werkzeug- und<br />
Formenbau – auf der METAV digital<br />
vorstellte, zählte das Messen im Fertigungsprozess.<br />
Messaufgaben können<br />
mit Tebis komplett in den Fertigungsprozess<br />
eingegliedert werden. Das integrierte<br />
Messen ist komfortabel, einfach,<br />
sicher und kollisionsgeschützt. Anwender<br />
können darin überprüfen, ob<br />
das Bauteil korrekt aufgespannt und das<br />
Rohteil richtig dimensioniert und orientiert<br />
ist. Nach der Bearbeitung lässt<br />
sich auf dieser Basis direkt überprüfen,<br />
ob das Bauteil einer Nacharbeit bedarf.<br />
Ohne integriertes Messen würde dieser<br />
Umstand erst nach dem Abspannen ersichtlich.<br />
Mittels der integrierten Toleranzprüfung<br />
kann direkt festgelegt werden,<br />
ob der Auftrag weiter bearbeitet<br />
werden kann oder abgebrochen werden<br />
muss. So entsteht ein sicherer und<br />
hoch automatisierter Prozess mit kombinierten<br />
Fräs-, Dreh- und Messoperationen,<br />
der Werkzeug- und Maschinenschäden<br />
verhindert. Die Folge sind kürzere<br />
Rüst- und Bearbeitungszeiten, höhere<br />
Bauteilqualität und weniger Nachbesserungsschleifen.<br />
Von dieser Funktion<br />
profitieren auch Anwender mit Steuerungen<br />
ohne eigene Messzyklen.<br />
Offene Community bringt<br />
Werkzeugmaschinenindustrie<br />
voran<br />
Maschinen verschiedener Hersteller lassen<br />
sich mit umati sicher, einfach und<br />
problemlos mit den digitalen Lösungen<br />
des Kunden verbinden. Basierend auf<br />
OPC UA als „Weltsprache für die Produktion“<br />
vereinfacht sich damit die Anbindung<br />
von Werkzeugmaschinen an<br />
fertigungsnahe IT-Systeme erheblich.<br />
Das 2017 vom VDW ins Leben gerufene<br />
Bündnis beteiligte sich an der METAV<br />
digital.<br />
umati (universal machine technology interface)<br />
hat sich zum Ziel gesetzt, eine<br />
weltweit sichtbare Community zu werden,<br />
die sich für die gemeinsame Vermarktung<br />
und Nutzung offener Schnittstellenstandards<br />
auf Basis von OPC<br />
UA für den Maschinen- und Anlagenbau<br />
einsetzt. Insbesondere geht es darum,<br />
Werkzeugmaschinen per „plug<br />
and work“ – vergleichbar mit einer USB-<br />
Schnittstelle im Consumer-Bereich – an<br />
übergeordnete IT-Systeme anzubinden.<br />
Dabei bildet OPC UA den technischen<br />
Rahmen.<br />
Mithilfe von OPC UA wird der Datenaustausch<br />
zwischen Maschinen und Systemen<br />
standardisiert und für die Nutzer<br />
vereinfacht. Companion Specifications<br />
standardisieren wiederum die Datenmodelle<br />
für gleichartige Maschinen und<br />
Systeme. Sie legen fest, welche Daten<br />
ausgetauscht werden. OPC UA stellt im<br />
Kontext von Industrie 4.0 eine Schlüsseltechnologie<br />
dar, weil Maschinen unterschiedlicher<br />
Anbieter dieselben Datenstrukturen<br />
liefern und empfangen.<br />
Die Anbindung an andere Maschinen<br />
oder übergeordnete Steuerungs- und<br />
Planungssysteme vereinfacht sich damit<br />
entscheidend. Letztlich erlaubt eine vereinheitlichte<br />
Schnittstelle die schnellere<br />
Umsetzung kundenindividueller Projekte.<br />
Insgesamt 2.500 Besucher haben die<br />
METAV digital besucht, mehr als 1.530<br />
haben sich für die Web-Sessions angemeldet.<br />
Dennoch ersetzt die digitale<br />
Messe keine Präsenzveranstaltung, darüber<br />
waren sich alle Akteure einig.<br />
Weitere Infos: www.phorn.de; www.iscar.de; www.okuma.eu; www.vollmer-group.com; www.tebis.com; www.metav-digital.de<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 9
News & Facts Personalien<br />
ANCA stärkt Engagement auf<br />
dem europäischen Markt<br />
Mit zwei neuen Mitgliedern im europäischen Führungsteam<br />
stellt ANCA <strong>2021</strong> die Weichen für die zukünftige<br />
Geschäftsentwicklung in Europa. Seit Beginn des Jahres leitet<br />
Edmund Boland als Geschäftsführer die Geschicke der<br />
ANCA Europe GmbH in Weinheim. Der bisherige Geschäftsführer<br />
Jan Langfelder wechselt zum Global Key Account<br />
Management von ANCA. Mit dem neuen Führungsteam trägt<br />
der Schleifmaschinenhersteller der stetig wachsenden Präsenz<br />
auf dem europäischen Markt Rechnung und unterstreicht seinen<br />
hohen Stellenwert.<br />
Seit 1991 haben deutsche und europäische Kunden mit der<br />
ANCA Europe GmbH eine kompetente Beratung und Betreuung<br />
rund um die innovativen Werkzeugschleifmaschinen vor<br />
Ort – von Kundenschulung über Anwendungstechnik, Arbeitsprozesse<br />
und Engineering bis hin zu Vertrieb und Service.<br />
Mit Beginn des Jahres hat Edmund Boland – Sohn des Firmengründers<br />
Pat Boland – die Geschäftsführung der ANCA<br />
Europe GmbH und damit die Leitung des fast 70-köpfigen<br />
europäischen Teams übernommen.<br />
Verstärkt wird das Team seit 1. März durch Martin Winterstein,<br />
der als neuer Vertriebsleiter der ANCA Europe GmbH für<br />
Europa, Afrika, den Mittleren Osten und Russland zuständig<br />
ist. Der studierte Wirtschaftsingenieur bringt weitreichende<br />
Erfahrungen in der Zerspanungsbranche aus seinen Tätigkeiten<br />
bei namhaften Unternehmen mit.<br />
Schnittstelle Vertrieb<br />
weitere Infos: www.anca.com<br />
Der Software-Vertriebsexperte Jean-Paul Seuren wird<br />
Vice President Global Sales und Marketing bei TDM Systems,<br />
dem führenden Anbieter von Tool Management Lösungen<br />
im Bereich Zerspanung. Vor seinem<br />
Wechsel zu TDM Systems war er als<br />
Regional Director EMEA bei Vero<br />
Software tätig, einem Unternehmen<br />
der Hexagon Manufacturing Intelligence.<br />
Schwerpunkt seiner Arbeit bei TDM<br />
Systems wird für Seuren die Optimierung<br />
und der Ausbau der Vertriebsstrukturen<br />
sein. Denn die Ziele<br />
sind hochgesteckt: Das Tübinger<br />
Softwareunternehmen will in den kommenden Jahren noch<br />
stärker als bisher wachsen. Dafür sieht der Elektroingenieur<br />
sehr gute Chancen. Denn die Lösungen von TDM Systems<br />
„senken die Kosten der Anwender spürbar und sind ein wichtiger<br />
Digitalisierungsschritt“.<br />
weitere Infos: www.tdmsystems.com<br />
CHIRON Group SE mit<br />
neuem CEO<br />
Zum 1. März <strong>2021</strong> hat Carsten Liske die Position des Vorsitzenden<br />
geschäftsführenden Direktors der CHIRON Group<br />
SE übernommen und komplettiert damit das erfahrene Führungsteam<br />
beim Spezialisten<br />
für Bearbeitungszentren und<br />
-lösungen mit Hauptsitz in Tuttlingen.<br />
Carsten Liske begann seine<br />
Laufbahn bei der ABB Group in<br />
Zürich und bei Unaxis in Liechtenstein.<br />
2006 übernahm er bei<br />
Oerlikon Esec in Cham, Schweiz,<br />
die Position des Chief Operating<br />
Officer. 2009 wechselte er zur<br />
Rieter AG in Winterthur, dem führenden Anbieter von Systemen<br />
für die Kurzstapelfaser-Spinnerei und durchlief dort verschiedene<br />
Führungspositionen. Neben seiner globalen Operations-Verantwortung<br />
war er von 2011 bis 2013 General Manager<br />
von Rieter in China. 2015 wurde er als Geschäftsbereichsleiter<br />
für After Sales in die Konzernleitung der Rieter Holding<br />
AG berufen. Zuletzt verantwortete er Rieters größten Geschäftsbereich<br />
Machines & Systems.<br />
Mit seinem Eintritt in die CHIRON Group SE leitet Carsten<br />
Liske das Ressort Operations mit den Bereichen Global Service,<br />
Produktion, Logistik, Einkauf und Qualitätsmanagement.<br />
Zusätzlich ist er für die Auslandsniederlassungen CHIRON<br />
Taicang, CHIRON America, CHIRON Mexico und CHIRON India<br />
verantwortlich.<br />
weitere Infos: www.chiron-group.com<br />
Ausgewiesener Kenner der<br />
Branche<br />
Beim Werkzeughersteller Kern GmbH & Co. KG in<br />
Hechingen ist Matthias Oettle seit Anfang <strong>2021</strong> Technischer Leiter.<br />
Er zeichnet damit verantwortlich für die kundenorientierte<br />
Entwicklung und Optimierung von Schneidwerkzeugen sowie<br />
deren nachhaltige Herstellung. Darüber hinaus betreut Matthias<br />
Oettle kundenspezifische Projekte und treibt Innovationen<br />
bei Zerspanungstechnologien voran. Dazu erläutert Matthias<br />
Oettle: „Der Spezialist für Zerspanungswerkzeuge und Wendeschneidplatten<br />
Kern ist mit seiner 50-jährigen Geschichte ein<br />
Traditionsunternehmen in der Werkzeugbranche. Er verfügt<br />
über eine hohe Fertigungstiefe und ist fokussiert auf Sonderlösungen.<br />
Er konstruiert Werkzeuge für Nischen- und Sonderanwendungen,<br />
die in Hechingen bei höchster Qualität produziert<br />
werden. Ich freue mich, gemeinsam mit Alexander Kern innovative<br />
Werkzeuge zu präsentieren und gemeinsam mit Kunden<br />
zukunftsträchtige Sonderlösungen zu entwickeln.“<br />
weitere Infos: www.kern-hechingen.de<br />
10 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Übernahme durch die EMAG<br />
Gruppe<br />
Die Übernahme von Samputensili Machine Tools und<br />
Samputensili CLC durch die EMAG Gruppe – inklusive der 87<br />
Mitarbeiter an zwei Standorten in der Nähe von Bologna und<br />
Reggio Emilia – erfolgte zum 3. Februar <strong>2021</strong>. Die beiden Unternehmen<br />
werden in dem neu gründeten EMAG Technologieunternehmen<br />
EMAG SU Srl. rechtlich eingebunden. Mittelfristig<br />
sollen die beiden Werke von Samputensili Machine Tools<br />
und Samputensili CLC auch räumlich nahe Bologna zusammengeführt<br />
werden. Das neue Unternehmen strebt einen<br />
Umsatz von 35 Millionen Euro bis zum Jahr 2025 an.<br />
EMAG verfügt seit Jahrzehnten über ein außergewöhnlich<br />
breites Technologie- und Anwendungs-Know-how. Dabei beherrschen<br />
die süddeutschen Maschinenbauer die gesamte<br />
Prozesskette von der Weich- bis zur Hartbearbeitung – eine<br />
entscheidende Erfolgsbasis für individuelle Produktionslösungen<br />
und komplette Fertigungssysteme. Mit der Übernahme<br />
von Samputensili Machine Tools und Samputensili CLC<br />
baut EMAG sein Technologiespektrum gezielt um die Verzahnverfahren<br />
Schaben, Wälzstoßen, Zahnflankenschleifen<br />
sowie mit Profilschleifen als auch mit Wälzschleifen aus. Sie<br />
stellen eine passgenaue Ergänzung des vorhandenen Verzahnungs-Portfolios<br />
von EMAG dar, zu dem beispielsweise Wälzfräsen,<br />
Anfasen und Entgraten gehören. Letztlich profitiert<br />
aber der gesamte EMAG Maschinenbau von dieser Investition,<br />
denn es werden neue ganzheitliche Produktionslösungen<br />
möglich. Sie reichen von der ersten Dreh- und Verzahnungsbearbeitung<br />
eines Rohlings über das Schleifen von diversen<br />
Schultern bis zum abschließenden Zahnflankenschleifen.<br />
weitere Infos: www.emag.com<br />
Fräskompetenz auf den Punkt<br />
Basis für den neuen Fräskatalog von Boehlerit sind 18 innovative<br />
Werkzeugsysteme sowie 19 Schneidstoffsorten auf<br />
High-End-Level. Angepasst auf ein breites Anwendungsspektrum<br />
vom Schruppen bis Schlichten sowie zum Plan-,<br />
Eck-, 3-D- und Vollhartmetallfräsen auf Stahl, Rostfreimaterialien,<br />
Guss, Aluminium oder harten Werkstoffen, ermöglicht<br />
das umfangreiche Boehlerit Fräsprogramm höchste Prozesssicherheit<br />
und Produktivität. Neben dem am Markt führenden<br />
Hochvorschubfräser sind die drei Werkzeugsysteme VARIOtec,<br />
ISO Chamfer und ISO Plunge absolut neu im Fräsprogramm<br />
von Boehlerit. Ersteres ist ideal für das Turbinenschaufelfräsen<br />
geeignet und bietet überdies für die Kopierbearbeitung<br />
abgestimmte Trägerkörper und Schneidstoffe. Mit dem ISO<br />
Chamfer hat Boehlerit ein universelles Fräswerkzeug zur Fasund<br />
Entgratbearbeitung entwickelt, das mit verschiedenen<br />
Anstellwinkeln erhältlich ist. Das Werkzeugsystem ISO Plunge<br />
hingegen eignet sich insbesondere für das Tauchfräsen von<br />
Nichteisen-Metallen und hohe Eintauchwinkel sind durch ein<br />
speziell entwickeltes Grundkörperdesign realisierbar.<br />
weitere Infos: www.boehlerit.com
News & Facts Markt<br />
UPDATE: bequemer,<br />
informativer, flexibler<br />
Zweieinhalb Jahre ist es her, dass der Online-Shop der<br />
ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH an den Start<br />
ging. Ein Werkzeug online zu bestellen ist einfach. Aber das<br />
geeignete Werkzeug für den eigenen Anwendungsfall auszuwählen<br />
und in der Praxis richtig einzusetzen, kann online zur<br />
Herausforderung werden. Aus diesem Grund sind zusätzliche<br />
Informationen rund um das Werkzeug und seinen Einsatz von<br />
zentraler Bedeutung.<br />
Werkzeugfilter verfeinert<br />
Um aus der Vielzahl an Werkzeugen das für den eigenen spezifischen<br />
Anwendungsfall optimale Werkzeug zu finden, unterstützt<br />
der dynamisch aufgebaute Werkzeugfinder den Benutzer<br />
bei der Werkzeugwahl. Für noch spezifischere Ergebnisse<br />
ist der Werkzeugfinder um zusätzliche Filterwerte – bspw.<br />
Carbon, bleifreies Messing und Kupfer-Beryllium unter Materialien,<br />
Schaftkühlung bei Kühlungslösungen oder der Eckenradius,<br />
die Einsatztiefe oder Freilänge zur freien Eingabe –<br />
ergänzt worden.<br />
Für eine zeitsparende Befüllung des Warenkorbs bieten bereits<br />
vorhandene Funktionen wie etwa die Speicherung von<br />
Warenkörben, die Warenkorb-Upload-Funktion per csv-Datei<br />
oder die Artikel-Schnellerfassung variable Bestellwege.<br />
Mit dem Ausbau der Schnellerfassungs-Eingabemaske sind<br />
nun auf einen Blick zusätzlich die Preise und Verfügbarkeiten<br />
der eingegebenen Artikelnummern ersichtlich, ohne, wie früher<br />
notwendig, diese erst im Warenkorb einsehen zu müssen.<br />
Ebenso neu ist der Menüreiter „Aktionsartikel“, unter dem<br />
technisch überarbeitete oder auslaufende Artikel angezeigt<br />
werden.<br />
Ein Login für Schnittdatenrechner & ZECHAshop<br />
Wer zum Werkzeugeinsatz die richtigen Parameter gesucht<br />
hat, konnte diese bisher über zwei verschiedene Zugänge finden:<br />
Direkt im Schnittdatenrechner-Bereich oder im ZECHAshop<br />
per Schnittdatenrechner-Anbindung.<br />
Durch das ZECHAshop-Update ist der Schnittdatenrechner inzwischen<br />
vollständig im Online-Shop integriert und Benutzer<br />
können über lediglich einen Zugang aus den umfangreichen<br />
Funktionen des ZECHAshops sowie des Schnittdatenrechners<br />
schöpfen. Der besondere Clou dabei ist, dass abhängig von<br />
der eigenen Firmenstruktur nicht nur beliebig viele Mitarbeiter<br />
unter einer Kundennummer angelegt werden können,<br />
sondern auch zwischen den zwei Zugangsarten – mit oder<br />
ohne Bestellfunktion – gewählt werden kann.<br />
Neben den dazugehörigen Werkzeugparametern – wie etwa<br />
Schnittgeschwindigkeit, Vorschub oder Drehzahl – stehen zudem<br />
für eine leichte Integration in CAD-Programme DXF-,<br />
STP- und ab sofort auch XML-Dateien als Download bereit.<br />
weitere Infos: www.zecha.shop<br />
125 Jahre Zahnradtechnologie<br />
Im Jahre 1896 eröffnet der Mechaniker und Tüftler<br />
Carl Hurth in einem Hinterhof in der Frauenstraße 19 am<br />
Münchener Viktualienmarkt seine erste mechanische Werkstätte.<br />
Heute ist die Gleason-Hurth Tooling GmbH Teil der<br />
global agierenden Gleason-Gruppe und entwickelt und fertigt<br />
Spannmittel und Präzisionswerkzeuge für die verzahnende Industrie.<br />
Am 3. April <strong>2021</strong> hat das Unternehmen sein 125-jähriges<br />
Bestehen gefeiert.<br />
Die Entwicklung einer eigenen Wälzfräsmaschine im Jahre<br />
1904 markiert den Beginn der Spezialisierung auf die Zahnradfertigung.<br />
Das Geschäft expandiert so stark, dass 1911 in<br />
der Holzstraße 19 im Glockenbachviertel die „Carl Hurth Maschinen-<br />
und Zahnradfabrik“ erbaut wird.<br />
In den 1920er-Jahren nimmt der Sohn des Firmengründers,<br />
Hans Hurth, die Herstellung von Motorradgetrieben<br />
auf. Die Firma beschäftigt inzwischen stolze 800 Mitarbeiter.<br />
1935 wird das Zahnradschaben mit zylindrischen Werkzeugen<br />
in das Fertigungsprogramm aufgenommen. In den<br />
folgenden Jahrzehnten werden mehr als 100.000 Schabräder<br />
produziert. In der Moosacher Straße in München-<br />
Milbertshofen wird ab 1958 der Maschinenbau vorangetrieben<br />
und sechs Jahre später das Tauchschabverfahren entwickelt,<br />
das bis zum heutigen Tag eines der am meisten genutzten<br />
Verfahren zur Zahnradfeinbearbeitung darstellt. Gestützt<br />
vom schnellen Wirtschaftswachstum dieser Zeit, beschäftigt<br />
das Unternehmen in München im Jahr 1969 über<br />
3.000 Mitarbeiter*innen.<br />
1983 werden die beiden Münchner Werke in der<br />
Moosacher Straße zusammengeführt, um die Aktivitäten<br />
rund um die Verzahnungstechnologie zu bündeln. Weltruhm<br />
erlangt Hurth mit Getrieben für Schlepper, Marineanwendungen<br />
und Schienenfahrzeuge, unter anderem auch<br />
für die Münchner U- und S-Bahnen. Mit der Einführung des<br />
sogenannten „Powerhonens“ im Jahre 1993 läutet Hurth erneut<br />
eine richtungsweisende Entwicklung in der Hartfeinbearbeitung<br />
von Zylinderrädern ein.<br />
1995 wird der Bereich „Maschinen und Werkzeuge“ von der<br />
Gleason Corporation übernommen. Gleason nutzt die langjährigen<br />
Beziehungen beider Unternehmen, um die Expansion<br />
der Gruppe im globalen Wettbewerb voranzutreiben.<br />
Das Unternehmen firmiert als „Gleason-Hurth Maschinen und<br />
Werkzeuge“. Innerhalb der Gleason-Gruppe übernimmt der<br />
Münchner Standort die Rolle des Kompetenzzentrums für die<br />
Feinbearbeitung von zylindrischen Verzahnungen. Die Produktpalette<br />
an Verzahnmaschinen umfasst Anfas-, Schab-,<br />
Hon- und Wälzschleifmaschinen sowie dazu angepasste<br />
Automation, Spannmittel und Werkzeuge. Im Zuge der Neuordnung<br />
der Kompetenzzentren im Jahr 2015 wird der Maschinenbau<br />
in das Ludwigsburger Schwesterwerk „Gleason-<br />
Pfauter“ verlagert. Der Standort München konzentriert sich<br />
nun auf Spanntechnologie und Verzahnwerkzeuge und firmiert<br />
als „Gleason-Hurth Tooling GmbH“.<br />
weitere Infos: www.gleason.com<br />
12 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
News & Facts Markt<br />
Fritz Studer Award 2020<br />
Innovative Grinding Technologies<br />
Die Fritz Studer AG vergibt zum sechsten Mal seinen Forschungspreis,<br />
den Fritz Studer Award. Bewerber aus mehreren<br />
europäischen Ländern haben ihre Arbeit eingereicht.<br />
Gewonnen hat den mit 10.000 CHF dotierten Preis<br />
Dr.-Ing. Mirko Theuer.<br />
Der Fritz Studer Award richtet sich an Absolventen europäischer<br />
Universitäten sowie Hochschulen technischer Fachrichtungen.<br />
Gesucht waren kreative Ideen und Lösungen im<br />
Bereich der Maschinenindustrie. „Die Ziele des Forschungspreises<br />
sind zum einen Arbeiten, welche die Innovationskraft<br />
der Maschinenindustrie mit umsetzbaren Lösungen stärken<br />
und zum anderen wollen wir damit auch den technischwissenschaftlichen<br />
Nachwuchs fördern“, formuliert Dr.-Ing.<br />
Frank Fiebelkorn, Leiter Forschung und Technologie der Fritz<br />
Studer AG.<br />
ßenden Nutzung eines Fräswerkzeuges. Im Vergleich zu herkömmlichen<br />
Referenzfräsern konnte eine 15 Prozent höhere<br />
Standzeit ermittelt werden. Zahlreiche weitere Vorteile des<br />
neuen Verfahrens hat Mirko Theuer in seiner Dissertation ausführlich<br />
dargestellt. Der sehr hohe Neuheitsgrad des Themas<br />
wird auch mit einer Patentanmeldung des entwickelten Verfahrens<br />
unterstrichen.<br />
„Es fühlt sich großartig an, den Fritz Studer Award entgegen<br />
nehmen zu dürfen! Ich habe mir immer gewünscht, dass meine<br />
Dissertation einen innovativen Beitrag zur Fertigungstechnik<br />
leistet. Daher ist diese Auszeichnung für mich eine besondere<br />
Ehre“, sagt Dr.-Ing. Mirko Theuer bei der Übergabe des<br />
Fritz Studer Awards und des Preisgeldes.<br />
weitere Infos: www.studer.com<br />
Der Studer Award 2020 geht an Dr.-Ing. Mirko Theuer vom<br />
Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen der<br />
Leibniz Universität Hannover. Mit dem Thema „Kontinuierliches<br />
Wälzschleifen von Zerspanwerkzeugen“ hat er die gesamte<br />
Jury überzeugt.<br />
Seine Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines neuartigen<br />
Werkzeugschleifverfahrens für die Herstellung von Zerspanwerkzeugen<br />
wie z. B. Bohrern, Fräsern oder Sägeblättern.<br />
Preisträger Mirko Theuer hat u. a. theoretische und praktische<br />
Erkenntnisse auf dem Gebiet des kontinuierlichen Wälzschleifens<br />
von Zahnrädern auf die Bedingungen einer 5-Achs-Werkzeugschleifmaschine,<br />
auf der üblicherweise solche Zerspanwerkzeuge<br />
bearbeitet werden, übertragen. Dafür hat er ein<br />
mathematisches Modell entwickelt, welches der Auslegung<br />
der Schneckengeometrie (Schleifscheibe) für die geforderten<br />
Zerspanwerkzeuggeometrien dient. Die praktischen Versuche<br />
zum kontinuierlichen Wälzschleifen zeigten, dass die Auslegung<br />
verschiedenster Werkzeuggeometrien möglich ist. Dabei<br />
können durch den neu entwickelten Wälzschleifprozess<br />
die Nuten und Umfangsschneiden eines Zerspanwerkzeugs<br />
simultan mit einer einzigen Schleifschnecke hergestellt werden,<br />
sodass nicht<br />
mehr mehrere<br />
Schleifwerkzeuge<br />
nacheinander genutzt<br />
werden<br />
müssen. Mit dem<br />
neuen Verfahren<br />
wird die Produktivität<br />
des gesamten<br />
Prozesses und<br />
gleichzeitig die<br />
Fertigungsqualität<br />
erhöht. Die bessere<br />
Fertigungsqualität<br />
zeigt sich<br />
auch vorteilhaft<br />
bei der anschlie-<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 13
News & Facts Veranstaltungen<br />
30. Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium<br />
Die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit sichern<br />
Das magische Wort der industriellen Produktion heißt:<br />
Produktivität. Bisher verhinderten die hinter dem Begriff stehenden<br />
Werte eine emissionslose und nachhaltige Produktion,<br />
obwohl sie technologisch und wirtschaftlich bereits<br />
möglich wäre. Doch veränderte Anforderungen des Kapitalmarktes,<br />
von einer reinen Finanzorientierung hin zur ganzheitlichen<br />
Betrachtung der Nachhaltigkeit, fordern von deutschen<br />
Unternehmen, den Produktivitätsbegriff neu zu erfassen.<br />
Wie das Internet of Production (IoP) diesen Prozess unterstützen<br />
und Unternehmen gleichzeitig krisenfest machen<br />
kann, wollen das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH<br />
Aachen und das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie<br />
IPT während des 30. Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquiums<br />
(AWK) am 22. und 23. September <strong>2021</strong> im Eurogress<br />
Aachen und digital erörtern.<br />
Das IoP soll produzierenden Unternehmen zu mehr Nachhaltigkeit,<br />
Effizienz, Produktivität, Qualität und Wettbewerbsfähigkeit<br />
verhelfen. Die sichere Verfügbarkeit von Daten, Informationen<br />
und Wissen zu jeder Zeit und an jedem Ort gilt als<br />
eines der wichtigsten Versprechen der Industrie 4.0 und bildet<br />
zugleich die Grundlage für die weiteren Entwicklungen. Für<br />
Wissenschaft und Industrie gilt es nun, sich mit den zentralen<br />
Fragen zu beschäftigen, die im Mittelpunkt des AWK'21 stehen<br />
werden: Welchen Wert hat die Vielfalt der aufgezeichneten<br />
Daten in den Unternehmen heute für produzierende Unternehmen?<br />
Wie lassen sich durch Algorithmen und Analysen<br />
sichere Prognosen treffen, um durchgängig Kontrolle über die<br />
Produktion zu erlangen und sowohl effizient und gewinnbringend<br />
als auch nachhaltig wirtschaften zu können?<br />
„An vielen Stellen der Produktion stoßen wir mit herkömmlichen<br />
Methoden, Technologien und Prozessen an die Grenzen<br />
unserer Erkenntnis. Die Digitalisierung versetzt uns aber<br />
jetzt in die Lage, diese Grenzen zu überschreiten“, erläutert<br />
Professor Thomas Bergs, dessen Lehrstuhl für Technologie der<br />
Fertigungsverfahren an der RWTH Aachen in diesem Jahr die<br />
organisatorische Leitung der Veranstaltung innehat.<br />
Das Internet of Production bildet einen Ausgangspunkt, um<br />
die Anforderungen zu bewältigen, welche die Produktionswende<br />
an die produzierenden Unternehmen stellt: Auf Basis<br />
eines Digitalen Schattens bietet das IoP die Infrastruktur<br />
und schafft die Voraussetzungen, Rohdaten entlang des Produktlebenszyklus<br />
nutzen zu können. Die Transparenz, die da-<br />
raus entlang aller Produktlebenszyklen und Wertschöpfungsstufen<br />
entsteht, kann dazu beitragen, dass die Produktion sich<br />
schließlich an den tatsächlichen Anforderungen und Bedarfsmengen<br />
der Kunden orientiert. Die Digitalisierung ermögliche<br />
es Unternehmen, beispielsweise Werkstoffe und Energie einzusparen,<br />
den Verschleiß an Werkzeugen und Maschinen<br />
zu verringern und kostspielige Hightech-Produkte leichter,<br />
robuster und effizienter zu machen.<br />
Hybrider Informations-Hub für die Trends der<br />
Produktionstechnik<br />
Das AWK ist Netzwerktreffen und Informations-Hub zugleich.<br />
Teilnehmerinnen und Teilnehmer unterschiedlicher Disziplinen<br />
tauschen sich traditionell alle drei Jahre in Aachen über<br />
die Produktion von morgen aus. Begleitet durch ein international<br />
hochkarätig besetztes Vortragsprogramm und mit thematischen<br />
Besichtigungstouren durch die gastgebenden Forschungseinrichtungen<br />
bietet die Konferenz auch nach der<br />
Verschiebung auf den September <strong>2021</strong> wieder einen umfassenden<br />
Einblick in die Trends der angewandten Forschung<br />
und Entwicklung für Fach- und Führungskräfte aus Industrie<br />
und Wissenschaft.<br />
Neben der analogen Veranstaltung im Aachener Eurogress<br />
wird es erstmals auch eine digitale Übertragung weiter Teile<br />
des Veranstaltungsprogramms geben. Durch den Einsatz einer<br />
Online-Plattform ist sichergestellt, dass nicht nur die Teilnehmerinnen<br />
und Teilnehmer vor Ort in Aachen, sondern<br />
unabhängig von möglicherweise weiter andauernden pandemiebedingten<br />
Reisebeschränkungen auch ein weltweites<br />
Fachpublikum der Veranstaltung beiwohnen kann.<br />
Vier Vortragssessions mit interdisziplinären<br />
Perspektiven<br />
In zweimal zwei parallelen Vortragssessions können die Teilnehmerinnen<br />
und Teilnehmer sich aus erster Hand über die<br />
Ergebnisse angewandter Forschung und die praktische Umsetzung<br />
in der Produktion informieren. Dafür wurden interdisziplinäre<br />
Referentinnen und Referenten aus Wissenschaft, Entwicklung<br />
und Management führender Unternehmen unterschiedlicher<br />
Branchen eingeladen, die gemeinsam in Experten-Arbeitskreisen<br />
die Vortragsthemen erarbeiten.<br />
Die vier Sessions umfassen jeweils mehrere Vorträge zu den<br />
Themen »Architektur einer vernetzten, adaptiven Produktion«,<br />
»Der Digitale Zwilling im Production Cycle«, »Data Sciences<br />
in Production« sowie »Sustainable Productivity«. Im<br />
Mittelpunkt steht dabei nun mit Bezug auf das angepasste<br />
Veranstaltungsmotto auch die Frage, wie sich der Wert der jeweiligen<br />
technologischen und wirtschaftlichen Innovationen<br />
bemessen, ausschöpfen und im Sinne einer zukünftig nachhaltigeren<br />
Produktion umsetzen lässt.<br />
weitere Infos: www.awk-aachen.com<br />
14 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
News & Facts Veranstaltungen/Messe-Infos<br />
9. Dortmunder Schleifseminar<br />
Erfahrungsaustausch zwischen Industrie und<br />
Forschung<br />
Am 29. und 30. September <strong>2021</strong> lädt das Institut für Spanende<br />
Fertigung zum 9. Dortmunder Schleifseminar an der<br />
Technischen Universität Dortmund ein. Innerhalb des Erfahrungsaustausches<br />
erwarten die Teilnehmer interessante Vorträge<br />
zu Innovationen aus den industriellen Bereichen der<br />
Schleiftechnik und zur Forschung sowie Live-Vorführungen in<br />
dem Versuchsfeld des Instituts. Die zweitägige Veranstaltung<br />
bietet die Möglichkeit, Fachwissen zu erweitern und Einblicke<br />
in die kooperative Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschung<br />
zu erlangen. Im Rahmen der Abendveranstaltung besteht<br />
zusätzlich die Möglichkeit für den fachlichen Austausch.<br />
Wissen schaf(f)t Vorsprung<br />
Neben den vielseitigen Themen, die seitens des Instituts für<br />
Spanende Fertigung vorgestellt werden, finden sich ebenso<br />
neue Entwicklungen aus dem Bereich der Schleiftechnologie<br />
vieler Industrieunternehmen auf der Agenda: Die Firma<br />
Rhenus Lub GmbH & Co. KG stellt neueste Entwicklungen<br />
aus dem Bereich der Kühlschmierstoffe vor, wohingegen die<br />
Firma Grindaix GmbH neue Lösungen zur Kühlschmierstoffzuführung<br />
präsentiert. In dem Vortrag der Firma Dr. Kaiser<br />
Diamantwerkzeuge GmbH & Co. KG werden neue Lösungen<br />
der Abrichttechnik im Fokus stehen. Den Einsatz der additiven<br />
Fertigung in der Schleifbearbeitung betrachten darüber<br />
hinaus sowohl die BDW-Binka Diamantwerkzeuge GmbH als<br />
auch das ISF auf Basis aktueller Forschungsprojekte. Die Firma<br />
L.M. Van Moppes & Sons SA gibt Einblicke in gegenwärtige<br />
Trends von Mikron Diamantpulvern. Entwicklungen aus<br />
dem Bereich der Qualitätssicherung und der Prozessüberwachung<br />
werden sowohl seitens der Firma Stresstech GmbH als<br />
auch von der Firma Kistler Instrumente AG vorstellt. Die MTU<br />
Aero Engines AG zeigt Lösungen zur Spanntechnik bei Schleifprozessen.<br />
Darüber hinaus bietet ein umfassender Kombinationsvortrag<br />
der Firmen Schaeffler AG und August Rüggeberg<br />
GmbH & Co. KG zusammen mit dem ISF und dem Institut<br />
für Mechanik der TU Dortmund einen Einblick in die gemeinschaftliche<br />
Forschung zum Innenrundschleifen. Eine innovative<br />
Lösung zur Schneidkantenpräparation kommt vom jungen<br />
Start-up [Tool]Prep UG, welches aus einer Ausgründung<br />
des ISF entstanden ist.<br />
Abgerundet werden die Vorträge durch praktische Vorführungen<br />
von Prozessen an institutseigenen Maschinen.<br />
weitere Infos: https://isf.mb.tu-dortmund.de<br />
Moulding Expo<br />
Nächste reguläre Fachmesse in 2023<br />
Die Durchführung einer erfolgreichen Moulding Expo im<br />
Juni <strong>2021</strong> ist nicht mehr realistisch und das Risiko für alle Beteiligten<br />
zu hoch. Der Messebeirat, zu dem ausstellende Unternehmen<br />
wie DMG Mori, Meusburger und Deckerform gehören,<br />
wie auch die ideellen und fachlichen Träger BVMF,<br />
VDMA Präzisionswerkzeuge,<br />
VDW und VDWF<br />
sahen sich daher dazu<br />
gezwungen, sich gegen<br />
die Durchführung<br />
der Fachmesse im<br />
Juni <strong>2021</strong> auszusprechen.<br />
Die nächste reguläre<br />
Moulding Expo findet<br />
turnusgemäß vom<br />
13. bis 16. Juni 2023<br />
auf der Messe Stuttgart<br />
statt.<br />
Nun möchten die VeranstalterInnen<br />
der<br />
Moulding Expo am<br />
10. Juni <strong>2021</strong> mit einem<br />
virtuellen Innovationstag<br />
eine erste gezielte<br />
Maßnahme auf dem<br />
Weg zur Moulding Expo<br />
2023 veranstalten. Ziel<br />
ist es, die Highlights aus<br />
dem für <strong>2021</strong> geplanten Rahmen- und Vortragsprogramm –<br />
trotz Absage des physischen Messetermins – international<br />
und kostenfrei zugänglich zu machen.<br />
weitere Infos: www.moulding-expo.de<br />
CastForge – neuer Termin<br />
Die CastForge findet <strong>2021</strong> nicht statt. Angesichts der weiterhin<br />
fehlenden Öffnungsperspektiven für das Messewesen<br />
sind die Risiken im Hinblick auf eine Veranstaltung im Juni diesen<br />
Jahres für die meisten AusstellerInnen nicht mehr tragbar<br />
– ein physisches Treffen für die Branche allerdings unabdingbar.<br />
Die ausstellenden Unternehmen der CastForge, von<br />
denen rund 62 Prozent aus dem Ausland nach Stuttgart angereist<br />
wären, verständigten sich daher gemeinsam mit der<br />
Messe Stuttgart auf eine weitere Terminverschiebung um<br />
ein Jahr. Die nächste Fachmesse für Guss- und Schmiedeteile<br />
mit Bearbeitung ist damit vom 21. bis 23. Juni 2022 auf der<br />
Messe Stuttgart geplant.<br />
weitere Infos: www.castforge.de<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 15
News & Facts Messe-Infos<br />
DeburringEXPO<br />
4. Leitmesse für Entgrattechnologien und<br />
Präzisionsoberflächen<br />
Geschäftsklima und Auftragslage verbessern sich in der<br />
Industrie. Für Unternehmen geht es dabei jetzt auch darum,<br />
mit neuen und weiterentwickelten Lösungen Impulse zu setzen.<br />
Eine optimale Plattform dafür ist in den Bereichen Entgrattechnologie<br />
und<br />
Präzisionsoberflächen die<br />
DeburringEXPO, die vom<br />
12. bis 14. Oktober <strong>2021</strong><br />
auf dem Messegelände<br />
Karlsruhe durchgeführt<br />
wird. Mit den Themenparks<br />
„Reinigung nach<br />
dem Entgraten“, „Automatisiertes<br />
Entgraten mit<br />
Industrierobotern“ und<br />
„AM Parts-Finishing“ werden<br />
bei der 4. Leitmesse<br />
für Entgrattechnologien<br />
und Präzisionsoberflächen<br />
zusätzlich brandaktuelle Themen aufgegriffen. Außerdem<br />
bietet das als Wissensquelle gefragte Fachforum Informationen<br />
über neueste Trends und Entwicklungen sowie praxisorientierte<br />
Lösungen.<br />
In vielen Industriebereichen wie dem Maschinenbau, der<br />
Medizin- und Pharmatechnik, Werkzeugherstellung, Mess-,<br />
Feinwerk-, Sensor- und Antriebstechnik sowie Automobilindustrie<br />
zieht die Nachfrage an. Auch getrieben durch den Export.<br />
Dadurch werden Investitionen, die im vergangenen Jahr zurückgestellt<br />
wurden, wieder aktuell. Eine bedeutende Rolle<br />
spielen dabei auch Themen wie Entgraten, Kantenverrunden<br />
und die Herstellung von Präzisionsoberflächen. In der Fertigung<br />
und Wiederaufbereitung von Produkten sind auch bei<br />
diesen Arbeitsschritten teilweise höhere und veränderte Anforderungen<br />
zu erfüllen.<br />
Als einzige Technologieplattform für das Entgraten, Verrunden<br />
und die Herstellung von Präzisionsoberflächen ermöglicht<br />
die DeburringEXPO einen kompletten Überblick über<br />
den aktuellen Stand der Technik, Entwicklungen und Trends,<br />
Prozesse und Verfahren, Qualitätssicherung und Dienstleistungen.<br />
Darüber hinaus umfasst die Ausstellerliste zahlreiche<br />
weitere Lösungsanbieter aus verschiedenen Bereichen für das<br />
Entgraten, Verrunden und die Herstellung von Präzisionsoberflächen.<br />
„Wir merken, dass seit Ende Februar die Nachfrage<br />
nach Standfläche deutlich anzieht. Wir sind daher sehr zuversichtlich,<br />
im Oktober <strong>2021</strong> die DeburringEXPO in einem mit<br />
der Veranstaltung 2019 vergleichbaren Umfang durchführen<br />
zu können. Selbstverständlich unter Beachtung der entsprechenden<br />
Schutzmaßnahmen und mit einem Hygienekonzept,<br />
das Ausstellern und Besuchern größtmögliche Sicherheit bietet“,<br />
berichtet Hartmut Herdin, Geschäftsführer des privaten<br />
Messeveranstalters fairXperts GmbH & Co. KG.<br />
weitere Infos: www.deburring-expo.de<br />
GrindTec 2022<br />
Das erste Branchentreffen nach vier langen Jahren<br />
Im März 2018 fand in der Messe Augsburg das letzte<br />
große Treffen der Schleiftechnikbranche statt. Zugleich<br />
war diese GrindTec 2018 auch die bislang erfolgreichste<br />
seit der Premiere zwanzig Jahre zuvor. Mit 19.100 hochkarätigen<br />
Fachbesuchern erzielte die internationale Leitmesse der<br />
Schleiftechnik den dritten Bestwert – nach dem neuen Aussteller-<br />
und Flächenrekord. Bis heute gehören rund 40.000<br />
internationale Branchenexperten zum Netzwerk – Tendenz<br />
weiter steigend. Die GrindTec 2020 war auf dem besten Weg,<br />
diese Erfolgsgeschichte für die Branche fortzusetzen.<br />
Der Blick geht nach vorne<br />
Die GrindTec hat sich in den vergangenen Jahren als das erfolgreichste<br />
Meeting der internationalen Schleiftechnik etabliert.<br />
2022 bietet sie endlich wieder die dringend benötigte<br />
Plattform für die Präsentation von Innovationen, zur Anbahnung<br />
neuer Kontakte und die Pflege bestehender Geschäftsverbindungen.<br />
In der Vergangenheit wurde die GrindTec immer<br />
wieder auch als Impulsgeber für die Branchenkonjunktur<br />
betrachtet – umso mehr ruhen die Hoffnungen jetzt auf<br />
der Signalwirkung, die von diesem ersten großen Meeting der<br />
Schleiftechnik erwartet wird.<br />
Ab jetzt können sich Aussteller zur GrindTec 2022, der größten<br />
internationalen Schleifmesse, anmelden. Der fachliche<br />
Träger der GrindTec, Fachverband der Präzisionswerkzeugmechaniker<br />
e. V. (FDPW), und die AFAG Messen und Ausstellungen<br />
GmbH sind sich sicher, an die Erfolge der Vergangenheit<br />
anknüpfen zu können. Seit der Initialisierung der<br />
Messe durch den FDPW vor über 20 Jahren verzeichnete die<br />
GrindTec stets immer mehr Aussteller und eine ständig steigende<br />
Internationalität der Besucher. „Mit zuletzt 630 Ausstellern<br />
aus 30 Ländern hat sich die GrindTec zur Weltleitmesse<br />
der Schleiftechnik entwickelt und mit über 19.000 Fachbesuchern<br />
aus 66 Ländern einen Internationalisierungsgrad von<br />
Kommunikation auf Augenhöhe ist für Messen das A und O:<br />
Die GrindTec will 2022 ihre Erfolgsgeschichte in Augsburg fortschreiben.<br />
16 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
News & Facts Messe-Infos<br />
Ab 2022 GrindingHub in<br />
Stuttgart<br />
mehr als 40 Prozent erreicht“, so FDPW-Geschäftsführer und<br />
GrindTec-Profiler Prof. Dr. Wilfried Saxler. „Diese Zahlen sprechen<br />
dafür, dass unser agiles Messekonzept stets stimmig ist<br />
und unser anwendungsorientierter Ansatz aus den Mitgliedsbetrieben<br />
heraus von Jahr zu Jahr besser ankommt“, ergänzt<br />
FDPW-Präsident Uwe Schmidt.<br />
Deutliche Vorteile für Aussteller bis zum 30. Juni<br />
Eine ganze Reihe von Vorteilen bietet der GrindTec-Veranstalter<br />
AFAG den Unternehmen, die sich bis spätestens 30. Juni <strong>2021</strong><br />
anmelden. Neben einem Frühbucherpreis für die Standmiete<br />
erhalten diese Aussteller die geleistete Standmiete im Falle einer<br />
pandemiebedingten Absage der Messe garantiert zurück. Ab<br />
1. Juli gelten dann die regulären Konditionen. Dieses neue<br />
zweistufige Preismodell wird auch in Zukunft fortgeführt.<br />
Die Spannweite der Messe reicht von Maschinen und Schleifscheiben,<br />
Komponenten für Spanntechnik und Zubehör, Kühlschmierstoffen,<br />
Filteranlagen und Software bis hin zur Darstellung<br />
der Themen Industrie 4.0 und Smart Factory. „Es<br />
werden permanent neue Präsentationsplattformen geschaffen<br />
und die ausgeklügelte und marktgerechte Nomenklatur<br />
wird immer zeitaktuell angepasst, egal ob es um das Nachschärfen<br />
von Zerspanwerkzeugen, das Schleifen im Allgemeinen<br />
oder die digitale Vernetzung geht“, so Prof. Dr. Wilfried<br />
Saxler. „Dafür sehen wir uns als fachlicher Träger und als<br />
Handwerksverband in der Verantwortung. Aufgrund unserer<br />
langjährigen Partnerschaften haben wir ein sehr gutes Gespür<br />
für die Bedürfnisse und Wünsche des Marktes entwickelt. Wir<br />
wissen, was die Messebesucher auf der GrindTec sehen und<br />
erleben wollen.“<br />
Erstmals kostenlose Kundeneinladungen<br />
Die Einladung der Kunden verschlingt bei vielen Unternehmen<br />
einen nicht unerheblichen Teil des Messebudgets. Mit<br />
der GrindTec 2022 ändert sich auch dieser Aspekt: Aussteller<br />
können beliebig viele ihrer Kunden einladen – die Gastkarten<br />
erhalten sie kostenlos. Die Teilnahme an der GrindTec 2022<br />
steht für die große Mehrheit der Unternehmen, die sich für<br />
2020 angemeldet hatten, nicht zur Diskussion. Aktuell steht<br />
die Vorfreude auf die GrindTec bei allen Beteiligten im Vordergrund.<br />
„Wir vom FDPW blicken gespannt in Richtung 2022<br />
und sehen einem persönlichen Treffen auf dem größten Branchentreff<br />
der Schleiftechnik vom 15. bis 18. März 2022 in<br />
Augsburg erwartungsvoll entgegen“, so FDPW-Präsident Uwe<br />
Schmidt.<br />
weitere Infos: www.grindtec.de; www.fdpw.de<br />
Vom 17. bis 20. Mai 2022 soll erstmals in Stuttgart die<br />
GrindingHub stattfinden. Sie soll die neue Leitmesse und<br />
das neue Zentrum für die Schleiftechnik werden. Ausgerichtet<br />
wird sie, künftig in einem Zweijahresturnus, vom VDW<br />
(Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken), Frankfurt<br />
am Main, in Kooperation mit der Messe Stuttgart und in ideeller<br />
Trägerschaft des Industriesektors „Werkzeugmaschinen<br />
und Fertigungstechnik“ von Swissmem (Verband der<br />
Schweizer Maschinen-, Elektro- und Metallindustrie).<br />
Die neue Fachmesse für die Schleiftechnik will damit punkten,<br />
dass sie international ausgerichtet ist und in Stuttgart an<br />
einem zentralen, aus aller Welt hervorragend erreichbaren<br />
Messestandort mit viel Potenzial stattfinden wird. Die Organisatoren<br />
bringen ein weltweites Netzwerk mit, sei es die<br />
Messe Stuttgart mit ihren zahlreichen Auslandvertretungen,<br />
der VDW mit seiner Erfahrung in der Organisation von EMO<br />
Hannover und METAV sowie Kontakten in die Verbände aller<br />
namhaften Herstellernationen und Swissmem mit ebenfalls<br />
großen Erfahrungen in der Organisation von Gemeinschaftsständen<br />
auf den Metallbearbeitungsmessen in aller Welt.<br />
Das Angebot der GrindingHub konzentriert sich auf die Bereiche<br />
Technologie/Prozesse, Produktivität, Automatisierung<br />
und Digitalisierung in der Schleiftechnik. Darüber hinaus ist<br />
geplant, spezielle Lösungen/Solutions in Sonderausstellungen<br />
zu präsentieren. Der erste Schritt zur Internationalisierung ist<br />
bereits getan durch Einbindung von Swissmem als ideeller<br />
Träger. „Die Schweiz ist ein Big Player in der Schleiftechnik“,<br />
begründet Christoph Blättler, Secretary General Machine Tool<br />
Manufacturers bei Swissmem, sein Engagement.<br />
Zum Konzept gehört die Integration einer digitalen Säule in<br />
die Veranstaltung und die Ergänzung durch eine Webkonferenz<br />
in den ungeraden Jahren. Alle Partner sind überzeugt,<br />
mit der GrindingHub eine Messe an den Start zu bringen, die<br />
auch für künftige Herausforderungen der Branche gerüstet ist.<br />
Mit Agathon, Anca, Blaser Swisslube, Buderus Schleiftechnik,<br />
Danobat-Overbeck, DVS Group, DVS Tooling, Emag, Geibel &<br />
Hotz, Haas Schleifmaschinen, Hembrug, Isoma, Kapp-Niles,<br />
Liebherr-Verzahntechnik, Naxos-Diskus, Präwema, Reishauer,<br />
Rollomatic, Saacke, Supfina, Tschudin, United Grinding und<br />
Vollmer haben 23 Marktführer der Schleiftechnikindustrie im<br />
ersten Treffen zur Vorstellung der neuen Veranstaltung ihre<br />
Teilnahme zugesagt.<br />
weitere Infos: www.messe-stuttgart.de/grindinghub<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 17
Werkstoffe<br />
B. Denkena, A. Krödel, L. Köhler<br />
Charakterisierung thermischer und<br />
mechanischer Eigenschaften von<br />
bronzegebundenen CBN-Schleifscheiben<br />
Für die effiziente Zerspanung moderner Werkstoffe ist die Verwendung hochharter<br />
Schneidstoffe wie Diamant oder kubisches Bornitrid (cBN) unabdingbar. Neben der Bearbeitung<br />
von Hartmetallen oder technischen Keramiken eignet sich cBN hervorragend<br />
zum Schleifen von verschleißfesten Stählen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass es sich<br />
im Gegensatz zu den üblicherweise eingesetzten Diamantkörnern inert gegenüber dem<br />
im Stahl enthaltenden Eisen verhält. Weiterhin zeichnen sich sowohl die Diamant- als<br />
auch die cBN-Körner durch eine hohe Härte und Wärmeleitfähigkeit aus. Dies ist entscheidend,<br />
da für viele Schleifprozesse die Temperatur, welche während des Schleifprozesses<br />
erzeugt wird, den produktivitätslimitierenden Faktor darstellt. Hohe Prozesstemperaturen<br />
beim Schleifen können das Bauteil durch Schleifbrand schädigen oder dessen<br />
Eigenschaften verändern. Typische Beispiele für thermische Schädigungen sind Änderungen<br />
der Gefügestruktur oder die Erzeugung von Zugeigenspannungen im Werkstück.<br />
Durch die Nutzung von cBN-Körnern in einer sintermetallischen Bindung können folglich<br />
Schleifwerkzeuge hergestellt werden, die nur einen geringen Wärmeeintrag in das<br />
Werkstück verursachen. Aufgrund der hohen mechanischen Stabilität der Metallbindung<br />
zeichnen sich diese Werkzeuge durch hohe Kornhaltekräfte und eine hohe Verschleißfestigkeit<br />
aus. Die Eigenschaften dieses Verbundes aus Schleifkorn und Bindung werden<br />
jedoch stark durch die jeweiligen Eigenschaften der Verbundpartner und den Herstellungsprozess<br />
beeinflusst (Bild 1) [1] .<br />
Prof. Dr.-Ing.<br />
Berend Denkena<br />
Leiter des Instituts für<br />
Fertigungstechnik und<br />
Werkzeugmaschinen<br />
Dr.-Ing. Alexander Krödel<br />
Bereichsleiter<br />
„Fertigungsverfahren“ am<br />
Institut für Fertigungstechnik<br />
und Werkzeugmaschinen<br />
Lennart Köhler M. Sc.<br />
Wissenschaftlicher<br />
Mitarbeiter im Bereich<br />
„Schleiftechnologie“ am Institut<br />
für Fertigungstechnik und<br />
Werkzeugmaschinen<br />
Beispielsweise konnte durch Untersuchungen<br />
der Bruchfestigkeit<br />
an einem aus sintermetallischer<br />
Bronzebindung und Diamantkorn<br />
bestehendem Schleifbelag<br />
ein Zusammenhang zwischen<br />
der mechanischen Belastbarkeit<br />
der Diamantschleifscheiben<br />
und deren Einsatzverhalten<br />
sowie der resultierenden Werkstückqualität<br />
festgestellt werden<br />
[2] . Es konnte außerdem gezeigt<br />
werden, dass durch die<br />
Verwendung von cBN-Körnern<br />
die Temperaturen im Werkstück<br />
im Vergleich zum Einsatz konventioneller<br />
Korundschleifscheiben<br />
um bis zu 50 % reduziert<br />
werden können. Grund hierfür<br />
ist die hohe Wärmeleitfähigkeit<br />
des cBN im Vergleich zu Korund.<br />
Die Wärmeleitfähigkeit<br />
des Werkzeugs bestimmt die<br />
Wärmemenge, die während des<br />
Schleifprozesses über das Werkzeug<br />
abgeführt wird. Je größer<br />
dieser Anteil der Wärme ist, desto<br />
geringer ist der Wärmeeintrag<br />
ins Werkstück und desto<br />
niedriger sind die Werkstücktemperaturen,<br />
wodurch das<br />
Risiko einer thermischen Schädigung<br />
deutlich reduziert wird.<br />
Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit<br />
von cBN und Bronze<br />
ist auch für den Verbund beider<br />
Stoffe eine hohe Wärmeleitung<br />
zu erwarten. Eine quantitative<br />
Untersuchung der Wärmeleitfähigkeit<br />
dieses Schleifbelags<br />
hat bisher jedoch nicht<br />
stattgefunden. Ebenfalls ungeklärt<br />
ist, welchen Einfluss die<br />
Zusammensetzung des Verbundes<br />
auf die Wärmeleitfähigkeit<br />
und die mechanische Belastbarkeit<br />
dieser Schleifscheiben<br />
hat. Um Grundlagen für<br />
eine evidenzbasierte Auslegung<br />
der Zusammensetzung von sintermetallischen<br />
cBN-Schleifscheiben<br />
zu schaffen, werden<br />
am Institut für Fertigungstechnik<br />
und Werkzeugmaschinen<br />
(IFW) derzeit die mechanischen<br />
und thermischen Eigenschaften<br />
der genannten Schleifbeläge erforscht.<br />
18 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Werkstoffe<br />
Bild 1<br />
Einfluss des Herstellungsprozesses<br />
und<br />
der Eigenschaften<br />
der Verbundpartner<br />
auf die Eigenschaften<br />
des Schleifwerkzeugs.<br />
Herstellung von<br />
Probekörpern<br />
Die Untersuchung der Schleifbelagseigenschaften<br />
erfolgt anhand<br />
von Probekörpern, welche<br />
unter identischen Bedingungen<br />
wie die zugehörigen<br />
Schleifwerkzeuge hergestellt<br />
werden. Die Vergleichbarkeit<br />
zwischen Probekörpern<br />
und Schleifwerkzeugen wurde<br />
am IFW bereits für bronzegebundene<br />
Schleifscheiben mit<br />
Diamantkörnern nachgewiesen<br />
und ist wissenschaftlich mittlerweile<br />
etabliert [2] . Durch den Einsatz<br />
solcher Probekörper können<br />
mit geringem zeitlichen und<br />
finanziellen Aufwand repräsentative<br />
Proben für die verschiedenen<br />
Prüfverfahren gewonnen<br />
werden. Die geometrische Abweichung<br />
von typischen Schleifwerkzeugen<br />
ermöglicht außerdem<br />
die Herstellung spezieller<br />
Probengeometrien, wie sie<br />
für einige Charakterisierungsmethoden<br />
notwendig sind. Beispielsweise<br />
werden für die Untersuchung<br />
der Temperaturleitfähigkeit<br />
zylinderförmige Pro-<br />
ben mit einem Durchmesser von<br />
12,7 mm und einer Höhe von<br />
3 mm benötigt. In den vorliegenden<br />
Untersuchungen besteht<br />
der Schleifbelag aus einer vorlegierten<br />
Bronze mit 20 % Zinn<br />
und cBN-Schleifkorn des Typs<br />
FBN-300 der Fa. Van Moppes<br />
mit einer mittleren Korngröße<br />
von 76 µm. Die Kornkonzentration<br />
in der Bronze wird zudem<br />
in fünf Stufen variiert: C65, C80,<br />
C100, C120 und C135. Für die<br />
Untersuchung der Bruchfestigkeit<br />
wurden für jede Zusammensetzung<br />
sieben Probekörper mit
Werkstoffe<br />
Dies ermöglicht es, den Einfluss<br />
des Schleifkornanteils unabhängig<br />
von der Porenkonzentration<br />
zu betrachten. Die Ergebnisse<br />
sind in Bild 2 in Abhängigkeit<br />
von der Kornkonzentration dargestellt.<br />
Die Bruchspannung korreliert<br />
dabei linear mit der Kornkonzentration.<br />
Der Grund für<br />
dieses Verhalten lässt sich durch<br />
die Betrachtung der Bruchflächen<br />
sichtbar machen. Im Belag<br />
mit der hohen Kornkonzentra-<br />
Bild 2<br />
Bruchspannungen<br />
und REM-Aufnahmen<br />
verschiedener<br />
Kornkonzentrationen.<br />
einem Durchmesser von 22 mm<br />
und einer Höhe von 5 mm im<br />
Sinterverfahren hergestellt. Dies<br />
erfolgte bei einem konstanten<br />
Druck von 35 MPa und einer<br />
Sintertemperatur von 620 °C an<br />
einer Drucksinterpresse DSP510<br />
der Fa. Dr. Fritsch.<br />
Untersuchung der kritischen<br />
Bruchspannung<br />
Für die Bewertung der mechanischen<br />
Stabilität werden zunächst<br />
die exakten geometrischen<br />
Abmessungen sowie die<br />
Masse und Dichte der gesinterten<br />
Probekörper bestimmt.<br />
Anschließend werden die Proben<br />
im Drei-Punkt-Biegeversuch<br />
bis zum Bruch belastet. Dies ermöglicht<br />
eine Abschätzung des<br />
Zusammenhalts von Schleifkorn<br />
und Bindung, welcher einen unmittelbaren<br />
Einfluss auf das Verschleißverhalten<br />
der Schleifscheibe<br />
hat [2] . Die Kraftaufnahme<br />
erfolgt dabei mit einem Dynamometer<br />
der Fa. Kistler. Anhand<br />
der maximalen Kraft F Z ,<br />
die zum Bruch der Probe aufgebracht<br />
werden muss, kann in<br />
Anlehnung an die Biegebalkentheorie<br />
die kritische Bruchspannung<br />
durch folgende Formel berechnet<br />
werden [3] :<br />
Hier steht l für den Abstand zwischen<br />
den Lagern, d für den<br />
Durchmesser und h für die Höhe<br />
der Probe (Bild 2). Die auf diese<br />
Weise berechnete Bruchspannung<br />
wird anschließend um die<br />
Restporosität θ bereinigt, welche<br />
aufgrund nicht idealer Verdichtung<br />
während des Sintervorgangs<br />
vorhanden ist und sich<br />
anhand des Quotienten aus experimenteller<br />
und theoretischer<br />
Dichte berechnen lässt [3] .<br />
tion C135 (Bild 2c) sind die Körner<br />
von deutlich weniger Bindungsmaterial<br />
umgeben als bei<br />
der niedrigen Kornkonzentration<br />
C65 (Bild 2b). An einigen Stellen<br />
ist gar keine Bindung zwischen<br />
den Körnern erkennbar,<br />
sodass ein Korn direkt an ein anderes<br />
grenzt. An diesen Stellen<br />
ist der Zusammenhalt des Verbundes<br />
auf ein Minimum reduziert.<br />
Je höher der Kornanteil im<br />
Schleifbelag, desto größer ist die<br />
Wahrscheinlichkeit für das Auftreten<br />
solcher lokalen Schwachstellen,<br />
was sich negativ auf die<br />
makroskopische Bruchspannung<br />
des Verbundes auswirkt. Dieses<br />
Verhalten ist bereits für Schleifscheiben<br />
mit Diamantkorn der<br />
gleichen Korngröße beschrieben<br />
worden (gestrichelte blaue Linie<br />
in Bild 2) [4] . Der Vergleich zeigt,<br />
dass die bereinigte Bruchspannung<br />
des Systems aus cBN und<br />
Bronze im Mittel ca. 50 N höher<br />
als der Literaturwert für Diamant<br />
und Bronze liegt. Außerdem ist<br />
die Abnahme der Bruchspannung<br />
mit dem Anstieg der Kornkonzentration<br />
für die Mischung<br />
aus Bronze und cBN-Korn geringer<br />
als für Bronze und Diamant.<br />
Die Extrapolation der hier gezeigten<br />
Daten ergibt eine Perkolationsgrenze<br />
von circa 80 % für<br />
20 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Werkstoffe<br />
den Verbund aus cBN und Bronze<br />
und liegt somit 14 % höher<br />
als die von Diamant und Bronze<br />
[4] . Die Perkolationsgrenze bezeichnet<br />
die theoretische Kornkonzentration,<br />
bei der die Bruchspannung<br />
Null beträgt und der<br />
Schleifbelag somit ohne Außeneinwirkung<br />
zerfällt. Daraus lässt<br />
sich schließen, dass dieses cBN-<br />
Korn besser in der Bindung gehalten<br />
werden kann als das in<br />
Literatur verwendete Diamantkorn.<br />
Die Unterschiede in der<br />
Konzentrationsabhängigkeit lassen<br />
sich nicht anhand des Bindungsmechanismus<br />
erklären.<br />
Aufnahmen mit dem Rasterelektronenmikroskop<br />
(REM) von den<br />
Bruchflächen der untersuchten<br />
Proben (Bild 2b, c) zeigen keine<br />
Benetzung der cBN-Körner mit<br />
Bindungsresten. Daher ist davon<br />
auszugehen, dass wie bei vielen<br />
metallischen Schleifwerkzeugen<br />
üblich, keine chemische Bindung<br />
zwischen Korn und Bindung besteht,<br />
sondern die Körner rein<br />
mechanisch in der Bindung gehalten<br />
werden. Der Vergleich mit<br />
der Literatur zeigt jedoch zwei<br />
wesentliche Unterschiede: Zum<br />
einen wurden die Probekörper<br />
mit cBN bei höheren Temperaturen<br />
gesintert und für diese<br />
Bronzebindung ist bekannt,<br />
dass sich die kritische Bruchspannung<br />
proportional zur Sintertemperatur<br />
verhält [1] . Dies erklärt<br />
die Differenz in der Bruchspannung<br />
der reinen Bronze.<br />
Zum anderen hat das hier untersuchte<br />
cBN-Korn eine unregelmäßige,<br />
tetraedrische Form<br />
(Bild 2), während das in der Referenzquelle<br />
verwendete Diamantkorn<br />
eher kugelförmig ist [4] . Bei<br />
gleichem Durchmesser ist die<br />
Oberfläche eines Tetraeders um<br />
den Faktor 4 kleiner als die einer<br />
Kugel. Dementsprechend kleiner<br />
ist auch die Kontaktfläche zwischen<br />
Korn und Bindung, welche<br />
bei mechanischer Anbindung<br />
des Korns die wesentliche<br />
Schwachstelle des Verbundes<br />
darstellt. Dies stellt eine mögliche<br />
Erklärung für die Unterschiede<br />
in der Steigung der beiden<br />
Geraden dar.<br />
Thermische<br />
Eigenschaften<br />
Metallisch<br />
gebundene<br />
Schleifwerkzeuge mit hochharten<br />
Schleifkörnern zeichnen sich<br />
nicht nur durch ihre gute mechanische<br />
Stabilität aus. Ein weiterer<br />
Vorteil ist die erhöhte Wärmeleitfähigkeit<br />
von Korn und<br />
Bindung, welche die Wärmeabfuhr<br />
aus der Kontaktzone beim<br />
Schleifen verbessert. Die Wärmeleitfähigkeit<br />
λ eines Stoffes<br />
ist das Produkt aus der Dichte ρ,<br />
der spezifischen Wärmekapazität<br />
c p und der Temperaturleitfähigkeit<br />
a:<br />
Die Bestimmung der spezifischen<br />
Wärmekapazität des Verbundes<br />
erfolgt durch die Messung<br />
der spezifischen Wärmekapazitäten<br />
der beiden Grundbestandteile<br />
Bronzebindung und<br />
cBN-Korn mittels Dynamischer<br />
Differenzkalorimetrie (DSC).<br />
Diese werden anschließend entsprechend<br />
des bekannten Massenverhältnisses<br />
miteinander<br />
verrechnet und so die spezifische<br />
Wärmekapazität des Verbundes<br />
bestimmt. Die ebenfalls notwendige<br />
Temperaturleitfähigkeit des<br />
Schleifbelages wurde anhand<br />
des Laser-Flash-Verfahrens bestimmt.<br />
Der temperaturabhängige<br />
Verlauf der spezifischen<br />
Wärmekapazität für die einzelnen<br />
Komponenten ist in Bild 3<br />
links dargestellt. Auf der rechten<br />
Seite von Bild 3 ist die gemessene<br />
Temperaturleitfähigkeit des<br />
Verbundes aus Schleifkorn und<br />
Bindung abgebildet. Im untersuchten<br />
Temperaturbereich zeigt<br />
sich für das cBN-Korn ein deutlicher<br />
Anstieg in der Wärmekapazität<br />
von 0,54 auf 1,37 J/(g*K),<br />
während die Wärmekapazität<br />
der Bronze näherungsweise konstant<br />
im Bereich von 0,33 J/(g*K)<br />
bleibt. Die Schleifkörner sind<br />
also in der Lage, bei 300 °C ca.<br />
215 % mehr Wärme aufzunehmen<br />
als bei Raumtemperatur<br />
(25 °C).<br />
In Bild 3 rechts ist zu sehen,<br />
dass die Temperaturleitfähig-<br />
Bild 3<br />
Wärmekapazität<br />
der Einzelkomponenten<br />
und Temperaturleitfähigkeit<br />
des Verbundes in<br />
Abhängigkeit von<br />
der Temperatur.<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 21
Werkstoffe<br />
keit des Verbundes mit dem<br />
Kornanteil ansteigt. Dies ist auf<br />
die erhöhte Wärmeleitfähigkeit<br />
des cBN-Korns von bis zu<br />
1.300 W/(m*K) [5] gegenüber der<br />
von Bronze (< 50 W/(m*K) [6] ) zurückzuführen.<br />
Der Verlauf der<br />
Leitfähigkeit in Abhängigkeit<br />
von der Temperatur weist für<br />
alle untersuchten Kornkonzentrationen<br />
im betrachteten Temperaturbereich<br />
eine lineare Abhängigkeit<br />
auf. Auffällig ist, dass<br />
sich die Steigung mit zunehmendem<br />
Kornanteil verringert.<br />
Während die Temperaturleitfähigkeit<br />
für niedrige Kornkonzentrationen<br />
mit der Temperatur zunimmt,<br />
ist für Konzentrationen<br />
oberhalb von C100 eine Abnahme<br />
der Temperaturleitfähigkeit<br />
bei Erhöhung der Temperatur<br />
zu beobachten. Grund hierfür ist<br />
die deutliche Zunahme der Wärmekapazität<br />
des cBN-Korns. Das<br />
cBN verhält sich bei hohen Temperaturen<br />
wie eine Wärmesenke.<br />
Das bedeutet, es ist eine größere<br />
Wärmemenge nötig, um<br />
denselben Temperaturanstieg<br />
zu erzielen wie bei Raumtemperatur.<br />
Dementsprechend sinkt<br />
die Temperaturleitfähigkeit von<br />
cBN bei hohen Temperaturen<br />
und aufgrund des hohen Korngehaltes<br />
auch die des Verbundes<br />
für größere Konzentrationen<br />
als C100. Aus diesen Ergebnissen<br />
kann unter Verwendung von<br />
Formel 2 die Wärmeleitfähigkeit<br />
für die untersuchten Zusammensetzungen<br />
in Abhängigkeit von<br />
der Temperatur berechnet werden.<br />
Es zeigt sich, dass die Wärmeleitfähigkeit<br />
des Schleifbelages<br />
im Bereich zwischen 45<br />
und 75 W/(m*K) liegt (Bild 4).<br />
Damit liegt die Wärmeleitfähigkeit<br />
des Verbundes unter der<br />
von reinem cBN, aber höher als<br />
die Wärmeleitfähigkeit von Bronze.<br />
Sie verhält sich dabei proportional<br />
sowohl zur Temperatur<br />
(Bild 4 links) als auch zur Kornkonzentration<br />
(Bild 4 rechts). Pro<br />
Volumenprozent Schleifkorn in<br />
der Bindung nimmt die Wärmeleitfähigkeit<br />
um ca. 1 W/(m*K)<br />
zu. Die zuvor diskutierte Abnahme<br />
der Temperaturleitfähigkeit<br />
mit zunehmender Temperatur<br />
bei hohen Kornkonzentrationen,<br />
ist für die Wärmeleitfähigkeit<br />
nicht zu beobachten. Es<br />
ist davon auszugehen, dass dieser<br />
Effekt durch den Anstieg der<br />
Wärmekapazität des Bornitrids<br />
im untersuchten Temperaturbereich<br />
kompensiert wird.<br />
Die Eigenschaft des cBN, bei<br />
hohen Temperaturen mehr<br />
Wärme aufnehmen zu können,<br />
ist äußerst vorteilhaft für<br />
den Schleifprozess. Der größte<br />
Teil der Wärmeenergie wird<br />
beim Schleifen durch die Reibung<br />
und die Umformprozesse<br />
während des Korneingriffs erzeugt.<br />
Ein Großteil dieser Energie<br />
kann direkt durch das Korn<br />
aufgenommen werden und gelangt<br />
somit nicht ins Werkstück.<br />
Im untersuchten Temperaturbereich<br />
wirkt sich die Erhöhung<br />
der Kornkonzentration<br />
dementsprechend immer positiv<br />
auf die Wärmeleitfähigkeit<br />
aus. Je mehr Körner in der Bindung<br />
sind, desto mehr Wärmeenergie<br />
kann über das Werkzeug<br />
aus der Kontaktzone abgeführt<br />
werden, da die Wärmeleitfähigkeit<br />
des reinen Korns die der Bindung<br />
deutlich übersteigt. Allerdings<br />
steigt mit der Kornkonzentration<br />
auch die Anzahl aktiver<br />
Schneiden. Dies resultiert im Allgemeinen<br />
in einer erhöhten Prozessreibung,<br />
wodurch mehr Reibungswärme<br />
beim Schleifen erzeugt<br />
wird. Ob die erhöhte Wärmeleitfähigkeit<br />
des Werkzeugs<br />
ausreicht, um die zusätzlich erzeugte<br />
Wärme abzuführen und<br />
eine Nettotemperaturverringerung<br />
für das Werkstück zu erreichen,<br />
ist Gegenstand zukünftiger<br />
Untersuchungen. Die Charakterisierung<br />
der mechanischen<br />
Eigenschaften hat gezeigt, dass<br />
mit dem Anstieg des Kornanteils<br />
eine Schwächung der Stabilität<br />
des Verbundes aus Korn und<br />
Bindung einhergeht. Bei der Zusammensetzung<br />
des Schleifbelags<br />
muss demzufolge zwischen<br />
mechanischer Stabilität und<br />
Wärmeleitung abgewogen werden.<br />
Aufgrund der dargestellten<br />
Bild 4<br />
links:<br />
Wärmeleitfähigkeit<br />
des Schleifbelages<br />
für drei Zusammensetzungen<br />
in Abhängigkeit<br />
von der<br />
Temperatur.<br />
rechts:<br />
Wärmeleitfähigkeit<br />
des Schleifbelages<br />
für drei ausgewählte<br />
Temperaturen in<br />
Abhängigkeit von<br />
der Kornkonzentration.<br />
22 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Werkstoffe<br />
Eigenschaften eignen sich die<br />
untersuchten CBN-Schleifwerkzeuge<br />
zukünftig gegebenenfalls<br />
für den Einsatz in Hochleistungs-<br />
Tiefschleifprozessen. In diesem<br />
Fall werden durch die hohe Vorschubgeschwindigkeit<br />
und eine<br />
hohe Zustellung große Einzelkornspanungsdicken<br />
hervorgerufen.<br />
Somit würde durch die Erhöhung<br />
der Kornkonzentration<br />
in der Schleifscheibe nicht nur<br />
die Wärmeleitfähigkeit erhöht,<br />
sondern auch die Einzelkornspanungsdicke<br />
gesenkt werden.<br />
Dies wiederum sorgt für eine Reduktion<br />
der auftretenden Ein-<br />
zelkornkräfte und verringert somit<br />
die auf den Schleifbelag wirkende<br />
mechanische Last.<br />
Zusammenfassung<br />
Die hier vorgestellten Untersuchungen<br />
zeigen, dass die Anteile<br />
von Schleifkorn und Bindung<br />
einen maßgeblichen Einfluss<br />
auf die kritische Bruchspannung<br />
und die Wärmeleitfähigkeit<br />
des Schleifbelages haben.<br />
Die Erhöhung der Schleifkornkonzentration<br />
führt einerseits<br />
zu einer Schwächung des Verbundes<br />
aus Bindung und Korn<br />
und damit einhergehend zu einer<br />
Verschlechterung der mechanischen<br />
Eigenschaften. Andererseits<br />
erhöht sich mit der<br />
Kornkonzentration die Wärmeleitfähigkeit<br />
des Schleifbelags.<br />
Daher gilt es, bei der Auswahl<br />
der Schleifscheibenzusammensetzung<br />
zwischen mechanischer<br />
Stabilität und Wärmeleitung<br />
abzuwägen. Zukünftig wird<br />
am IFW daher eine weiterführende<br />
Analyse der resultierenden<br />
Temperaturen im Schleifprozess<br />
in Abhängigkeit der eingesetzten<br />
Kornkonzentration durchgeführt.<br />
Weitere Infos: www.ifw.uni-hannover.de<br />
Bildnachweis: Verfasser<br />
Danksagung: Die Autoren bedanken sich bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für die finanzielle Förderung des<br />
Forschungsprojektes „Leistungssteigerung metallisch gebundener CBN-Werkzeuge durch kryogene Kühlung“ (GR 4878/8-1).<br />
Literaturverzeichnis: [1] Denkena, B.; Grove, Th.; Kempf, F.; Dzierzawa, P.; Bouabid, A.; Liu, Y.: (2019) Model-based<br />
manufacturing and application of metal-bonded grinding wheels, In: CIRP Annals 68 (1), S. 321 – 324, DOI: 10.1016/j.<br />
cirp.2019.04.088 [2] Denkena, B.; Krödel, A.; Kempf, F.: (2020) Herstellung und Charakterisierung von Schleifbelägen mit Diamantkorn,<br />
<strong>dihw</strong> <strong>MAGAZIN</strong> – DIAMANT HOCHLEISTUNGSWERKZEUGE 12 2|2020 S. 18 – 22 [3] Denkena, B.; Grove, T.;<br />
Bremer, I.; Behrens, L.: (2016) Design of bronze-bonded grinding wheel properties. CIRP Annals 65(1):333 – 336 [4] Kempf,<br />
F.; Bouabid, A.; Dzierzawa, P.; Grove, T.; Denkena, B.: Methods for the analysis of grinding wheel properties, In: 7. WGP-<br />
Jahreskongress, 05. – 06.10.2017, Aachen, S. 87 – 96 [5] Zhang, X.; Meng, J.: (2019) Recent progress of boron nitrides,<br />
In: Ultra-Wide Bandgap Semiconductor Materials: Elsevier, S. 347 – 419 [6] Deutsches Kupferinstitut (2004): Kupfer-Zinnund<br />
Kupfer-Zinn-Zink-Gusslegierungen (Zinnbronzen). Hg. v. International Copper Association. Online verfügbar unter<br />
https://www.kupferinstitut.de/wp-content/uploads/2019/09/Infodruck-i.-25.pdf, zuletzt geprüft am 05.11.2020.<br />
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hv05di21<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 23
Werkstoffe<br />
Schneidmittel für Siliziumnitrid-Keramikbauteile<br />
In vielen Teilen der Technik spielen Keramikwerkstoffe<br />
eine immer wichtigere Rolle. Neben Oxid-Keramiken wie Aluminiumoxid<br />
(Al 2 O 3 ) kommen auch Nichtoxid-Keramiken wie<br />
Siliziumnitrid (Si 3 N 4 ) verstärkt zum Einsatz. Die Bearbeitung<br />
der harten Materialien ist eine Herausforderung. Um Si 3 N 4 -<br />
Bauteile künftig effizienter bearbeiten zu können, hat die<br />
ELGAN Diamantwerkzeuge GmbH & Co. KG aus Nürtingen<br />
neue Schneidmittellösungen entwickelt.<br />
Siliziumnitrid zeichnet sich vor allem durch eine hohe Bruchzähigkeit<br />
aus. Hinzu kommt, wie bei sämtlichen Keramiken,<br />
eine hohe Temperaturstabilität und geringe Wärmeausdehnung.<br />
Diese Eigenschaften prädestinieren das Material vor<br />
allem für Anwendungen im allgemeinen Maschinenbau, im<br />
Motorenbau, in der Lagerindustrie oder in der Medizintechnik.<br />
Für Hybrid-Wälzlager kommen beispielsweise Wälzkörper<br />
aus Si 3 N 4 zum Einsatz. Daneben gibt es aber auch Vollkeramiklager.<br />
Lager mit Keramikkomponenten zeichnen sich<br />
durch eine sehr hohe Laufruhe aus, sie eignen sich besonders<br />
für den Einsatz unter schwierigen Bedingungen. Davon profitiert<br />
nicht zuletzt auch die E-Mobilität. Wo keine Kraftstoffverbrennung<br />
stattfindet, geraten mit einem Male bislang ungehörte<br />
Laufgeräusche in den Fokus. Mit keramischen Lagerwerkstoffen<br />
lassen sich selbst diese Geräusche auf ein Minimum<br />
reduzieren.<br />
ziumnitrid-Werkstücken möglich ist. Im Einzelfall werden Anpassungen<br />
an die Besonderheit der Werkstücke und Bearbeitungsparameter<br />
vorgenommen, etwa um ein spezielles Kühlmittel<br />
verwenden zu können. „Wir bieten unseren Kunden ein<br />
Komplettpaket an, exakt auf den Anwendungsfall und seine<br />
Stückzahlen zugeschnitten“, betont Thomas Witt.<br />
Mit den Lösungen von ELGAN für das Honen von Si 3 N 4 sind<br />
mehrere Zehntel Millimeter Bearbeitungstiefe, folglich hohe<br />
Abtragsraten möglich. Die Performance übertrifft damit auch<br />
das Schleifen. Die typischen Schleifwerkzeuge für Si 3 N 4 arbeiten<br />
sich per Linienkontakt am Werkstück entlang. Im Unterschied<br />
dazu besteht zwischen den Schneidmittelleisten der<br />
Werkzeuge von ELGAN und dem Werkstück ein verhältnismäßig<br />
großer Flächenkontakt. Die Leisten haben in der Regel<br />
eine Breite von mehreren Millimetern, pro Werkzeug finden<br />
sich eine oder mehrere Leisten über den Umfang verteilt. Die<br />
Konsequenz liegt auf der Hand: Ein großer Flächenkontakt bewirkt<br />
ein großes Abtragsvolumen.<br />
„Die Besonderheit unserer neuen Schneidmittel für die Siliziumnitrid-Bearbeitung<br />
besteht in einer konstant bleibenden Performance“,<br />
erklärt Thomas Witt, Teamleiter Schneidmittelentwicklung<br />
bei ELGAN, „sie gewährleisten dem Anwender das<br />
‚Durchschneiden‘ bis zum Ende der Bearbeitung.“<br />
Bislang standen die Bearbeitungsbetriebe vor dem Problem,<br />
dass viele Schneidmittel relativ schnell ihre Schneidleistung<br />
verlieren, sodass an ein „Durchschneiden“ nicht zu denken<br />
war. Oft ließen sich daher die Taktzeiten nicht einhalten.<br />
ELGAN drehte an vielen Stellschrauben, um die Leistung bis<br />
zum Ende der Standzeit auf einem konstant hohen Niveau zu<br />
halten: Der Schneidstoff wird metallisch gebunden, die Korngrößen,<br />
Kühlmittel und Schnittdaten individuell auf den Anwendungsfall<br />
abgestimmt. Das Know-how besteht darin, alle<br />
Parameter so zu wählen, dass sich der Effekt der Selbstschärfung<br />
einstellt. Fehlt dieser Effekt, flachen die Schneidkörner<br />
ab und können nicht mehr ins Material eindringen. Dieser Ansatz<br />
spielt auch für andere Anwendungen eine Rolle. Erstmals<br />
gelingt er jedoch bei der Siliziumnitrid-Bearbeitung.<br />
Die Schneidmittel stehen aktuell für Werkzeuge für die<br />
Innen- und Außenbearbeitung zur Verfügung. Als ein Unternehmen<br />
der Nagel-Gruppe kann ELGAN aber auch komplette<br />
Produktionslösungen anbieten. Der Kunde erhält dann<br />
Schneidmittel, Werkzeuge und Bearbeitungsmaschine aus einer<br />
Hand. Die Nagel Maschinen- und Werkzeugfabrik GmbH,<br />
Nürtingen, entwickelt hochmoderne Zentren für das Honen<br />
und Superfinishen, auf denen auch die Bearbeitung von Sili-<br />
Ein abgestumpftes Schneidmittel eines Werkzeugs, das nicht<br />
„durchgeschnitten“ hat, zeigt abgeflachte Schneidkörner, die<br />
nicht mehr ins Material eindringen können.<br />
Bei den von ELGAN optimierten Schleifmitteln und Prozessen bleiben<br />
die Schneidkörner scharf. Typisch: In Zerspanungsrichtung<br />
bildet die Metallbindung hinter den Schneidkörnern eine Abstützung<br />
aus. Vor den Schneidkörnern kolkt die Bindung dagegen<br />
aus. Auf diese Weise schärfen sich die Werkzeuge von selbst nach,<br />
sodass ein „Durchschneiden“ möglich wird.<br />
Weitere Infos: www.elgan.de<br />
24 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Werkstoffe<br />
Neue Stahldrehgeneration<br />
Hohe Performance, höchste Wirtschaftlichkeit<br />
Innovationen im Bereich des Hartmetalls,<br />
der Beschichtung sowie des Spanflusses<br />
ermöglichen die Entwicklung einer<br />
völlig neuen Sortengeneration für<br />
den Stahldrehprozess. Die perfekte Abstimmung<br />
dieser Parameter führt zu den<br />
neuen, wirtschaftlichen Stahldrehsorten<br />
BCP10T, BCP15T, BCP20T und BCP25T.<br />
Die neuen Boehlerit-Stahlsorten bieten<br />
eine ausgezeichnete Performance und<br />
Bearbeitungssicherheit während des<br />
gesamten Drehprozesses. Ein neu entwickelter<br />
Spanbrecher mit einer modifizierten<br />
Fase führt zur optimalen Vibrationsunterdrückung<br />
der Maschine und<br />
garantiert einen hervorragenden Spanfluss<br />
und -bruch. Die neuen BCP15T- und<br />
BCP25T-Stahlsorten sind besonders für<br />
Drehanwendungen mit unterbrochenen<br />
Schnitt geeignet. Die neu entwickelte<br />
AlTiN-PVD-Schicht ist den hohen Temperatur-<br />
und Zähigkeitsanforderungen<br />
gewachsen und garantiert mit der goldenen<br />
Farbe eine ideale Verschleißerkennung.<br />
Die prozesssichere PVD-Beschichtung<br />
spielt ihre Stärke bei kleinen<br />
Bauteilen, niedriger Schnittgeschwindigkeit<br />
und bei häufigem Eintritt ins Material<br />
aus.<br />
Stahldrehsorten eignen sich besonders<br />
für den kontinuierlichen Schnitt. Die<br />
neuen Sorten BCP10T und BCP15T werden<br />
für den mittleren Anwendungsbereich<br />
bei hohen Schnittgeschwindigkeiten,<br />
langen Eingriffszeiten und stabilen<br />
Schrupp-Anwendungen empfoh-<br />
Weitere Infos: www.boehlerit.com<br />
len, während die Sorten BCP20T und<br />
BCP25T hervorragende Resultate bei<br />
mittleren Schnittgeschwindigkeiten erzielen.<br />
Die neuen Drehsorten sind laut<br />
Boehlerit die ideale Lösung für die steigenden<br />
Herausforderungen im gesamten<br />
Prozess der Stahldrehbearbeitung.<br />
Die neuen BCP10T- und BCP20T-Sorten<br />
hingegen wurden in Hinblick auf ein<br />
neues zweifarbiges CVD-Beschichtungskonzept<br />
entwickelt. Die CVD-Schicht<br />
basiert sowohl auf dem etablierten<br />
MT-TiCN-Schichtsystem gegen Freiflächenverschleiß<br />
als auch auf einer α-Al 2 O 3 -<br />
Schicht, um die Wendeschneidplatte vor<br />
zu hohen Temperaturen zu schützen<br />
und den Kolkverschleiß zu reduzieren.<br />
Auch hier wird die einfache Verschleißerkennung<br />
durch eine gelbe TiN-Decklage<br />
an den Freiflächen erreicht. Beide<br />
Bis zu 30 Prozent mehr Standzeit durch<br />
Kühlung direkt an der Schneide.
Werkstoffe<br />
Titan – Superwerkstoff mit Allüren<br />
Wer den Superwerkstoff Titan schon<br />
einmal zerspant hat, weiß auch, dass er<br />
wie eine Diva zickt, wenn man ihn nicht<br />
richtig behandelt. Späne, die nicht brechen,<br />
Wärme, die nicht abfließt oder<br />
Schneiden, die sich aufbauen, gehören<br />
zu den Allüren, mit denen er sich gegen<br />
Bearbeitung wehrt. Weil seine überragenden<br />
Eigenschaften Titan dennoch<br />
zum Liebling von Luftfahrt, Rennsport<br />
oder Medizintechnik machen, lohnt<br />
es sich, für dessen Zerspanung vorher<br />
Know-how aufzubauen. Es könnte ja<br />
sein, dass ein berühmter Sportwagenhersteller<br />
anfragt, ob man Titanschrauben<br />
liefern kann.<br />
Ob der Chemiker Heinrich Klapproth<br />
das Element Titan wegen göttlicher Eigenschaften<br />
nach dem Göttergeschlecht<br />
der griechischen Mythologie<br />
benannt hat, ist nicht verbürgt. Fakt ist<br />
dagegen, dass ihn seine Eigenschaften<br />
zum Superwerkstoff machen. Extrem<br />
zugfest, sehr leicht und überragend korrosionsbeständig<br />
vereint Titan, was bei<br />
anderen Werkstoffen oder Legierungen<br />
Zielkonflikte auslöst. Weil Titan darüber<br />
hinaus auch antimagnetisch und<br />
biokompatibel ist und selbst aggressivste<br />
Medien ihm nichts anhaben können,<br />
ist der teure Werkstoff in immer<br />
mehr Branchen und Anwendungen beliebt.<br />
Das wissen auch die Bugatti-Ingenieure,<br />
die viel Titan verbauen.<br />
Titan ist teuer, Ausschuss muss<br />
vermieden werden<br />
Wer Titan bearbeiten will, muss erst einmal<br />
viel Geld ausgeben, kostet es doch<br />
etwa drei bis fünf Mal mehr als Werkzeugstahl.<br />
Logisch, dass man da Ausschuss<br />
vermeiden will. Doch mit der<br />
Materialauswahl allein ist es nicht getan:<br />
Für die Herstellung von Präzisionsdrehteilen<br />
aus Titan, wie sie beispielsweise<br />
in der Luft- und Raumfahrt, der chemischen<br />
Industrie, dem Fahrzeugbau<br />
oder der Medizintechnik benötigt werden,<br />
sind auf dessen Bearbeitung abgestimmte<br />
Werkzeuge erforderlich. Nur<br />
so können auch widerspenstige Titanlegierungen<br />
in die gewünschte Form<br />
gebracht werden.<br />
Mit diesen „Allüren“ quält die Titan-<br />
Diva die Werkzeuge:<br />
‣extrem schlechte Wärmeleitfähigkeit<br />
‣Späne brechen nicht<br />
‣eine ausgeprägte Neigung zum<br />
Kleben<br />
‣ein niedriges Elastizitätsmodul<br />
(Ti6Al4V = 110 kN/mm 2 ,<br />
Stahl Ck45 = 210 kN/mm 2 )<br />
Weil nur ganz wenige in die Verlegenheit<br />
kommen dürften, Titanschrauben<br />
für den 1.500 PS starken Über-Sportwagen<br />
Bugatti Chiron zu fertigen, betrachten<br />
wir einmal beispielhaft die Fertigung<br />
einer Welle mit Gewinde und<br />
Einstich aus der gängigen Titanlegierung<br />
Ti6Al4V Grade 5/23, wie sie in der<br />
Medizintechnik gebraucht wird. Mit einer<br />
Zugfestigkeit von Rm = 990 N/mm 2 ,<br />
einer Streckgrenze Re = 880 N/mm 2 , einer<br />
Härte HV zwischen 330 und 380 sowie<br />
einem Dehnungsfaktor A5D von<br />
etwa 18 Prozent wird sie für Implantate<br />
in der Medizintechnik genauso eingesetzt<br />
wie für Luftfahrtanwendungen<br />
(3.7164) oder für industrielle Anwendungen<br />
(3.7165). Mit den sechs Prozent<br />
Aluminium und den vier Prozent Vanadium<br />
sowie als ELI (Extra Low Interstitials)<br />
mit extra kleinen Zwischenräumen weist<br />
die Legierung eine sehr gute Biokompatibilität<br />
auf, von der praktisch keine allergischen<br />
Reaktionen bekannt sind.<br />
Die Wärme muss raus aus der<br />
Schneidzone<br />
Gefordert wird eine hohe Oberflächengüte,<br />
wiederholgenaue Prozesssicherheit<br />
und ein kontrollierter Spanabfluss<br />
und das ganze bei kurzen Prozesszeiten<br />
und eventuell einem hohen Zeitspanvolumen.<br />
Wer nun davon ausgeht, dass<br />
beim Drehen der Großteil der Wärme<br />
normalerweise über den Span abgeleitet<br />
wird, erlebt gleich die erste Überraschung.<br />
Weil Titan Wärme sehr<br />
schlecht leitet, wird sie nicht über den<br />
Span aus der Schneidzone abgeführt.<br />
Bei den 1.200 °C und mehr, die in der<br />
Schnittzone herrschen, „verbrennt“<br />
das Schneidwerkzeug schnell. Folgende<br />
Maßnahmen helfen vordergründig:<br />
Kühlmittel direkt in die Schneidzone<br />
führen, die Schnittkraft durch<br />
eine scharfe Schneide reduzieren und<br />
Schnittgeschwindigkeit an den Prozess<br />
anpassen.<br />
Die richtigen Werkzeuge<br />
bringen längere Standzeiten<br />
Der Superwerkstoff Titan ist extrem zugfest, sehr leicht und überragend korrosionsbeständig.<br />
Echter Fortschritt ergibt sich jedoch mit<br />
der Auswahl des richtigen Werkzeugs.<br />
Weil die Wärme über die Schneide sowie<br />
den Kühlschmierstoff abgeführt<br />
werden muss und nicht wie bei Stahl<br />
über die Späne, muss ein kleiner Teil des<br />
Schneidkeils extrem hohe thermische<br />
und mechanische Beanspruchungen<br />
aushalten. Durch den Einsatz geschlif-<br />
26 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Ein endloser Span wickelt sich um Werkstück,<br />
Werkzeug oder Spannfutter und<br />
wird so zur Gefahr für Mensch und Maschine.<br />
Abhilfe schafft eine Änderung der<br />
Drehrichtung mit Umkehrung der Schneidenlage.<br />
fener, hochpositiver Wendeschneidplatten<br />
reduziert sich der Schnittdruck. Polierte<br />
Spankammern, bei Bedarf mit<br />
der passenden Beschichtung, minimieren<br />
darüber hinaus die Reibung beim<br />
Spanabfluss. Diese drei Parameter verringern<br />
die Wärmeentwicklung beim<br />
Zerspanen. Wenn nur weniger Wärme<br />
entsteht, und diese durch optimale<br />
Kühlmittelzufuhr weiter reduziert wird,<br />
erhöht sich die Standzeit des Werkzeugs<br />
oder es kann im Umkehrschluss<br />
die Schnittgeschwindigkeit Vc wieder<br />
erhöht werden.<br />
Der Werkzeughersteller ARNO Werkzeuge<br />
verfügt über eines der größten Sortimente<br />
an Hochpositiven Wendeschneidplatten.<br />
So weit, so gut. Weil die Späne der Diva<br />
jedoch nicht brechen wollen, drohen<br />
weitere Schwierigkeiten. Ein endloser<br />
Span wickelt sich um Werkstück, Werkzeug<br />
oder Spannfutter und wird so zur<br />
Gefahr für Mensch und Maschine. Abhilfe<br />
schafft eine Änderung der Drehrichtung<br />
mit Umkehrung der Schneidenlage,<br />
wenn der Aufbau der Maschine<br />
das erlaubt. Zeigt die Schneide nach<br />
unten, fällt der Span frei nach unten<br />
und ist aus der Gefahrenzone. Allerdings<br />
muss bei schwerer Schruppbearbeitung<br />
und nicht ganz stabiler Maschine vorher<br />
geprüft werden, ob sich die Schnittkraft<br />
in das Maschinenbett ableiten lässt. Ist<br />
der Span aus der Bearbeitungszone,<br />
kann er auch den Prozess nicht störend<br />
beeinflussen.<br />
Werkzeughersteller, die auch<br />
beraten, unterstützen Prozesse<br />
Wer bei der richtigen Werkzeugauswahl<br />
für die Titanzerspanung auf Nummer<br />
sicher gehen will, schaut sich am besten<br />
bei einem Hersteller um. Manche bieten<br />
nicht nur die geeigneten Werkzeuge,<br />
sondern helfen auch, indem sie ihre Anwendungserfahrungen<br />
beratend einbringen.<br />
So verfügt beispielsweise der 1941<br />
gegründete Werkzeughersteller ARNO<br />
Werkzeuge nicht nur über eines der<br />
größten Sortimente an hochpositiven<br />
Wendeschneidplatten, sondern hat auch<br />
die erfahrenen Anwendungsberater, die<br />
ihr Wissen gerne bei Kunden in die Fertigungsprozesse<br />
einbringen.<br />
Die hochpositiven Wendeschneidplatten<br />
sind scharf genug, um die Schnittkraft<br />
gering zu halten und bieten bei<br />
Bedarf dank Verrundung eine ausgezeichnete<br />
Kantenstabilität. Gegen die<br />
schlechte Wärmeleitfähigkeit des exotischen<br />
Werkstoffs sind sie durch passende<br />
Hightech-Beschichtungen bestens<br />
gewappnet. Kostengünstige und<br />
zuverlässige Problemlöser für die leichtere<br />
Zerspanung bis zum Schruppen<br />
sind die negativen Wendeschneidplatten<br />
mit den Geometrien EX, NFT, NMT<br />
und NMT1. Zusätzlich eignen sich die<br />
positiven Wendeschneidplatten mit den<br />
Geometrien PSF und PMT1 optimal für<br />
die mittlere Bearbeitung von Superlegierungen.<br />
Gemeinsam ist allen, dass<br />
sie bei zähem Material durch hohe Kerbverschleißfestigkeit<br />
und Hitzebeständigkeit<br />
überzeugen. Spezielle Geometrien<br />
sorgen für eine hervorragende Spankontrolle<br />
und damit für absolute Prozesssicherheit.<br />
Am Ende des Tages sind<br />
engagierte Titanzerspaner und ARNO-<br />
Kunden immer gut vorbereitet. Denn<br />
schließlich weiß man ja nie, ob nicht ein<br />
Bugatti-Ingenieur anruft.<br />
Logische Bearbeitung garantiert<br />
Produktivitätslösungen<br />
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B. Denkena, A. Krödel, P. Dzierzawa<br />
Einfluss des Pulvers bei der Herstellung<br />
sintermetallischer Schleifscheiben – die<br />
richtige Wahl entscheidet<br />
Die Herstellung bronzegebundener Diamantschleifscheiben erfolgt über einen Drucksinterprozess,<br />
der zusammen mit der Schleifbelagsspezifikation maßgeblich die resultierenden<br />
zerspanungsrelevanten Eigenschaften des Werkzeugs bestimmt. Anwendung finden<br />
diese Schleifwerkzeuge vor allem bei der Bearbeitung von stark abrasiv wirkenden<br />
Werkstoffen wie Keramiken und Gläsern. Der Herstellprozess von Schleifscheiben wird<br />
durch Urformen aus dem pulverförmigen Zustand durchgeführt, indem ein Gemisch aus<br />
vorgemischten oder vorlegierten Pulvern und Diamantkörnern in einer Sinterform gesintert<br />
werden. Die Eigenschaften des Metallpulvers spielen daher bereits bei der Auslegung<br />
des Herstellprozesses eine wichtige Rolle. Dieser Beitrag zeigt, wie sich unterschiedliche<br />
metallische Pulver auf das Sinterergebnis bronzegebundener Schleifbeläge<br />
auswirken.<br />
Prof. Dr.-Ing.<br />
Berend Denkena<br />
Leiter des Instituts für<br />
Fertigungstechnik und<br />
Werkzeugmaschinen<br />
Dr.-Ing. Alexander Krödel<br />
Bereichsleiter<br />
„Fertigungsverfahren“ am<br />
Institut für Fertigungstechnik<br />
und Werkzeugmaschinen<br />
M. Sc. Patrick Dzierzawa<br />
Wissenschaftlicher<br />
Mitarbeiter am Institut<br />
für Fertigungstechnik und<br />
Werkzeugmaschinen<br />
Für die Herstellung von Metallpulvern<br />
stehen unterschiedliche<br />
Methoden auf Basis von<br />
mechanisch-physikalischen, chemischen<br />
und elektrochemischen<br />
Prozessen zu Verfügung. Das Verdüsen<br />
mit inertem Gas oder Wasser<br />
zählt dabei zu den am häufigsten<br />
eingesetzten Verfahren<br />
und findet somit auch bei der<br />
Erzeugung von Bindungspulvern<br />
für Schleifwerkzeuge Einsatz<br />
[1, 2, 3] . Bei der Verwendung<br />
von inertem Gas (Stickstoff, Argon<br />
oder Helium) bilden die Partikel<br />
durch die langsamere Abkühlung<br />
aus der Schmelze und<br />
die Triebkraft zur Reduktion der<br />
Oberflächenspannung hauptsächlich<br />
die energetisch günstige<br />
Kugelform mit glatterer<br />
Oberfläche aus [4] . Bei der Wasserverdüsung<br />
entstehen unregelmäßig<br />
geformte Partikel mit<br />
rauer Oberfläche, die sich aufgrund<br />
der schnellen Abkühlung<br />
der Schmelztropfen ergeben [4, 5] .<br />
Die Wasserverdüsung zeichnet<br />
sich im Vergleich zur Gasverdüsung<br />
durch eine höhere Produktivität<br />
und geringere Produktionskosten<br />
aus. Aufgrund der Reaktion<br />
der Schmelze mit dem Wasserdampf<br />
bilden sich hierbei jedoch<br />
auch Oxidschichten. Daher<br />
werden vor allem nicht reaktive<br />
Eisen- und Nichteisenmetalle wie<br />
etwa Kupferlegierungen wasserverdüst<br />
[3, 5, 6, 7] . Die unregelmäßig<br />
geformten Pulver, auch als spratzig<br />
bezeichnet, neigen zum Verhaken,<br />
wodurch eine verringerte<br />
Fließfähigkeit resultiert [8] . Beim<br />
freien Sintern und der laseradditiven<br />
Fertigung resultieren beim<br />
Einsatz spratziger Pulver folglich<br />
Bauteile mit erhöhter Porosität,<br />
die eine geringere Gründichte<br />
und reduzierte Partikel-Partikel-Kontakte<br />
aufweisen [9, 10, 11, 12] .<br />
Die Verhakung der Pulverteilchen<br />
bewirkt jedoch auch eine erhöhte<br />
Festigkeit des Grünkörpers nach<br />
dem uniaxialen Pressen. Die eingebrachte<br />
Triebkraft zur Verdichtung<br />
während des Sinterprozesses<br />
kann dabei durch die zusätzliche<br />
Aufbringung von Druck<br />
erhöht werden. Dieser kann sowohl<br />
uniaxial als auch isostatisch<br />
aufgebracht werden. Resultierend<br />
aus dem Druck, erfolgt im<br />
ersten Verdichtungsschritt eine<br />
mechanische Umlagerung der<br />
Partikel, bevor die auftretenden<br />
Anfangs-, Zwischen- und Endstadien<br />
der Diffusion wie beim freien<br />
Sintern einsetzen [13] . Ein uniaxialer<br />
Drucksinterprozess, der<br />
sich durch eine hohe Produktivität<br />
auszeichnet, ist die Field<br />
Assisted Sintering Technology<br />
(FAST). Bei diesem Verfahren<br />
wird durch aufliegende Grafitelektroden<br />
neben dem Druck<br />
auch der Heizstrom direkt durch<br />
28 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Werkzeuge<br />
die Sinterform geleitet, sodass<br />
hohe Aufheizraten erreicht werden<br />
[14, 15] .<br />
Neben der Partikelform ist die<br />
Schüttdichte eine weitere Kenngröße<br />
des Pulvers, welche die<br />
Porosität der Bauteile beeinflusst.<br />
Sie bestimmt zudem die<br />
thermischen Eigenschaften des<br />
Grünkörpers wie Wärmekapazität<br />
c sowie Wärmeleitfähigkeit<br />
λ [16] und beeinflusst somit auch<br />
den Sinterprozess. Die Schüttdichte<br />
selbst wird sowohl von<br />
der Partikelform und -größe als<br />
auch der Partikelgrößenverteilung<br />
sowie Oberflächenrauheit<br />
der Pulverpartikel bestimmt [3] .<br />
Es wird daher sowohl über die<br />
Partikelgrößenverteilung als<br />
auch über die Schüttdichte eine<br />
Optimierung der Verpressbarkeit<br />
angestrebt. Bei einer hohen<br />
Schüttdichte können die Presswerkzeuge<br />
bzw. Sinterformen<br />
somit deutlich kleiner dimensioniert<br />
werden, da deren Größe<br />
von dem Verhältnis von Füll- und<br />
Endhöhe des gepressten Körpers<br />
abhängig ist [3] . Die regelmäßig<br />
geformten sphärischen Partikel<br />
führen in diesem Zusammenhang<br />
zu einer höheren Schüttdichte<br />
als unregelmäßig geformte<br />
Pulverpartikel, da sie eine<br />
glattere Oberfläche aufweisen [5] .<br />
Die bisherigen Erkenntnisse zu<br />
den Eignungen der Pulver beziehen<br />
sich hauptsächlich auf die laseradditive<br />
Fertigung. Inwiefern<br />
sich die unterschiedlich aufbereiteten<br />
Pulver für die Fertigung<br />
von Schleifwerkzeugen eignen,<br />
wurde dabei noch nicht betrachtet.<br />
Die derzeit am Institut für<br />
Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen<br />
(IFW) durchgeführten<br />
Untersuchungen stellen<br />
den Einfluss unterschiedlicher<br />
Partikelformen sowie Partikelgrößenverteilungen<br />
auf den<br />
strukturellen Zusammenhalt<br />
dar. Die Bruchspannung wird als<br />
Kenngröße zur Bewertung des<br />
strukturellen Zusammenhalts<br />
des Schleifbelags herangezogen.<br />
Sie beeinflusst sowohl die Abrichtbarkeit<br />
als auch das Einsatzverhalten<br />
der Schleifwerkzeuge,<br />
da beispielsweise eine Korrelation<br />
mit dem Werkzeugverschleiß<br />
besteht [16, 17] .<br />
Versuchsdurchführung<br />
Die Ermittlung des strukturellen<br />
Zusammenhalts der gesinterten<br />
Schleifbelagsprobekörper erfolgt<br />
über die am IFW etablierte kritische<br />
Bruchspannung [18, 19] . Die<br />
Herstellung der sieben Schleifbelagsprobekörper<br />
mit einem<br />
Durchmesser von 22 mm und<br />
einer Höhe von 5 mm pro Versuchspunkt<br />
erfolgt mittels der<br />
Drucksinterpresse DSP510 der<br />
Fa. Dr. Fritsch. Die Sinterstellgrößen<br />
Druck und Temperatur werden<br />
während des Herstellprozess<br />
überwacht und geregelt.<br />
Für die Temperatur erfolgt dies<br />
über drei Thermoelemente, die<br />
in die Sinterform eingeführt werden.<br />
Für die Versuche wurden<br />
Probekörper mit Bindung ohne<br />
Korn und Probekörper mit einer<br />
Kornkonzentration von 25 V%<br />
bzw. C100 sowie einer Korngröße<br />
D46 in der Form FMD-60 (regelmäßige<br />
Oktaederstümpfe)<br />
von der Fa. Van Moppes gesintert.<br />
Die Bindungszusammensetzung<br />
wurde in den Massenanteilen<br />
Kupfer/Zinn 80/20 und 90/10<br />
im vorgemischten und vorlegierten<br />
Zustand variiert. Zudem wurde<br />
bei der Zusammensetzung<br />
80/20 ein spratziges sowie sphärisches<br />
Pulver im vorlegierten Zustand<br />
verwendet, um den Einfluss<br />
der Partikelform auf den<br />
strukturellen Zusammenhalt untersuchen<br />
zu können. Die jeweilige<br />
Topografie der Pulverpartikel<br />
unterscheidet sich in spratzig<br />
und sphärisch (Bild 1). Die spratzigen<br />
vorlegierten sowie vorgemischten<br />
Pulver mit der angegebenen<br />
Korngröße von < 40 µm<br />
wurden von der Fa. Dr. Fritsch<br />
beschafft. Das sphärische Pulver<br />
mit der Partikelgrößenangabe<br />
10 – 45 µm liegt von der Fa.<br />
TLS Technik Spezialpulver vor.<br />
Die Sinterstellgrößen wurde für<br />
alle Versuchspunkte mit 720 °C<br />
Sintertemperatur, 350 bar Sinterdruck,<br />
350 s Haltezeit und 50<br />
°C/min Aufheizrate konstant gehalten.<br />
Vor den Sinterversuchen<br />
wurden die Pulver hinsichtlich<br />
der Partikelgrößenverteilung und<br />
der Schüttdichte analysiert. Die<br />
Partikelgrößenverteilung wurde<br />
mittels des Siebverfahrens unter<br />
Verwendung von sieben Sieben<br />
der Maschenweite 25 – 56 µm ermittelt.<br />
Hierfür wurde der Siebschüttler<br />
IRIS FTL-0200 der Fa.<br />
Filtra Vibración verwendet. Die<br />
Schüttdichte wurde mittels des<br />
Trichterverfahrens nach DIN EN<br />
ISO 3923-1 mit einem Ausgangsdurchmesser<br />
des Trichters von<br />
5 mm und einem Behältervolumen<br />
von 10 ml ermittelt.<br />
Bild 1<br />
REM-Aufnahmen<br />
der spratzigen und<br />
sphärischen Pulver<br />
der Zusammensetzung<br />
80/20 im vorlegierten<br />
Zustand.<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 29
Werkzeuge<br />
Bild 2<br />
Partikelgrößenverteilung<br />
der untersuchten<br />
Pulver.<br />
Pulveranalyse<br />
Es zeigt sich, dass die spratzigen<br />
vorlegierten Pulver mit<br />
über 50 % Anteil eine kleinere<br />
Partikelgröße als 25 µm aufweisen<br />
(Bild 2). Die Partikelgrößen<br />
haben bis 36 µm Maschenweite<br />
einen kumulativen Anteil<br />
von 90 %. Das sphärische vorlegierte<br />
Pulver liegt in dem angegebenen<br />
Bereich von 10 – 40 µm<br />
mit dem Hauptanteil von 41 %<br />
bei der Partikelgröße 25 µm.<br />
Die Partikel der vorgemischten<br />
Pulver liegen in einem höheren<br />
Größenbereich von 36 – 56 µm.<br />
Die Bindungszusammensetzung<br />
80/20 weist dabei mit 50 % ei-<br />
nen höheren Anteil von 56 µm<br />
oder größeren Partikeln auf<br />
als die 90/10-Zusammensetzung<br />
mit 26 %. Es zeigt sich somit,<br />
dass insbesondere zwischen<br />
den vorlegierten und den vorgemischten<br />
Pulvern ein großer<br />
Unterschied in den Partikelgrößen<br />
besteht. Die vorgemischten<br />
Pulver werden nicht aus der<br />
Schmelze verdüst, sondern ergeben<br />
sich aus dem Mischen der<br />
einzelnen Legierungselemente<br />
Kupfer und Zinn. Die beim Verdüsen<br />
aus der Schmelze entstehenden<br />
Partikel sind somit kleiner<br />
als im Ausgangszustand. Der<br />
Unterschied in der Partikelform<br />
resultiert aus der Verwendung<br />
unterschiedlicher Verdüsungsarten.<br />
Bei der Wasserverdüsung<br />
entstehen die hier untersuchten<br />
spratzigen und bei der Gasverdüsung<br />
die sphärischen Partikelformen.<br />
Es wird somit deutlich,<br />
dass die Partikelgrößenverteilung<br />
und die Partikelform von<br />
kommerziell erhältlichen Pulvern<br />
stark variiert. Dies macht<br />
eine Untersuchung des Einflusses<br />
der unterschiedlichen Pulverarten<br />
auf Kenngrößen wie Härte,<br />
Bruchspannung und Homogenität<br />
der gesinterten Schleifbeläge<br />
notwendig. Das sphärische Pulver<br />
weist trotz des höheren Anteils<br />
größerer Partikel eine höhere<br />
Schüttdichte als die sprat-<br />
Bild 3<br />
Schüttdichte der<br />
untersuchten Pulver.<br />
30 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Werkzeuge<br />
Bild 4<br />
Härte und kritische<br />
Bruchspannung der<br />
untersuchten vorlegierten<br />
Pulver.<br />
zigen Pulver auf (Bild 3, rechts).<br />
Der Einfluss der Partikelform und<br />
der damit verbundenen glatteren<br />
Partikeloberfläche ist in diesem<br />
Fall somit höher als der Einfluss<br />
der Partikelgröße. Bei gleicher<br />
Partikelform wirkt sich die<br />
höhere Partikelgröße hingegen<br />
deutlich auf die Schüttdichte<br />
aus. Dies ist darauf zurückzuführen,<br />
dass sich deutlich weniger<br />
Partikel in den Partikelzwischenräumen<br />
positionieren können<br />
und somit eine deutlich geringere<br />
Packungs- sowie Schüttdichte<br />
bei den vorgemischten<br />
Pulvern resultiert. Die Schüttdichte<br />
liegt dadurch bis zu dreimal<br />
niedriger als bei den vorlegierten<br />
Pulvern. Dieses antiproportionale<br />
Verhalten zwischen<br />
Partikelgröße und Schüttdichte<br />
bei gleicher Partikelform lässt<br />
sich gut durch die Gegenüberstellung<br />
der mittleren Partikelgröße<br />
und der Schüttdichte darstellen<br />
(Bild 3).<br />
Sinterergebnisse<br />
Im Anschluss an die Untersuchung<br />
der Ausgangspulver wurden<br />
Belagsprobekörper gesintert<br />
und deren kritische Bruchspannung<br />
ermittelt. An zusätzlichen<br />
Probenkörpern ohne Diamantkörnern<br />
wurde zudem die<br />
Vickers-Härte ermittelt. In Bild 4<br />
sind die Ergebnisse für die vorlegierten<br />
Pulver dargestellt. Erwartungsgemäß<br />
zeigt hier die<br />
Bindungszusammensetzung<br />
90/10 bedingt durch die Bildung<br />
der α-Phase mit hohem<br />
Cu-Anteil die geringste Härte,<br />
die aufgrund der kubisch dicht<br />
gepackten Kristallstruktur eine<br />
hohe Duktilität aufweist [17, 21] . Die<br />
Bild 5<br />
Härte und kritische<br />
Bruchspannung der<br />
untersuchten vorgemischten<br />
Pulver.<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 31
Werkzeuge<br />
Bild 6<br />
Schliffbilder.<br />
hohe Duktilität führt dazu, dass<br />
die kritische Bruchspannung bei<br />
den Probekörpern mit reiner<br />
Bindung bei der 90/10-Zusammensetzung<br />
nicht messbar ist.<br />
Bei der Zugabe von 25 V% Diamantkörnern<br />
ist der strukturelle<br />
Zusammenhalt der Probe hingegen<br />
so weit geschwächt, dass<br />
diese bis zum Bruch belastet<br />
werden können. Bei gleicher Bindungszusammensetzung<br />
80/20<br />
erreicht das spratzige Pulver im<br />
Gegensatz zum sphärischen Pulver<br />
trotz der geringeren Schüttdichte<br />
sowohl eine höhere Härte<br />
als auch eine höhere kritische<br />
Bruchspannung. Die bei den<br />
spratzigen Pulvern auftretende<br />
Verhakung der einzelnen Partikel<br />
führt somit neben der bekannten<br />
höheren Grünfestigkeit<br />
auch zu einem stärkeren strukturellen<br />
Zusammenhalt des Sinterteils.<br />
Die Härte der aus den vorgemischten<br />
Pulvern gesinterten<br />
Probekörper zeigen für die Zusammensetzung<br />
80/20 ähnliche<br />
Werte und für die 90/10 leicht<br />
höhere Werte im Vergleich zu<br />
den vorlegierten Pulvern. Die<br />
Streuung der Härtewerte, dargestellt<br />
durch die Standardabweichung,<br />
ist jedoch deutlich<br />
höher (Bild 5, links). Die Erklärung<br />
für diesen Sachverhalt<br />
lässt sich in den Schliffbildern,<br />
die von den Proben ohne<br />
Diamantkorn angefertigt wurden,<br />
erkennen (Bild 6). Die Proben<br />
mit der Zusammensetzung<br />
80/20 aus dem vorlegierten Zustand<br />
weisen insgesamt eine homogenere<br />
Verteilung der gebildeten<br />
α- und δ-Phasen auf, während<br />
sich bei der Verwendung<br />
der vorgemischten Pulver Agglomerate<br />
der duktilen α-Phase und<br />
der spröderen δ-Phase bilden.<br />
Daraus resultieren bei der Messung<br />
der Vickershärte größere<br />
Unterschiede in den einzelnen<br />
Messungen und folglich auch in<br />
der dargestellten Standardabweichung.<br />
Bei den Probekörpern<br />
der Zusammensetzung 90/10<br />
fällt hingegen auf, dass die Verwendung<br />
von vorgemischten<br />
Pulvern zu einer Bildung von<br />
δ-Phasen führt. Dies ist auf lokal<br />
unterschiedliche Massenzusammensetzungen<br />
des Kupfer-<br />
Zinn-Gemisches zurückzuführen,<br />
da hier keine homogene<br />
Verteilung der Elemente über die<br />
gesamte Mischung gewährleistet<br />
werden kann. Bei den vorlegierten<br />
Pulvern findet die Verteilung<br />
der Einzelelemente bereits<br />
bei der Pulveraufbereitung<br />
in der Schmelze statt, wodurch<br />
sich auch in der Sinterprobe ein<br />
homogeneres Gefüge ausbildet.<br />
Diese Unterschiede zwischen<br />
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Werkzeuge<br />
vorlegierten und vorgemischten<br />
Pulvern spiegeln sich auch<br />
in der kritischen Bruchspannung<br />
wider. Die Versprödung durch<br />
die Bildung von δ-Phasen führt<br />
bei der 90/10-Zusammensetzung<br />
zu einer Verringerung der<br />
kritischen Bruchspannung beim<br />
vorgemischten Pulver. Auch<br />
bei der 80/20-Spezifikation ist<br />
eine Reduzierung der kritischen<br />
Bruchspannung gegeben, da<br />
die gebildeten Agglomerate der<br />
δ-Phase zu einer Schwächung<br />
des strukturellen Zusammenhalts<br />
führen und somit zu einem<br />
früheren Versagen während der<br />
Belastung bei der Ermittlung der<br />
Bruchkraft.<br />
Zusammenfassung und<br />
Ausblick<br />
Die durchgeführten Untersuchungen<br />
zeigen, dass sich spratzige<br />
vorlegierte Pulver hinsichtlich<br />
des sich ausbildenden strukturellen<br />
Zusammenhalts am besten<br />
für den uniaxialen Drucksinterprozess<br />
eignen. Nachteilig ist<br />
hierbei die geringere Schüttdichte<br />
im Vergleich zu sphärischen<br />
Pulvern, die bei der Auslegung<br />
der Sinterform und dem Einformprozess<br />
berücksichtigt werden<br />
muss. Vorgemischte Pulver sind<br />
zwar energetisch aufwandsärmer<br />
in der Pulveraufbereitung, da sie<br />
nicht in die Schmelze überführt<br />
werden müssen, erreichen beim<br />
Sintern mit den üblichen Sinterzeiten<br />
jedoch nicht denselben<br />
Homogenisierungsgrad wie vorlegierte<br />
Pulver. Zur vollständigen<br />
Bewertung der verwendeten Pulver<br />
werden zukünftig Einsatzversuche<br />
durchgeführt, um die gewonnen<br />
Erkenntnisse mit dem<br />
Einsatzverhalten korrelieren zu<br />
können. Hierbei ist insbesondere<br />
die Verwendung von Pulvern<br />
mit noch kleineren Partikelgrößen<br />
von besonderem Interesse,<br />
da diese die vielversprechendsten<br />
Ergebnisse bezüglich der erreichten<br />
Bruchspannung in den hier<br />
durchgeführten Untersuchungen<br />
lieferten.<br />
Weitere Infos: www.ifw.uni-hannover.de<br />
Bildnachweis: Verfasser<br />
Literaturnachweis: [1] Bergmann, W.: Werkstofftechnik Anwendung: Werkstoffherstellung, Werkstoffverarbeitung, Werkstoffanwendung,<br />
4. aktualisierte Auflage, München, Hanser, 2009 [2] Capus, J. M.: Metal Powders, 4. Auflage, Oxford, Elsevier,<br />
2005 [3] Schatt, W.; Wieters, K.-P.; Kieback, P.: Pulvermetallurgie, Technologien und Werkstoffe, 2. Auflage, Springer-Verlag<br />
Berlin Heidelberg, 2007 [4] Pinkerton, A. J.; Li, L.: Direct additive laser manufacturing using gas- and water-atomised H13 tool<br />
steelpowders. International Journal of Advanced Manufacturing Technology 25, S. 471 – 479, 2005 [5] German, R. M.: Powder<br />
Metallurgy Science, 2. Auflage, Princeton, N. J.: Metal Powder Industries Federation, 1994 [6] Dawes, J.; Bowerman, R.; Trepleton,<br />
R.: Introduction to the Additive Manufacturing Powder Metallurgy Supply Chain, Johnson Matthey Technol. Rev. 59 (3),<br />
S. 243 – 256, 2015 [7] Dunkley, J. J.: Advances in atomisation techniques for the formation of metal powder, S. 3 – 8. In: Chang,<br />
I.T.H.; Zhao, Y.: Advances in powder metallurgy. Oxford, Woodhead Publishing, 2013 [8] Attar, H.; Prashanth, K.G.; Zhang,<br />
L.-C.; Calin, M.; Okulov, I.V.; Scudino, S.; Yang, C.; Eckert, J.: Effect of Powder Particle Shape on the Properties of In Situ Ti-TiB<br />
Composite Material Produced by Selective Laser Melting, Journal of Material Science & Technology 31, pp. 1001 – 1005, 2015<br />
[9] Castro, R. H. R.; van Benthem, K.: Sintering – Mechanism of Convention Nanodensification and Field Assisted Processes, Engineering<br />
Materials 35, Springer, 2013 [10] Engeli, R.; Etter, T.; Hövel, S.; Wegener, K.: Processability of different IN738LC powder<br />
batches by selective laser melting, Journal of Materials Processing Technology 229, S. 484 – 491, 2016 [11] Li, R.; Shi, Y.;<br />
Wang, Z.; Wang, L.; Liu, J.; Jiang, W.: Densification behavior of gas and water atomized 316L stainless steel powder during selective<br />
laser melting. Applied Surface Science 256, S. 4350 – 4356, 2010 [12] Matthes, S.; Kahlenberg, R.; Jahn, S.; Straube, C.:<br />
About the influence of powder properties on the Selective Laser Melting process. DDMC Direct Digital Manufacturing<br />
Conference, Berlin, 2016 [13] Salmang, H.; Scholze, H.: Keramik, 7. Auflage, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007<br />
[14] Kessel, H. U. et al.: Feldaktives Sintern „FAST“ – Ein neues Verfahren zur Herstellung metallischer und keramischer Sinterwerkstoffe,<br />
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S. 201 – 37, 2006 [15] Grasso, S.; Hu, C.; Maizza, G.; Kim, B.-N.; Sakka, Y.: Effects of Pressure Application Method on Transparency<br />
of Spark Plasma Sintered Alumina. In: Journal of the American Ceramic Society, 94 (2011) 5, S. 1.405 – 1.409, 2011<br />
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Utz Verlag, 2011 [17] Denkena, B.; Grove, T.; Bremer, I.; Behrens, L.: Design of bronze-bonded grinding wheel properties.<br />
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Model-based manufacturing and application of metal-bonded grinding wheels, CIRP Annals-Manufacturing Technology, 68,<br />
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hoch belastbare Schleifkörper herstellen, Diamond Business, Ausgabe 4/75, S. 52 – 58, 2020 [20] Denkena, B., Krödel,<br />
A., Dzierzawa, P.: Optimierung des Sinterprozesses bronzegebundener Diamantschleifscheiben, Jahrbuch Schleifen, Honen,<br />
Läppen und Polieren - Verfahren und Maschinen, 69. Ausgabe, Vulkan Verlag, S. 42 – 51, 2020 [21] Deutsches Kupferinstitut,<br />
Kupfer-Zinn- und Kupfer-Zinn-Zink-Gusslegierungen (Zinnbronzen), Bonn, 2004.<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 33
Werkzeuge<br />
Neue Technologie sorgt für hohe Geschwindigkeit<br />
und lange Standzeit<br />
Es gibt eine stetig wachsende Nachfrage<br />
nach höheren Schnittgeschwindigkeiten<br />
und nach Verbesserung der<br />
Bearbeitungseffizienz. Darüber hinaus<br />
nimmt die Verwendung von Werkstoffen<br />
mit hoher Festigkeit für Bauteile<br />
zu, was Zerspanungswerkzeuge<br />
mit hohem Verschleißwiderstand erfordert.<br />
Diese sind aber im Allgemeinen<br />
anfälliger für Ausbrüche und Instabilität.<br />
Um diesen Anforderungen gerecht<br />
zu werden, hat Mitsubishi Materials die<br />
Sorte MC6115 auf den Markt gebracht.<br />
Die MC6115 ist eine CVD-beschichtete<br />
Sorte für die Stahlbearbeitung, die sowohl<br />
hohe Schnittgeschwindigkeiten<br />
als auch hervorragende Schneidkantenstabilität<br />
garantiert.<br />
Die neue Sorte besteht aus einer Kombination<br />
von besonders hartem Substrat<br />
und einer neuen, dicken Al 2 O 3<br />
Geringere Eigenspannung in MC6115 verhindert<br />
durchdringende Risse.<br />
Außenbeschichtung mit verbessertem<br />
Verschleißwiderstand bei hohen Temperaturen.<br />
Ebenso verfügt sie über einen<br />
höheren Schutz gegen Abrieb und<br />
eine verbesserte Schneidkantenstabilität<br />
durch die neue TOUGH-GRIP-Technologie.<br />
Diese sorgt für die ultimative<br />
Verbesserung der Haftung zwischen der<br />
Al 2 O 3 - und der TiCN-Beschichtung.<br />
Super Nano Texture Technologie<br />
Die überlegene Kristallausrichtung von<br />
Al 2 O 3 -Beschichtungen wurde durch<br />
eine Optimierung der konventionellen<br />
Nano Texture Technologie erzielt. Diese<br />
technologischen Verbesserungen erhöhen<br />
den Verschleißwiderstand und die<br />
Werkzeugstandzeit.<br />
Vorbeugung von Verschleiß<br />
und plötzlichem Bruch<br />
Risse, die durch Einschläge während instabiler<br />
Bearbeitung entstehen, werden<br />
mit Verringerung der Eigenspannung<br />
in jeder Beschichtung verhindert.<br />
Die MC6115 verringert die Eigenspannung<br />
um 80 Prozent im Vergleich<br />
zu konventionellen CVD-beschichteten<br />
Sorten. Wenn bei der Zerspanung Risse<br />
an der Oberfläche von Beschichtungen<br />
entstehen, setzen sich diese aufgrund<br />
der großen Eigenspannungen in der Beschichtungsstruktur<br />
durch die Beschichtung<br />
in das Substrat fort. Das ist einer<br />
der Hauptgründe für plötzliche Ausbrüche<br />
an Schneidplatten. Die MC6115<br />
weist dank der besonderen Oberflächenbehandlung,<br />
welche die Krafteinwirkung<br />
während der Bearbeitung verteilt,<br />
eine viel geringere Eigenspannung<br />
als bei herkömmlichen CVD-Beschichtungen<br />
auf, wodurch die WSP vor plötzlichem<br />
Bruch geschützt ist.<br />
Eine breite Palette<br />
von Möglichkeiten<br />
Die Kombination des festen Substrats<br />
und der verschleißbeständigen Beschichtung<br />
ermöglicht eine hohe Leistung<br />
bei kontinuierlicher und unterbrochener<br />
Zerspanung. Somit können zahlreiche<br />
Anwendungen beim Drehen von<br />
Stahl mit Schnittgeschwindigkeiten bis<br />
zu 480 m/min (Vc) erfolgreich realisiert<br />
werden.<br />
Die WSP verfügen über eine goldfarbene<br />
Lackierung zur einfachen Identifikation<br />
der verwendeten Schneidkanten<br />
und sind in sechs negativen Geometrien,<br />
CNMG, DNMG, SNMG, TNMG,<br />
VNMG und WNMG mit elf verschiedenen<br />
Spanbrechern erhältlich.<br />
Höhere Eigenspannung in konventionellen<br />
Beschichtungen lässt Risse tief vordringen.<br />
Weitere Infos: www.mmc-hardmetal.com<br />
34 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Werkzeuge<br />
Schnellere Bearbeitung von Komponenten für die<br />
Luft- und Raumfahrt<br />
Modularer Bohrer liefert maximale Zerspanraten<br />
Kennametal hat den FBX-Bohrer mit Flachgrund-Stirngeometrie<br />
für die Bearbeitung von Strukturbauteilen in der Luftund<br />
Raumfahrt vorgestellt. Der patentierte FBX-Bohrer überzeugt<br />
durch seine hohe Steifigkeit und garantiert bei der Bearbeitung<br />
von hochwarmfesten Legierungen, nichtrostenden<br />
Stählen und anderen Materialien ein bis zu 200 Prozent höheres<br />
Zerspanungsvolumen. Zusammen mit dem HARVITM<br />
Ultra 8X Walzenstirnfräser und den HARVITM Vollhartmetallfräsern<br />
gehört der neue modulare Bohrer zu einem dreiteiligen<br />
Werkzeugkonzept, das von Kennametal eigens entwickelt<br />
wurde, um die Zykluszeit bei solchen Bearbeitungen zu<br />
verringern. Bei der Bearbeitung von Strukturbauteilen stellt<br />
das schnelle Abtragen großer Materialmengen nach wie vor<br />
eine besondere Herausforderung dar. Traditionell besteht der<br />
erste Prozessschritt darin, die Kavitäten durch Schrägeintauchen<br />
zu öffnen. Dies ist sehr zeitaufwendig und niedrige Zerspanraten<br />
sind die Norm.<br />
„Mit dem FBX-Bohrer kann dieser Bearbeitungsschritt deutlich<br />
beschleunigt werden, denn das neue Werkzeug verbindet<br />
die Vorteile eines Bohrers mit Flachgrund-Stirngeometrie mit<br />
denen eines Z-Achsen-Eintauchfräsers. Die Flachgrund-Stirngeometrie<br />
beseitigt Radialkräfte, die vier effektiven Schneiden<br />
am Außendurchmesser des Werkzeugs sorgen für maximalen<br />
Vorschub und hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten“, erklärt<br />
Georg Roth, Produktmanager bei Kennametal.<br />
Sobald mit dem Bohrer die Grundstruktur des Bauteils herausgearbeitet<br />
wurde, schließt sich das Schruppen und Schlichten<br />
mit Wendeplatten- und Vollhartmetallfräsern an.<br />
Einzigartige Konstruktionsmerkmale<br />
Durch die vier effektiven Schneiden am Außendurchmesser<br />
des Werkzeugs läuft die Bearbeitung selbst bei anspruchsvollen<br />
Anwendungen wie dem Bohren von Kettenlöchern stabil.<br />
Durch die großen Spankammern ist eine problemlose<br />
Spanabfuhr gewährleistet. Die einstellbaren Kühlmitteldüsen<br />
sorgen für ein effizientes Wärmemanagement. Durch die Zentrumsschneide<br />
mit zwei effektiven Schneiden und Spanbrecher<br />
ist ein maximaler Vorschub möglich. Die Bohrkörper sind<br />
in den Durchmessern 60, 75 und 90 mm erhältlich und werden<br />
in einer langen und einer kurzen Ausführung (150 mm<br />
und 95 mm) angeboten. Der modulare FBX-Bohrer lässt sich<br />
mit den Kegelflanschaufnahmen (BTF) verbinden. Es stehen<br />
verschiedene Spindel-Schnittstellen zur Verfügung.<br />
Weitere Infos: www.kennametal.com<br />
Ihr Partner für<br />
Diamant & CBN<br />
Der FBX-Bohrer ist Teil eines Werkzeugkonzepts, das eigens entwickelt<br />
wurde, um das Zerspanvolumen zu maximieren und die Zykluszeiten<br />
bei der Bearbeitung von Strukturbauteilen in der Luftund<br />
Raumfahrt zu verringern.<br />
Schneidstoffe<br />
in höchster Qualität<br />
Säge- & Schleifkörnungen<br />
Mikron- & Nanopulver<br />
Aufbereitet & qualitätsgesichert<br />
Das einzigartige Design des FBX-Bohrers mit Flachgrund-Stirngeometrie<br />
leitet die Schnittkräfte in Richtung der Spindel, reduziert<br />
die seitliche Werkzeugabdrängung und erhöht gleichzeitig die<br />
Werkzeugstandzeit und das Zeitspanvolumen.<br />
Individuelle Beratung & Lösungen<br />
Proben & Muster<br />
Tel. +49 33205 746 0<br />
info@vdiamant.de • vdiamant.de<br />
Superabrasives • Geräte • Service • Werkzeuge<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 35
Werkzeuge<br />
Bohren und Senken in Vollhartmetall<br />
Die Paul Horn GmbH erweitert das<br />
mit CVD-Diamanten bestückte Werkzeugsystem<br />
DDHM für wirtschaftliche<br />
Bohr- und Senkbearbeitungen in Vollhartmetallen<br />
und gesinterten Keramiken mit<br />
Härten von bis zu 3.000 HV. Der Werkzeughersteller<br />
baut mit dem Bohrsystem<br />
das Portfolio in der Bearbeitung von fertig<br />
gesinterten Hartmetallen weiter aus.<br />
Mit neuen Geometrien für die Fertigung<br />
von präzisen Kernlochbohrungen ermöglicht<br />
das Werkzeugsystem die spanende<br />
Bearbeitung auf konventionellen Fräsoder<br />
Drehzentren. Kostenintensive und<br />
langwierige Schleif- und Erodierprozesse<br />
entfallen. Darüber hinaus bietet sich die<br />
Möglichkeit, hohe Investitionen in den<br />
Maschinenpark einzusparen.<br />
Mit dem System DDHM spricht Horn<br />
insbesondere Kunden aus dem Werkzeug-<br />
und Formenbau an. Im Fokus<br />
steht dabei die effiziente Bearbeitung<br />
von Matrizen oder Stempeln aus Vollhartmetall.<br />
Darüber hinaus bietet das<br />
Werkzeugsystem beispielsweise auch in<br />
den Branchen Medizintechnik, Luft- und<br />
Raumfahrttechnik, Automobilindustrie<br />
sowie in der Stanz-, Schmiede- und Umformtechnik<br />
deutliche Vorteile. Die Diamantwerkzeuge<br />
ermöglichen kürzere<br />
Durchlaufzeiten, hohe Oberflächengüten,<br />
geringere Gesamtkosten, eine höhere<br />
Flexibilität im Fertigungsprozess<br />
sowie eine höhere Standzeit der gefertigten<br />
Endprodukte. Die Bohrer bieten<br />
die Möglichkeit, bis zu zehnmal Durchmesser<br />
ins Volle zu Bohren. Die CVD-Dbestückten<br />
Bohrwerkzeuge sind zweischneidig<br />
ausgeführt und in den Durchmessern<br />
von 2 mm bis 10 mm verfügbar.<br />
Alle Ausführungen besitzen eine innere<br />
Kühlmittelzufuhr für die Kühlung<br />
mit Luft.<br />
Mit neuen Geometrien für die Fertigung<br />
von präzisen Kernlochbohrungen ermöglicht<br />
das Werkzeugsystem DDHM die spanende<br />
Bearbeitung in Vollhartmetallen<br />
und gesinterten Keramiken.<br />
Weitere Infos: www.phorn.de<br />
Werkzeuge mit Köpfchen<br />
Lösungen für die Digitalisierung in der metallbearbeitenden Industrie<br />
Die Digitalisierung der Produktion ist nicht nur ein<br />
Schlüsselelement von Industrie 4.0 – sie definiert auch Fertigungsmethoden<br />
neu. Dies lässt sich sehr gut in der metallbearbeitenden<br />
Industrie beobachten. Durch neue oder<br />
überarbeitete Systeme passt sich die Branche an die veränderten<br />
Produktionsbedingungen an und verwirklicht<br />
effiziente Prozesse.<br />
Smart Manufacturing in Zeiten von Industrie 4.0? Das ist eine<br />
auf Netzwerktechnologien basierende Kombination von realen<br />
und virtuellen Welten für jedes Glied der Fertigungskette,<br />
von der Planung und Kommunikation über Anlagen und Maschinen<br />
bis hin zu den Werkzeugen. Innovative Produktionssysteme<br />
verlangen nach Lösungen mit möglichst vielen für<br />
die Produktion relevanten Daten, um effektiv und wirtschaftlich<br />
arbeiten zu können. Erst damit lässt sich das Werkzeug<br />
sinnvoll in intelligente Bearbeitungsprozesse integrieren.<br />
Momentan zeigen sich zwei Trends bei der Digitalisierung der<br />
Schneidwerkzeuge: Zum einen sollen sie mit modernen Anlagen<br />
und cyberphysikalischen Produktionssystemen kommunizieren<br />
können. Der Anwender erhält dann unter anderem<br />
Informationen über Werkzeugverschleiß, voraussichtliche<br />
Lebensdauer und bereits geleistete Gesamtlaufzeit des Werkzeugs.<br />
Zum anderen geht es um die vom Hersteller bereitgestellten<br />
Werkzeuginformationen. Kataloge und Leitfäden sind<br />
ISCAR hat den Konfigurator des E-CAT auf seiner Homepage erweitert.<br />
Neben Fräswerkzeugen können Anwender nun auch den<br />
virtuellen Zwilling von Bohrern und Gewindebohrern auf Basis<br />
von ISO 13399 erzeugen.<br />
36 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Werkzeuge<br />
schon seit vielen Jahren ein integraler<br />
Bestandteil eines Produkts. Die Herausforderung<br />
besteht nun darin, digitale Informationen<br />
als notwendiges und wesentliches<br />
Element eines Zerspanwerkzeuges<br />
mit einzubeziehen. Das beginnt<br />
schon in der Planungsphase und damit<br />
in der virtuellen Welt.<br />
Plattformunabhängige<br />
Werkzeugdaten<br />
Grundlage hierfür ist die ISO-Norm<br />
13399. Diese legt die Computerdarstellung<br />
und den Datenaustausch von Informationen<br />
über Werkzeuge und Werkzeughalter<br />
fest. Das ist der erste Schritt,<br />
um Daten plattformunabhängig bereitstellen<br />
zu können.<br />
Smart Factories nutzen ausschließlich<br />
nach diesem Standard digital spezifizierte<br />
Werkzeuge. Umfassende digitalisierte<br />
Daten vorzuhalten, wird dadurch<br />
für Werkzeughersteller unerlässlich. Die<br />
Datenintegration wird ein fester Bestandteil<br />
der Werkzeuge selbst. So verbessern<br />
Hersteller nicht nur die Produktion.<br />
Sie werden auch zu einem wichtigen<br />
Verbindungsstück in einer industriellen<br />
Informationskette, das Daten für<br />
Smart Factories und Maschinenbauer<br />
bereitstellt.<br />
ISCAR hat die zentrale Bedeutung der<br />
Entwicklung und Einführung digitalisierter<br />
Lösungen für die Metallbearbeitung<br />
erkannt: Die vollautomatischen Werkzeugausgabesysteme<br />
der MATRIX-Reihe<br />
sowie 2-D- und 3-D-Werkzeugdaten im<br />
elektronischen E-CAT-Katalog sind Beispiele<br />
für Produkte, welche die reale und<br />
die virtuelle Welt der digitalisierten Produktion<br />
zusammenbringen.<br />
Werkzeuge virtuell<br />
zusammenstellen<br />
ISCAR hat den Konfigurator des E-CAT<br />
auf seiner Homepage erweitert. Neben<br />
Fräswerkzeugen können Anwender nun<br />
auch den virtuellen Zwilling von Bohrern<br />
und Gewindebohrern auf Basis von<br />
ISO 13399 erzeugen. Die so generierten<br />
2-D- und 3-D-Daten lassen sich herunterladen<br />
und direkt in das CAM-System<br />
des Benutzers integrieren. So können<br />
Anwender am Rechner verschiedene<br />
Schneidprozesse simulieren, Kollisionskontrollen<br />
durchführen oder nach<br />
der optimalen Werkzeugkonfiguration<br />
suchen. Diese Simulationen verhindern<br />
oder minimieren mögliche Fehler bei<br />
der späteren Anwendung in der wirklichen<br />
Welt und helfen, Zeit sowie Kosten<br />
in der Prozessplanung zu sparen.<br />
Der QR-Code liefert alle Daten<br />
Alle relevanten Daten zu den ISCAR-<br />
Werkzeugen – beispielsweise Größe,<br />
Gewicht, mögliche Schneideinsätze, ge-<br />
Mit der ISCAR WORLD-App bündelt der<br />
Werkzeugspezialist alle seine Online-Apps,<br />
Schnittstellen und Produktkataloge in einer<br />
einzigen Anwendung.<br />
eignete Werkzeughalter und empfohlene<br />
Schnittdaten – sind über die mobile<br />
ISCAR-4.0-Pro-App abrufbar. Anwender<br />
müssen dazu lediglich den QR-Code<br />
auf dem Werkzeug oder der Verpackung<br />
scannen und erhalten so schnellen Zugriff<br />
auf die technischen Daten jedes<br />
ISCAR-Produkts nach ISO 13399. Auch<br />
Informationen wie Zerspanungsbedingungen,<br />
Materialgüten oder Bedienungsanleitungen<br />
sind hinterlegt.<br />
Alle relevanten Daten zu den ISCAR-Werkzeugen sind über die mobile ISCAR-4.0-Pro-App abrufbar. Anwender müssen dazu lediglich<br />
den QR-Code auf dem Werkzeug oder der Verpackung scannen.<br />
Weitere Infos: www.iscar.de<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 37
Werkzeuge<br />
Chancen durch bestückte Diamantfräser<br />
In der Automobilindustrie ist polykristalliner<br />
Diamant (PKD) bei der Bearbeitung<br />
von faserverstärkten Kunststoffen<br />
ein noch selten eingesetzter<br />
Schneidstoff. Doch wer lange Standwege<br />
und beste Oberflächenqualität<br />
braucht, dem bietet LEUCO mit seinen<br />
PKD-Fräsern die richtige Lösung.<br />
Beim Fräsen von faserverstärkten Kunststoffen<br />
(FVK) kommen die meisten<br />
Schneidstoffe schnell an ihre Grenzen.<br />
Die Schneiden von Hartmetall-Fräsern<br />
können schon nach wenigen Laufmetern<br />
so abgenutzt sein, dass sie nicht<br />
mehr sauber trennen oder die Maßhaltigkeit<br />
am Bauteil nicht mehr eingehalten<br />
werden kann. Auch die modernsten<br />
CVD-Diamantbeschichtungen<br />
bieten hier nur bedingt Abhilfe.<br />
Meist sind gerade in der Automobilindustrie<br />
sehr dünnwandige und geometrisch<br />
komplexe Bauteile, die mit<br />
dem RTM-Verfahren in mittleren bis<br />
großen Serien produziert werden, zu<br />
bearbeiten. Die klassischen PKD-Fräser,<br />
die sonst beispielsweise in der Motorblockfertigung<br />
in großem Stil eingesetzt<br />
werden, sind dafür ungeeignet,<br />
da sie nicht die nötige Laufruhe mit sich<br />
bringen. Negative Folgen sind Vibrationen,<br />
Werkzeugversagen sowie schlechte<br />
Schnittqualität bei gleichzeitig ungenügender<br />
Werkzeugstandzeit.<br />
LEUCO bietet im Gegensatz dazu PKD-<br />
Fräser, die auf die speziellen Anforderungen<br />
der FVK-Zerspanung in der Automobilindustrie<br />
angepasst sind. Mit<br />
hochzahnigen Fräsern und ausgeklügelten<br />
Werkzeuggeometrien gelingt es,<br />
auch labil gespannte und dünne Bauteile<br />
vibrationsfrei und mit minimalen<br />
Schnittkräften zu trennen. Nur so können<br />
die Vorteile der extrem verschleißbeständigen<br />
PKD-Schneiden voll genutzt<br />
werden.<br />
Auch in anderen Anwendungsbereichen<br />
sind PKD-Fräser von LEUCO stets auf die<br />
individuellen Anforderungen angepasst,<br />
damit die Diamantschneiden ihr volles<br />
Potenzial ausnutzen können. Dadurch<br />
hat LEUCO eine wirtschaftliche Lösung<br />
für Unternehmen, die bei der Bearbeitung<br />
von FVK lange Standwege mit hoher<br />
Qualität benötigen.<br />
Weitere Infos: www.leuco.com<br />
Wirtschaftliche Bearbeitung von Aluminium- und<br />
Composite-Bauteilen GFK/CFK<br />
Bereits zur EMO 2019 schrieb LACH<br />
DIAMANT „der Trend beim Fräsen geht<br />
zum Monoblock“ – oder mit anderen<br />
Worten, auf den Einsatz von Kassettenfräsern<br />
gewinnmaximierend zu „verzichten“.<br />
Der PKD-Monoblock ist im direkten<br />
Vergleich zum Kassettenfräser sofort<br />
einsatzbereit – ohne die Schneiden<br />
zeitaufwändig einstellen zu müssen.<br />
in der Serienfertigung. Wer LACH<br />
DIAMANT als Pionier in der Entwicklung<br />
überlegener Diamant- und CBN-Werkzeuge<br />
kennt und verfolgt hat, wird sich<br />
nicht wundern, dass es nicht nur bei der<br />
Idee zum PDK-Monoblock-Werkzeug<br />
geblieben ist. Hochleistungs-Fräsen zum<br />
Beispiel verlangt besonderen Schutz<br />
der Diamant-Schneide gegen störende<br />
Wärmeentwicklung. In Zusammenarbeit<br />
mit der Audi AG entwickelte LACH<br />
DIAMANT für die Alu-Motorenfertigung<br />
LACH DIAMANT kann hierzu auf 40 Jahre<br />
Erfahrung auf Herstellung und erfolgreichen<br />
Einsatz von PKD-Monoblock-<br />
Werkzeugen verweisen – vom PKD-<br />
Schaftfräser bis zum PKD-Fräser von<br />
250 mm Durchmesser.<br />
Was 1978 mit Fertigung der weltweit<br />
ersten PKD-Fräser – gerade schnittig,<br />
achswinklig auch mit Profil – für<br />
die Holz-/Möbel-, Türen- sowie für die<br />
Kunststoff-/Composite-Industrie begann,<br />
wurde mit zunehmender Entwicklung<br />
CNC-gesteuerter Maschinen auch<br />
für die Automobil- und -Zubehör-Industrie<br />
zu einem unverzichtbaren Muss:<br />
Der Schneidstoff polykristalliner Diamant<br />
(PKD) für die Zerspanung von Aluminium-<br />
und Composite-Werkstoffen<br />
LACH DIAMANT-Monoblock-Fräser »dia-compact« sofort einsatzfertig durch Plug + Play<br />
mit oder ohne Option »cool-injection« lieferbar.<br />
38 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Werkzeuge<br />
hierzu das System »cool-injection«; hierbei<br />
wird der Kühlstrahl aus dem Trägerwerkzeug<br />
kommend direkt durch die<br />
Diamantschneide auf den gerade entstehenden<br />
Span geleitet; die schädliche<br />
Wärmeentwicklung findet nicht<br />
statt. Für diese bereits mit dem Hessischen<br />
Innovationspreis ausgezeichnete<br />
Innovation wurde inzwischen mehrere<br />
Patente erteilt. Das optionale System<br />
»cool-injection« macht aus dem<br />
PKD-Monoblock ein Hochleistungs-<br />
Fräswerkzeug für alle Serienfertiger und<br />
lässt die Vorteile der HSC/HPC-Aluminium-Zerspanung<br />
voll zur Entfaltung<br />
kommen. »cool-injection« für maximale<br />
Werkzeug-Standzeit und Vorschübe –<br />
die Breite der zur Verfügung stehenden<br />
PKD-Schneide kann maximal für die Zustellung<br />
genutzt werden. Um, wie man<br />
es so schön sagt, „Äpfel nicht mit Birnen<br />
vergleichen zu müssen“, weist LACH<br />
DIAMANT darauf hin, dass im Preis-Angebot<br />
für einen PKD-Monoblock-Fräser<br />
mit »cool-injection« System, die Option<br />
preislich ab sofort extra ausgezeichnet<br />
wird.<br />
Weitere Infos: www.lach-diamant.de<br />
Nie wieder ausgerissene Kanten und unsauber<br />
gefräste Mittellagen beim CNC-Formatieren<br />
Das Thema Oberflächen und Dekore<br />
ist in der Möbelbranche, im Ladenbau<br />
oder im Innenausbau in Bewegung<br />
wie nie zuvor. So edel die Materialoberflächen<br />
jedoch auch sind, die Kunst<br />
der Vollkommenheit zeigt sich einzig<br />
in der Qualität und Optik der abschließenden<br />
Kanten. Vor allem beim Formatieren<br />
und Nuten auf CNC-Bearbeitungszentren<br />
bringt dies zahlreiche Anwender<br />
ins Schwitzen. Muss doch die<br />
perfekte Kante hergestellt werden, ohne<br />
das Kosten-Nutzen-Verhältnis in Schieflage<br />
zu bringen. Die Lösung: diamantbestückte<br />
Schaftfräser der Diamaster<br />
EdgeExpert-Reihe von Leitz. Beidseitige<br />
Ausrisse an den Kanten, unsaubere<br />
Schnittflächen und jede Menge zeitraubender<br />
Nacharbeit – schon alleine dieses<br />
Szenario treibt so manchem CNC-<br />
Anwender den Schweiß auf die Stirn.<br />
Wenn dann noch die Werkzeuge übermäßig<br />
schlapp machen, ist oft guter Rat<br />
teuer. Nicht so mit den Diamaster Edge-<br />
Expert-Schaftfräsern von Leitz. Perfekte<br />
Kanten, absolut fehlerfreie Mittellagen<br />
und bis zu 30 Prozent längere Standwege<br />
werden damit Wirklichkeit. Im<br />
Vergleich zu konventionellen Lösungen<br />
ein phantastisches Einsparpotenzial –<br />
und das bei verhältnismäßig geringen<br />
Anschaffungskosten und besonders<br />
niedrigen Servicekosten. Der Clou<br />
dabei ist vor allem die spezielle, spiralförmige<br />
Anordnung der Schneiden. Mit<br />
wechselseitigen Achswinkeln zwischen<br />
45 und 54 Grad bearbeiten sie das Material<br />
stets im perfekten Eingriffswinkel.<br />
In herkömmlichen Fräswerkzeugen verwendete,<br />
niedrigere Achswinkel ermöglichen<br />
zwar sauber gefräste Mittellagen,<br />
jedoch brechen dabei die Kanten deutlich<br />
häufiger aus. Umgekehrt verhält es<br />
sich mit zu hoch eingestellten Achswinkeln.<br />
Hier steigt zwar die Kantenqualität,<br />
dabei auftretende Schwingungen<br />
am Werkstück verhindern allerdings den<br />
idealen Schnitt des Trägermaterials. Fehlerhafte<br />
Mittellagen sind die Folge.<br />
Die CNC-Schaftfräser der EdgeExpert-<br />
Reihe von Leitz sind in drei verschiedenen<br />
Leistungsklassen ab Lager verfügbar.<br />
So gibt es den Diamaster PRO<br />
EdgeExpert als Z1+1-Ausführung in zwei<br />
Nutzlängen mit jeweils 16 mm Durchmesser.<br />
Als Einsteigermodell eignet er<br />
sich hervorragend für kleine und mittlere<br />
Losgrößen und lässt sich bis zu viermal<br />
nachschärfen. Der Diamaster QUATTRO<br />
EdgeExpert ist der Allrounder für mittlere<br />
bis große Losgrößen. Durch die Z2+2 -<br />
Ausführung, im Durchmesser 20 mm,<br />
lassen sich weitaus höhere Vorschübe<br />
und somit kürzere Bearbeitungszeiten<br />
umsetzen. Er kann bis zu sechsmal nachgeschärft<br />
werden und bietet so in seiner<br />
Klasse ein perfektes Kosten-Nutzen-<br />
Verhältnis. Für sehr große Losgrößen<br />
und extrem hohe Vorschübe ist der Diamaster<br />
PLUS3 EdgeExpert das Maß aller<br />
Dinge. Verfügbar im Durchmesser<br />
25 mm, in unterschiedlichen Nutzlängen,<br />
ist er die beste Lösung, wenn perfekte<br />
Schnittqualität gefragt ist, wie beispielsweise<br />
auf Bearbeitungszentren mit<br />
Der Diamaster PLUS3 EdgeExpert: Perfekte<br />
Kanten und Schnittflächen sowie enorm<br />
hohe Vorschübe – auch in heiklen Materialien.<br />
Bis zu achtmal kann dieser Diamant-<br />
Schaftfräser nachgeschärft werden.<br />
Nullfugenbekantungstechnik. Dieser<br />
Z3+3-Fräser macht dies vor allem aufgrund<br />
der von Leitz entwickelten Echt-Z3<br />
Technologie möglich und ist bis zu achtmal<br />
nachschärfbar.<br />
Die diamantbestückten Schaftfräser der<br />
EdgeExpert-Reihe eignen sich für den<br />
Einsatz in Span- und Faserwerkstoffen aller<br />
Art. Egal ob roh, kunststoffbeschichtet<br />
oder mit empfindlichen Dekorpapieren,<br />
Folien oder Furnieren. Selbst Schichthölzer<br />
wie Sperrholz oder Multiplex mit<br />
heiklen Oberflächen lassen sich mit den<br />
EdgeExpert-Schaftfräsern perfekt und<br />
hochwirtschaftlich bearbeiten.<br />
Weitere Infos: www.leitz.org<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 39
Werkzeuge<br />
Neue Leistungsträger für das trochoidale Fräsen<br />
Mit dem CARBLoop erweitert<br />
LMT Tools sein umfangreiches Werkzeugportfolio<br />
um Vollhartmetallfräser,<br />
die speziell für das trochoidale Fräsen<br />
entwickelt wurden. Dank seiner maximalen<br />
Zustelltiefe (3 x Ø und 5 x Ø) und<br />
der ideal abgestimmten Geometrie garantiert<br />
der neue Trochoidalfräser herausragende<br />
Zerspanungsleistungen,<br />
kürzeste Bearbeitungs- sowie hohe<br />
Standzeiten. Fertigungskosten lassen<br />
sich so drastisch senken.<br />
Das Trochoidalfräsen ist ein äußerst dynamisches<br />
Bearbeitungsverfahren, das<br />
aufgrund seiner beachtenswerten Vorteile<br />
zunehmend auf dem Vormarsch ist.<br />
Dank hoher Geschwindigkeiten lassen<br />
sich die Bearbeitungszeiten im Vergleich<br />
zur konventionellen Frässtrategie um bis<br />
zu 70 Prozent senken und die Produktivität<br />
deutlich erhöhen. Zeitgleich wird<br />
die Werkzeugstandzeit um mehr als das<br />
Dreifache gesteigert, da dank des kleineren<br />
Umschlingungswinkels weniger Zerspanwärme<br />
erzeugt wird und so die<br />
Werkzeugschneide niedrigeren Belastungen<br />
ausgesetzt ist. Auch die geringeren<br />
Zerspankräfte aufgrund kleinerer<br />
und gleichbleibender Spanquerschnitte<br />
wirken sich positiv auf den Verschleiß<br />
aus.<br />
Ein neuer Maßstab für das<br />
Trochoidalfräsen<br />
elle Schneidengeometrie mit definierter<br />
Kantenpräparation und neuester Beschichtung<br />
ermöglicht hohe Schnittgeschwindigkeiten<br />
und garantiert höchste<br />
Zerspanleistungen sowie Zahnvorschübe.<br />
Von Vorteil ist zudem die 2 mm längere<br />
Schneide. Dadurch kann der CARB-<br />
Loop mehrfach nachgeschliffen werden,<br />
ohne Einbußen bei der maximalen Einsatztiefe<br />
zu erleiden.<br />
Mehr Effizienz für die Bearbeitung<br />
von tiefen Kavitäten<br />
Der CARBLoop ist in zwei Varianten verfügbar:<br />
als CARBLoop STEEL für den<br />
Anwendungsbereich ISO-P und ISO-K<br />
sowie als CARBLoop INOX für die<br />
Zerspanung von ISO-S- und ISO-M-<br />
Materialien. Schneidengeometrie, Beschichtung<br />
und Schneidkantenbehandlung<br />
wurden speziell für die zu bearbeitenden<br />
Werkstoffe entwickelt und sind<br />
optimal aufeinander abgestimmt. So<br />
lassen sich beste Fräsergebnisse erzielen.<br />
Insbesondere Bauteile mit tiefen Kavitäten<br />
profitieren vom Umstieg auf das<br />
trochoidale Fräsen, denn das hohe Zeitspanvolumen<br />
bedeutet eine enorme<br />
Zeitersparnis. Aber auch dünnwandige<br />
oder labile Bauteile lassen sich dank der<br />
geringen Schnittkräfte ausgezeichnet<br />
bearbeiten.<br />
Die perfekte Lösung für das<br />
trochoidale Fräsen<br />
Ob Gesenk- und Formenbau, Aerospace<br />
oder allgemeiner Maschinenbau:<br />
Das trochoidale Fräsen eröffnet ungeahnte<br />
Performance- und Effizienzpotenziale<br />
beim Schruppen und Semischlichten.<br />
Mit dem neuen CARBLoop macht<br />
LMT Tools diese zugänglich und bietet<br />
eine leistungsstarke Werkzeuglösung,<br />
die Maßstäbe hinsichtlich Produktivität,<br />
Bearbeitungszeit, Standzeit und Wirtschaftlichkeit<br />
setzt.<br />
Mit dem CARBLoop liefert LMT Tools<br />
jetzt die perfekte Werkzeuglösung. Der<br />
neue Trochoidalfräser wurde speziell<br />
für die innovative Fräsbearbeitung konzipiert<br />
und auf die prozessspezifischen<br />
Anforderungen abgestimmt. Ein Charakteristikum<br />
sind die komplett neu entwickelten,<br />
versetzt zueinander angeordneten<br />
Spanteiler. Die Spanteiler reduzieren<br />
das Spanvolumen um die Hälfte<br />
und gewährleisten einen reibungslosen<br />
Abtransport der Späne auch bei hohen<br />
Schnittwerten. Je nach Durchmesser<br />
verfügen die Werkzeuge über bis zu<br />
14 Spanteiler. Diese hohe Anzahl sorgt<br />
nicht nur für eine optimale Späneabfuhr,<br />
sondern auch für eine deutliche Vibrationsminderung,<br />
was sich positiv auf die<br />
Werkzeugstandzeit auswirkt. Eine spezi-<br />
Ideal für tiefe Kavitäten: Der neue Trochoidalfräser CARBLoop von LMT Tools garantiert<br />
höchste Zerspanleistungen.<br />
Weitere Infos: www.lmt-tools.com<br />
40 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Bearbeitungsverfahren<br />
Für alles eine flexible Lösung<br />
Präzisionsverzahnungen für Robotik und andere Spezialanwendungen<br />
Von der Herstellung von Satellitenantennenanlagen<br />
über die Medizintechnik<br />
bis zur Automation: Präzisionsgetriebe<br />
sind das Herzstück vieler Applikationen<br />
in der industriellen Produktion.<br />
Die Automationsbranche boomt,<br />
und damit steigen die Anforderungen<br />
sowohl an Qualität als auch an Produktivität<br />
– für viele Anbieter eine Herausforderung.<br />
Das breite Spektrum an Maschinen,<br />
Verfahren und Know-how bei<br />
Liebherr bietet für jeden Anwendungsfall<br />
die optimale Lösung.<br />
Präzisionsgetriebe für industrielle<br />
Applikationen müssen<br />
Höchstleistungen erbringen.<br />
Für die präzisen Greifbewegungen<br />
eines Roboterarms<br />
beispielsweise werden extrem<br />
kleine und leichte Bauteile<br />
benötigt, die gleichzeitig<br />
riesige Übersetzungen leisten<br />
müssen. Zum Einsatz kommen<br />
hier insbesondere Zykloiden-<br />
oder Harmonic Drive ® -<br />
Getriebe. Diese einfach aufgebauten<br />
Getriebe zeichnen<br />
sich durch höchste Übersetzungen,<br />
Verschleißfreiheit und eine<br />
spielfreie und präzise Bewegungsübertragung<br />
aus – und das bei kleinsten Volumina.<br />
Für die Herstellung dieser anspruchsvollen<br />
Teile hat Liebherr sein<br />
Verfahrensspektrum flexibilisiert und Lösungen<br />
entwickelt.<br />
Herausforderung Zykloidenverzahnung:<br />
Alles muss sitzen<br />
Bei Zykloidengetrieben müssen Maßhaltigkeit,<br />
feine Oberflächengüte, eine<br />
hohe Profilform- und Teilungsqualität<br />
sowie der perfekte Sitz der Rollen auf<br />
dem Innenring gewährleistet sein. Neu<br />
bei Liebherr und speziell für die Zykloidenverzahnung<br />
entwickelt: Außenverzahnte<br />
Kurvenscheiben können jetzt<br />
auch in einer Einzel- oder exakt gepaarten<br />
Doppelaufspannung mittels<br />
Wälzschleifen gefertigt werden. Je nach<br />
Stückzahlbedarf steht Anwendern da-<br />
mit, neben dem Profilschleifen, ein weiteres<br />
Schleifverfahren für die Kurvenscheiben<br />
zur Verfügung.<br />
Wälzschleifen für Kurvenscheiben<br />
Profil-Innenschleifen im Vollradius.<br />
Das Wälzschleifen für diese Anwendung<br />
bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber<br />
dem Profilschleifen: höhere Teilungsgenauigkeit,<br />
verbesserte Maßhaltigkeit<br />
und eine gleichmäßigere Profilform<br />
der gesamten Kurvenscheibe aufgrund<br />
des verbesserten Verschleißverhaltens<br />
der Schleifschnecke. „Durch die<br />
Vermeidung der unerwünschten ‚Stufen‘<br />
im Profil konnten wir hier die Qualität<br />
noch einmal deutlich steigern“, erläutert<br />
Dr. Andreas Mehr, verantwortlich<br />
für die Technologieanwendungen<br />
Verzahnungsschleifen und -stoßen bei<br />
Liebherr. Aufgrund der schnelleren<br />
Schleifzeit ist das Wälzschleifen vergleichsweise<br />
kostengünstiger.<br />
Profil-Innenschleifen mit<br />
verschleißfesten CBN-Scheiben<br />
Für das Profil-Innenschleifen der Rollensitze<br />
auf dem Innenring musste eine<br />
Schleifscheibe entwickelt werden, die in<br />
der Lage ist, einen Vollradius zu schleifen.<br />
Mit der galvanisch gebundenen,<br />
abrichtfreien und verschleißfesten<br />
CBN-Schleifscheibe aus eigener Her-<br />
stellung ist Liebherr dies gelungen. Damit<br />
ist für höchste Prozessstabilität und<br />
-qualität gesorgt. Auch beim Wechsel<br />
vom Außen- auf das Innenschleifen auf<br />
einer Maschine ist der Anwender flexibel:<br />
Das Umrüsten ist innerhalb von<br />
30 Minuten möglich.<br />
Herausforderung Harmonic<br />
Drive ® : kleinste Module<br />
Eine weitere fertigungstechnische<br />
Herausforderung: die<br />
Verzahnungen von Harmonic<br />
Drive ® -Getrieben. Hier verteilt<br />
sich die Last auf eine große<br />
Anzahl kleinster Zähne, die im<br />
Extremfall so winzig sind, dass<br />
sie mit bloßem Auge kaum<br />
noch sichtbar sind. „Wir bewegen<br />
uns hier beim Wälzfräsen<br />
und Wälzstoßen teilweise<br />
im Grenzbereich dessen, was<br />
technisch machbar und noch<br />
messbar ist“, erklärt Dr. Oliver<br />
Winkel, Leiter Technologieanwendung<br />
bei Liebherr. „Aber<br />
wenn es um extreme Anforderungen<br />
bei Herstellung,<br />
Handling und Messung solch<br />
kleinmoduliger Bauteile geht, dann ist<br />
Liebherr genau der richtige Ansprechpartner.“<br />
Mehr als „nur“ Maschinen:<br />
Liebherr als Lösungsanbieter<br />
Für die wachsenden Leistungsanforderungen<br />
infolge des Booms in der Automation<br />
versteht Liebherr sich als Lösungsanbieter<br />
und arbeitet stetig an der<br />
Erweiterung des Spektrums für die Herstellverfahren.<br />
Beispielsweise kann die<br />
Innenverzahnung des Circular Spline<br />
für Harmonic Drive ® -Getriebe künftig<br />
auch durch Wälzschälen beispielsweise<br />
auf der LK 180 von Liebherr hergestellt<br />
werden – eine weitere Option für mehr<br />
Flexibilität und Wirtschaftlichkeit. Dies<br />
gilt auch für weitere Spezialfälle, für die<br />
es vielleicht noch gar keine Lösung am<br />
Markt gibt, sondern erst gemeinsam mit<br />
den Kunden entwickelt wird.<br />
Weitere Infos: www.liebherr.com<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 41
Bearbeitungsverfahren<br />
Mehr Flexibilität und Leistung bei der<br />
Rohlingsbearbeitung<br />
Die ideale Ausführung für zylindrische Anwendungen<br />
Insbesondere beim Schleifen von<br />
Hartmetallwerkzeugen steht extreme<br />
Genauigkeit mit 1a-Qualität im Fokus –<br />
und das bei maximaler Produktivität<br />
und Wirtschaftlichkeit. Mit der neuen<br />
hocheffizienten Schälschleifmaschine<br />
ShapeSmart NP30 – einer Weiterentwicklung<br />
der bewährten NP3+ – gibt das<br />
Schweizer Unternehmen Rollomatic SA<br />
Werkzeugherstellern dafür das ideale Instrument<br />
an die Hand.<br />
Als Entwickler und Hersteller von hochpräzisen<br />
CNC-Maschinen zum Schleifen<br />
von Schneidwerkzeugen, zum Rundschleifen<br />
und für die Laserbearbeitung<br />
kennen die Profis von Rollomatic SA aus<br />
Le Landeron (Schweiz) die Voraussetzungen<br />
für leistungsfähige Werkzeuge,<br />
die ihresgleichen suchen: die Kombination<br />
aus qualitativ hochwertigem Hartmetall<br />
und dem perfekten Schliff vom<br />
Rohling bis zum fertigen Werkzeug.<br />
Damien Wunderlin, Leiter Marketing<br />
und Verkauf bei Rollomatic SA, schildert,<br />
wie bedeutend schon die Vorbereitung<br />
des Rohlings ist: „Bei der Werkzeugherstellung<br />
ist nicht erst das Finish<br />
verantwortlich für die Qualität des<br />
fertigen Fräsers, Bohrers, Stufenbohrers<br />
oder anderen Stufenwerkzeugs. Bereits<br />
mit dem Rohling wird der Grundstein<br />
für ein hochpräzises Schneidwerkzeug<br />
gelegt, an dem der Anwender seine<br />
Freude hat. Wir haben daher das<br />
Schälschleifverfahren für Werkzeugrohlinge<br />
entwickelt, um bereits von Beginn<br />
an optimalen Rundlauf, enge Maßtoleranzen<br />
sowie hervorragende Oberflächengüten<br />
zu generieren.“<br />
Noch flexibler und<br />
wirtschaftlicher schleifen<br />
Implementiert ist diese Technologie<br />
in ihrer aktuellsten Ausführung in der<br />
ShapeSmart NP30. Mit dieser effizienten<br />
Maschine bietet Rollomatic Anwendern<br />
höchste Präzision bei der Herstellung<br />
von Rohwerkzeugen. Die Rundschleifmaschine<br />
ist ausgelegt für die Rohlingsvorbereitung<br />
sowie für Stifte und Stempel<br />
bis 25 mm Durchmesser.<br />
„Genau wie die vorherigen Modelle aus<br />
der ShapeSmart-Reihe bearbeitet auch<br />
die neue NP30 Werkzeugrohlinge mittels<br />
bekannter Schälschleifmethode bei<br />
gleichzeitigem Einsatz der Schrupp- und<br />
Schlichtscheibe“, so Damien Wunderlin.<br />
„Dank dieser Methode lassen sich zum<br />
Beispiel Stufenrohlinge mit Übergangswinkeln<br />
und Radien in einer Aufspannung<br />
und in einem Durchgang mit hervorragender<br />
Oberfläche und engen Toleranzen<br />
schleifen.“ Bereits mit dem Vorgängermodell<br />
ShapeSmart NP3+ konnten<br />
sich Werkzeughersteller mit dieser<br />
Methode vertraut machen. Die NP30<br />
wartet jedoch mit einigen Neuheiten<br />
auf, die den Schleifprozess noch anwenderfreundlicher<br />
gestalten.<br />
So verfügt die Maschine über neue<br />
Schleifspindeln sowohl auf der Schruppsowie<br />
Schlichtachse. Diese sind mit<br />
einem Synchron-Direktantrieb ausgestattet,<br />
der zum einen eine konstante<br />
Drehzahl und zum anderen ein konstantes<br />
Drehmoment hält, auch bei hoher<br />
Zerspanungsleistung. Dadurch läuft<br />
der gesamte Schleifprozess wesentlich<br />
ruhiger, was noch bessere Oberflächengüten<br />
auf den Rohlingen bei gleichzeitiger<br />
Reduzierung der Zykluszeiten ermöglicht.<br />
Mit einer weiteren Neuerung bietet der<br />
Maschinenhersteller den Anwendern<br />
deutlich mehr Flexibilität und eine erhebliche<br />
Zeitersparnis: Die Position der<br />
Schruppspindel lässt sich mit minimalem<br />
Aufwand in wenigen Minuten je<br />
nach Anforderung auf 0°, 10° oder 90°<br />
einstellen. Gerade dann, wenn oft die<br />
Scheibenkonfiguration geändert werden<br />
muss, was etwa beim Schleifen von<br />
Stufenwerkzeugen, T-Nutenfräsern oder<br />
Halseinstichen der Fall ist, ist das ein<br />
wahres Plus in Sachen Wirtschaftlichkeit.<br />
Die Rundschleifmaschine NP30 von Rollomatic unterstützt Werkzeughersteller mittels bekannter<br />
Schälschleifmethode bei gleichzeitigem Einsatz der Schrupp- und Schlichtscheibe<br />
bei der Bearbeitung von Rohlingen.<br />
Was sich ebenfalls positiv in puncto Produktivität<br />
auswirkt, ist der integrierte<br />
Be- und Entlader, der über eine Kapazität<br />
von bis zu 1.360 Werkstücken verfügt.<br />
Er gewährleistet, dass die Maschine<br />
ständig in Betrieb ist. Eine automatische<br />
Ladevorrichtung, der 3-Achsen-Pickand-Place-Lader,<br />
sorgt zudem für sehr<br />
schnelles Umrüsten. Auch kleine Chargen<br />
lassen sich dadurch kostengünstig<br />
bearbeiten.<br />
42 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Bearbeitungsverfahren<br />
Multi-Pass für Rohlinge mit<br />
großem Aufmaß<br />
Die ShapeSmart NP30 ist für einen Bearbeitungsbereich<br />
zwischen Ø 0,025 und<br />
25,0 mm ausgelegt. Die Schleiflänge<br />
liegt standardmäßig bei bis zu 350 mm,<br />
lässt sich jedoch für sehr lange Werkzeuge<br />
(unter Ø 12 mm) auf bis zu<br />
600 mm verlängern. Spezialanwendungen<br />
mit Durchmesser/Längenverhältnissen<br />
bis 400 x D sind kein Problem. Für<br />
solch lange Werkzeuge steht ein Werkstückführungssystem<br />
zur Verfügung, das<br />
den Schaft stützt und stets einen Rundlauf<br />
im µm-Bereich gewährleistet.<br />
Das gleichzeitige Schruppen und<br />
Schlichten gelingt auch bei Rohlingen<br />
mit großem Durchmesser. So ist es<br />
durch die zusätzliche vierte Achse, die<br />
Z-Achse, beispielsweise möglich, einen<br />
Rohling mit einem Durchmesser<br />
von 20 mm auf bis zu 4 mm zu schleifen,<br />
indem zunächst mehrere Schruppdurchgänge<br />
und zuletzt gleichzeitig ein<br />
Schlichtdurchgang den Rohling bearbeiten.<br />
„Diesen auf einer Schälschleifmaschine<br />
einzigartigen Vorgang bezeichnen<br />
wir als »Multi-Pass«“, so Damien<br />
Wunderlin. „Das Material wird zwar<br />
nach und nach entfernt, um die Schleifscheiben<br />
vor vorzeitigem Verschleiß zu<br />
schützen. Doch trotzdem wird der gesamte<br />
Rohling inklusive Stufen, Schrägen,<br />
Radien etc. in nur einer Aufspannung<br />
bearbeitet, was eine erhebliche<br />
Zeitersparnis und damit einhergehende<br />
Produktivitätssteigerung im gesamten<br />
Herstellungsprozess bedeutet. Für perfekten<br />
Rundlauf wird der Schaft im Prisma<br />
geführt.“<br />
Optimale Maschinenkonstruktion<br />
und -steuerung<br />
Die ShapeSmart NP30 ist modular aufgebaut<br />
und lässt sich ganz nach Kundenwünschen<br />
individualisieren. Fast wie<br />
ein Baukastenprinzip lassen sich einige<br />
Features und Tools ein- oder ausbauen<br />
– und jede Anforderung damit erfüllen.<br />
So erleichtert das In-Prozess-Messsystem<br />
die mannlose Produktion, indem<br />
es eine Durchmesserkontrolle von unter<br />
0,002 mm sicherstellt. Es sorgt dafür,<br />
dass eventuell auftretende Abweichungen<br />
automatisch korrigiert werden.<br />
Damit erweist sich die Maschine auch in<br />
der mannlosen Produktion als zuverlässiger<br />
Mehrwert.<br />
Weitere praktische Features sind die Wendestation<br />
zum Schleifen beider Werkstückenden<br />
bis zu 200 mm Länge, das<br />
automatische Ermitteln der Scheibenposition<br />
oder das Tastsystem zum Messen<br />
des vorderen Werkstückendes. Der integrierte<br />
Job-Manager ermöglicht dem Anwender<br />
darüber hinaus, bis zu zehn ver-<br />
Die Schleifspindeln sowohl auf der<br />
Schrupp- sowie Schlichtachse sind mit<br />
einem Synchron-Direktantrieb ausgestattet,<br />
der zum einen eine konstante Drehzahl<br />
und zum anderen ein konstantes<br />
Drehmoment hält, und das auch bei hoher<br />
Zerspanungsleistung. Das gewährleistet<br />
einen ruhigen Schleifprozess und somit<br />
noch bessere Oberflächengüten.<br />
schiedene Rohlingsprofile zu programmieren,<br />
sodass diese automatisch bearbeitet<br />
werden. So sind die einzelnen Maschinenkomponenten<br />
ideal aufeinander<br />
abgestimmt, sodass stets beste Reproduzierbarkeit<br />
sowie ein prozesssicherer Betrieb<br />
sichergestellt sind.<br />
Weitere Infos: www.rollomaticsa.com<br />
Ihre Newsletter-Anmeldung unter:<br />
www.harnisch.com<br />
Digital as usual.<br />
Der Newsletter des Dr. Harnisch Verlags<br />
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aus verschiedenen Branchen. Die Anmeldung zum<br />
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Bearbeitungsverfahren<br />
Welcome Back<br />
Ein Klassiker wird wieder gebaut<br />
Werkzeugschleifmaschinen der<br />
Marke WENDT sind auf dem Markt für<br />
ihre hohe Präzision bekannt und daher<br />
bei vielen Anwendern beliebt.<br />
2017 wurde die Produktion eingestellt.<br />
Nun bringt HDC Huttelmaier mit der<br />
WBM 205 CD die erste neu gebaute<br />
Wendt-Maschine zurück auf den Markt.<br />
Nach der Einstellung der Produktion der<br />
Wendt-Maschinen im Jahre 2017 übernahm<br />
Mitte 2018 der Retrofit-Spezialist<br />
und Sondermaschinenbauer HDC<br />
Huttelmaier die Wendt-Maschinenüberholungen.<br />
Wendt hatte damit in Sachen<br />
Umbauten und Retrofit seiner Präzisions-Werkzeugschleifmaschinen<br />
einen<br />
ideal geeigneten Partner gefunden. Im<br />
eigenen Maschinenbauwerk im schwäbischen<br />
Schorndorf werden bei HDC<br />
Huttelmaier bereits in der dritten Familiengeneration<br />
gebrauchte Schleifmaschinen<br />
auf den neuesten Stand der Technik<br />
gebracht und Sondermaschinen konstruiert<br />
und gebaut. HDC verfügt dafür<br />
über ein großes Team von qualifizierten<br />
Mitarbeitern und Zulieferern.<br />
Durch die enge Zusammenarbeit mit<br />
der Konstruktionsabteilung von Wendt<br />
stehen dem Retrofitter HDC für Überholungen<br />
und Umbauten das komplette<br />
Wendt-Know-how sowie die Ori-<br />
ginalzeichnungen zur Verfügung. Auch<br />
wichtige Ersatzteile kommen direkt von<br />
Wendt. Der Schritt zum Bau von Neumaschinen<br />
war daher folgerichtig. Als<br />
erste neu zu bauende Maschine entschied<br />
man sich für die WBM 205 CD,<br />
da diese über einzigartige Merkmale<br />
verfügt, die keine Wettbewerbsmaschine<br />
vorweisen kann.<br />
Die WBM 205 CD ist für das einseitige<br />
Planschleifen mit hohen Ebenheitsanforderungen<br />
von ultraharten Werkstücken<br />
wie Wendeschneidplatten, Dichtelemente,<br />
Gleitflächen und anderen<br />
Präzisionswerkstücken aus Hartmetall,<br />
PKD, CBN, Cermet oder Keramik in kleiner<br />
und mittlerer Losgröße konzipiert.<br />
Die Schleifscheibe kommt von oben,<br />
schleift in einem Arbeitsgang das gesamte<br />
Aufmaß des Werkstückes ab und<br />
erreicht so direkt das Fertigmaß. Durch<br />
die Schleifscheibendimension von<br />
Ø 350 mm steht viel Schleifbelag zur<br />
Verfügung, was eine grundlegende Voraussetzung<br />
zum flächigen Schleifen ultraharter<br />
Werkstoffe ist. Dadurch werden<br />
sehr gute Oberflächenqualitäten<br />
und eine hervorragende Planparallelität<br />
erreicht.<br />
Die WBM 205 CD überzeugt durch eine<br />
solide Mechanik und eine hohe Steifigkeit<br />
und Stabilität. Auch das sind<br />
Grundvoraussetzungen für das Schleifen<br />
sehr harter Werkstoffe. Die Maschinen<br />
sind robust, hochpräzise und haben<br />
eine hohe Spindelleistung. Das resultiert<br />
in einer höheren Wiederholgenauigkeit<br />
über lange Produktionszeiträume.<br />
Alleinstellungsmerkmal der<br />
WBM 205 CD ist das integrierte Abrichtgerät<br />
ROTODRESS für das kontinuierliche<br />
Konditionieren der Schleifscheibe<br />
während des Schleifprozesses – eine<br />
Grundvoraussetzung für das Schleifen<br />
von PKD und CBN. Dieses In-Prozess-<br />
Verfahren spart Zeit und selbst feinstkörnige<br />
Scheiben können damit kontinuierlich<br />
geschärft werden. Vorteile<br />
für den Anwender sind reduzierte Kantenausbrüche,<br />
reproduzierbare Schneidenqualität<br />
und geringe Taktzeiten.<br />
Dank integrierter Hydrauliksysteme ist<br />
die WBM 205 CD schnell auf Betriebstemperatur<br />
und bleibt temperaturstabil.<br />
Die hydrostatisch und damit verschleißarm<br />
geführte Schleifspindel garantiert<br />
höchste Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität<br />
sowie eine gute Dämpfung<br />
durch die Aufnahme feinster Schwingungen<br />
und Wartungsfreiheit.<br />
Die WBM 205 CD ist mit einem hydraulisch<br />
gelagerten 180° Rundschwenktisch<br />
ausgestattet. Zwei Linearschieber nehmen<br />
die Werkstücke mittels werkstückgebundener<br />
Vorrichtung auf. Die robusten<br />
Schieberführungen unter dem<br />
Werkstück haben Gleitlagerungen aus<br />
speziellem Gussmaterial. Die oszillierende<br />
Werkstückbewegung des linken<br />
Schiebers unter der Schleifscheibe sorgt<br />
für eine ebene Scheibengeometrie sowie<br />
geringe Druck- und Wärmeentwicklung.<br />
Hauptzeitparallel wird auf dem<br />
rechten Schieber gerüstet. Dieses taktzeitoptimierte<br />
Arbeiten sichert größte<br />
Produktivität.<br />
Das integrierte Abrichtgerät ROTODRESS konditioniert die Schleifscheibe während der<br />
Bearbeitung.<br />
Ein wesentlicher Vorteil ist, dass sich<br />
die Maschine einfach mit einem Handling-System<br />
oder Roboter automatisieren<br />
lässt. Die sehr kompakte Bauweise<br />
der Maschine sorgt zudem für geringen<br />
Platzbedarf.<br />
Weitere Infos: www.retrofit.de<br />
44 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Tausende Werkzeuge unter digitaler Regie<br />
Bahn frei für die Identifikation und<br />
Rückverfolgbarkeit jedes einzelnen<br />
Werkzeugs: Das digitale Werkzeugmanagementsystem<br />
von Oerlikon Balzers<br />
schafft via Cloud den Zugang zu Lebenslaufdaten,<br />
ermöglicht papierloses<br />
Zu- und Rücksortieren von Aufträgen<br />
und sorgt für Datentransparenz durch<br />
alle Prozesse, vom Nachschleifen über<br />
das Beschichten bis zum Einsatz beim<br />
Endkunden.<br />
Komponenten/Zubehör<br />
2019 startete der Oberflächenspezialist<br />
Oerlikon Balzers das Projekt „Digitaler<br />
Workflow“. Die Laserbeschriftung<br />
von Werkzeugen mit Data Matrix Codes<br />
Mit Data Matrix Codes (DMC), wie auf diesem Wälzfräser, lässt sich jedes einzelne Werkzeug<br />
eindeutig und lebenslang identifizieren.<br />
Thomas Brinkmann, Geschäftsführer von<br />
Brinkmann Schleiftechnik, freut sich über<br />
ein deutlich effizienteres Werkzeugmanagement.<br />
„Wir profitieren von deutlich höherer<br />
Transparenz, weniger Aufwand und<br />
reibungsloser Auftragsabwicklung“, so<br />
Julius Brinkmann, Projektmanager bei<br />
Brinkmann Schleiftechnik.<br />
(DMC) schuf die Basis für die Zuweisung<br />
bzw. Auslesung einer lebenslangen<br />
Werkzeug-Nummer zur digitalen<br />
Identifikation. Mit dem Code lassen sich<br />
Informationen digital verknüpfen sowie<br />
abrufen – von der Zahl der Nachschleifzyklen<br />
über Auftrags-, Lebenslauf-<br />
und Einsatzdaten bis zu Prüfprotokollen.<br />
Als Infrastruktur entwickelte der<br />
IT-Partner c-Com eine leistungsstarke<br />
Open-Cloud-Applikation. Diese verarbeitet<br />
alle Daten für den Zugriff sämtlicher<br />
Projektteilnehmer über deren<br />
ERP-Systeme. Ende 2020 folgte der Praxistest<br />
mit dem Pilotkunden Brinkmann<br />
Schleiftechnik, der viele zehntausende<br />
Werkzeuge pro Jahr bei Oerlikon Balzers<br />
behandeln lässt. Bisher schuf die teils<br />
manuelle Auftragsabwicklung größeren<br />
Aufwand, trotz Elektronischem Datenaustausch<br />
(EDI). Das hat sich geändert.<br />
Dank Laserbeschriftung werden die bei<br />
Brinkmann geschliffenen Werkzeuge<br />
nun zum Weitertransport physisch und<br />
digital Transportbehältnissen zugeordnet,<br />
die ebenfalls einen DMC erhalten<br />
und dann auf die Reise zum Balzers-<br />
Werk gehen. Dort werden die Körbe<br />
gescannt und somit alle Daten aus der<br />
Cloud abgerufen.<br />
Wegen der eindeutigen (digitalen) Verbindung<br />
von Werkzeugen und Körben<br />
können die Werkzeuge nun zur<br />
Weiterbehandlung nach Belieben<br />
neu geordnet werden. Dazu wird ein<br />
„Superproduktionsauftrag“ erzeugt, der<br />
viele der übersandten Aufträge zu sinnvollen<br />
Gruppen zusammenfasst. Nach<br />
der Beschichtung lassen sich die Werkzeuge<br />
durch Scannen wieder ihren Körben<br />
und Originalaufträgen zuordnen<br />
und an den Kunden Brinkmann zurückschicken,<br />
der alle Lieferdaten via Cloud<br />
abrufen kann. Hierbei unterstützt auch<br />
die verlinkte Kundenplattform myBalzers,<br />
die Online-Bestellungen und Statusabfragen<br />
ermöglicht sowie nötige Dokumente<br />
und Belege online bereitstellt.<br />
Viel Zukunftspotenzial<br />
„Wir profitieren von deutlich höherer<br />
Transparenz, weniger Aufwand und reibungsloser<br />
Auftragsabwicklung. Und<br />
wir sehen viel Potenzial mit Blick auf ein<br />
besseres Management des Werkzeug-<br />
Lebenszyklus“, urteilt Julius Brinkmann,<br />
Projektmanager bei Brinkmann<br />
Schleiftechnik. Standzeiten, Schleifvorgänge<br />
und Bearbeitungsparameter lassen<br />
sich künftig über ein Werkzeugleben<br />
hinweg erfassen, analysieren und<br />
optimieren. Werkzeugbestände lassen<br />
sich besser berechnen und der Auftragslage<br />
anpassen, womit Lagerkosten sinken.<br />
Die Bearbeitung von Reklamationen<br />
profitiert, da alle relevanten Daten<br />
zum Werkzeug sofort verfügbar sind.<br />
Oerlikon Balzers kann seine Beschichtungsanlagen<br />
besser auslasten und Prozessaufwand<br />
reduzieren.<br />
Weitere Infos: www.oerlikon.com/balzers/de<br />
Bildnachweis: Oerlikon Balzers<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 45
Komponenten/Zubehör<br />
CNC-Lösungen für die Zahnradfertigung<br />
um Power Skiving<br />
Leistungsstarke neue Software und<br />
das präzise mehrstufige elektronische<br />
Getriebe ebnen den Weg für die nächste<br />
Generation von CNC-Werkzeugmaschinen<br />
mit kombinierten Wälzfräs- und<br />
Wälzschälfunktionen.<br />
Der CNC-Spezialist NUM hat die Funktionalität<br />
seiner renommierten NUMgear-<br />
Familie aus Technologien für die Zahnradfertigung<br />
mit einer extrem flexiblen<br />
Softwareoption für das Wälzschälen<br />
weiter ausgebaut. Diese neue Option<br />
für Power Skiving von NUM bietet CNC-<br />
Werkzeugmaschinenherstellern die<br />
Möglichkeit, eine wichtige Marktchance<br />
in der aufstrebenden Industrie für die<br />
Herstellung von kompakten Getrieben<br />
wahrzunehmen. Es ist nun möglich,<br />
eine völlig neue Generation von Automatisierungssystemen<br />
für die Zahnradproduktion<br />
zu schaffen, die kombinierte<br />
Wälzfräs- und Wälzschälfunktionen in<br />
einer Maschine bietet. Getriebehersteller<br />
setzen derzeit eine Vielzahl von Bearbeitungsprozessen<br />
ein, darunter Wälzfräsen,<br />
Wälzstoßen, Räumen und Schleifen.<br />
Welche Verfahren zum Einsatz kommen,<br />
hängt in hohem Maße von der<br />
Art und Größe der zu produzierenden<br />
Zahnräder und Verzahnungen ab. Das<br />
Wälzfräsen ist ideal für Außenverzahnungen,<br />
während Wälzstoßen und Räumen<br />
am besten für die Herstellung von<br />
Innenverzahnungen geeignet sind –<br />
letzteres ist allerdings nur bei kleinen<br />
Zahnrädern wirklich praktikabel. Power<br />
Skiving hingegen ist eine potenziell viel<br />
schnellere und effizientere Methode zur<br />
Herstellung von Außen- und Innenverzahnungen<br />
jeder Größe.<br />
Obwohl das Verfahren bereits vor mehr<br />
als 100 Jahren entwickelt und patentiert<br />
wurde, ist es erst in jüngster Zeit<br />
mit dem Aufkommen von mehrachsigen<br />
Werkzeugmaschinen, die eine präzise<br />
Hochgeschwindigkeitssynchronisation<br />
ermöglichen, für den industriellen<br />
Einsatz praktikabel geworden. Basierend<br />
auf der Hochleistungs-CNC-Plattform<br />
Flexium+ von NUM, ist die neue<br />
Lösung für das Wälzschälen die jüngste<br />
Ergänzung der NUMgear-Suite für die<br />
Zahnradfertigung des Unternehmens.<br />
NUMgear wurde ursprünglich speziell<br />
für das Wälzfräsen von Zahnrädern entwickelt,<br />
wird aber kontinuierlich weiterentwickelt,<br />
um den Anforderungen der<br />
Industrie gerecht zu werden, und bietet<br />
heute Lösungen für eine breite Palette<br />
von Zahnradherstellungsprozessen; sie<br />
werden von vielen führenden Herstellern<br />
von Verzahnungsmaschinen eingesetzt.<br />
Die neue Power Skiving Software<br />
macht sich die Geschwindigkeit und<br />
Präzision des fortschrittlichen elektronischen<br />
Mehrstufengetriebes (MLEGB)<br />
von NUM zunutze. Diese sehr leistungsstarke<br />
Einheit ist in der Lage, eine noch<br />
nie dagewesene Geschwindigkeit und<br />
Genauigkeit zu erreichen – sie kann bis<br />
zu 25.000 Umdrehungen pro Minute<br />
an der führenden Achse bewältigen und<br />
verwendet Look-Ahead-Algorithmen,<br />
um sowohl die Geschwindigkeit als auch<br />
die Beschleunigung der Achsen vorherzusagen<br />
und so die Synchronisationszeit<br />
zu minimieren.<br />
Das MLEGB wird vom Benutzer im Teileprogramm<br />
definiert. Jede Achse kann<br />
führend oder folgend, linear oder rotierend<br />
sein, und das Verhältnis zwischen<br />
führenden und folgender Achse kann<br />
durch einen benutzerdefinierten festen<br />
Parameter oder eine dynamische Maschinenzyklusvariable<br />
(Kurventabelle) gesteuert<br />
werden. Die Flexibilität wird noch<br />
dadurch erhöht, dass mehrere MLEGBs<br />
kaskadiert werden können, eine Folgeachse<br />
in einem dynamischen Getriebe als<br />
Leitachse in einem anderen MLEGB verwendet<br />
werden kann und entweder die<br />
Leit- oder Folgeachse in einem MLEGB<br />
real oder virtuell sein kann.<br />
NUM erweitert sein Portfolio an CNC-Lösungen für die Zahnradfertigung um<br />
Power Skiving. Schrägverzahnung wälzgefräst, Geradverzahnung wälzgeschält.<br />
Eine einzige Mehrzweck-CNC-Werkzeugmaschine,<br />
die den Getriebeherstellern<br />
die Möglichkeit bietet, große Zahnräder<br />
auf einer Achse zu fräsen und kleinere<br />
Zahnräder und Verzahnungen zu<br />
schälen, immer dann, wenn der Platz für<br />
das Werkzeug begrenzt ist – wie zum<br />
Beispiel in einem kompakten Getriebe –<br />
würde sich mit Sicherheit einer schnellen<br />
Akzeptanz in der Industrie erfreuen.<br />
Dank NUM ist die CNC-Steuerungstechnologie<br />
zusammen mit den erforderlichen<br />
Präzisionsservomotoren und -antrieben<br />
nun Realität.<br />
Weitere Infos: www.num.com<br />
46 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Im Rahmen seiner langjährigen Kooperation<br />
mit der KELCH GmbH hat der<br />
weltweit agierende Werkzeugmaschinen-Hersteller<br />
Alfred H. Schütte GmbH<br />
& Co. KG sein neues, zentral eingerichtetes<br />
Voreinstellzentrum um ein kompaktes<br />
Werkzeugeinstellgerät KENOVA<br />
set line H3 von KELCH erweitert. Ziel<br />
der Zentralisierung sind effizientere Abläufe<br />
und die Anbindung an Industrie<br />
4.0-Prozesse in der Fertigung. Seit der<br />
Inbetriebnahme kommt KENOVA set<br />
line H3 auch für die Weltneuheit ECX<br />
46/65 zum Einsatz – den ersten Einspindler<br />
von Schütte.<br />
Komponenten/Zubehör<br />
Werkzeugvoreinstellung in Industrie 4.0-Prozesse<br />
einbinden<br />
Im Zuge einer internen Umstrukturierung<br />
erhielt das Einstellzentrum von<br />
Schütte einen zentral gelegenen Raum<br />
für die Voreinstellung der Schneidwerkzeuge.<br />
Als Industrie 4.0-fähiges Werkzeugeinstellgerät<br />
kommt das KENOVA<br />
set line H3 zum Einsatz, das KELCH in<br />
enger Abstimmung mit Schütte entwickelt<br />
hatte. „Wir sind weltweiter Technologieführer<br />
im Bereich Mehrspindeldrehautomaten“,<br />
erläutert Dipl.-Ing.<br />
Frank Erbstößer, Leiter der Einstellerei<br />
bei Schütte: „Entsprechend hoch sind<br />
unsere Qualitätsstandards und wir kontrollieren<br />
täglich sämtliche kritischen<br />
Fertigungsmittel.“<br />
(v. l.) Bastian Birkenfeld von KELCH demonstriert Frank Erbstößer von Schütte den Etikett-<br />
Ausdruck an der KENVOA set line H3.<br />
Intelligente Vernetzung – hohe<br />
Wiederholgenauigkeit<br />
Das Werkzeugeinstellgerät KENOVA set<br />
line H3 erlaubt die Anbindung an Werkzeugverwaltungssysteme<br />
sowie weitere<br />
Schnittstellen und ist damit fit für Industrie<br />
4.0-Anwendungen. So sind die Daten<br />
schneller verfügbar, außerdem entfallen<br />
Ablesefehler, sodass Schütte von<br />
mehr Prozesssicherheit profitiert. Da die<br />
Produktion flexibel über die Daten verfügen<br />
kann, lassen sich auch Logistikprozesse<br />
optimieren. Darüber hinaus<br />
verfügt das Werkzeugeinstellgerät über<br />
ein intelligentes Bildverarbeitungs- und<br />
Kamerasystem. „Die Messwege dieses<br />
Modells sind mit X = 420 x Z = 300 Millimetern<br />
perfekt auf unsere Produktgruppe<br />
Mehrspindelautomaten abgestimmt“,<br />
unterstreicht Frank Erbstößer.<br />
Zur μm-genauen Feinverstellung der X-<br />
und Z-Richtung bietet KENOVA set line<br />
H3 eine manuelle Einhandbedienung<br />
der X- und Z-Achsen mit Endlosfeinverstellung.<br />
Das neue Voreinstellzentrum bei Schütte mit zwei KELCH-Werkzeugeinstellgeräten und<br />
dem VariTUL-Transportwagen für Werkzeuge.<br />
Über die mitgelieferte Software EASY<br />
lassen sich die über KENVOA set line H3<br />
eingestellten Daten wahlweise mittels<br />
Etikettendruck, Datenübertragung über<br />
das Netzwerk, Anbindung an Werkzeugverwaltungssysteme,<br />
CAM-Systeme<br />
oder mittels QR-Code übermitteln.<br />
Bastian Birkenfeld, Gebietsverkaufsleiter<br />
und Technischer Anwendungsberater<br />
von KELCH erklärt: „Wir freuen uns,<br />
dass die Firma Schütte ihre Industrie<br />
4.0-Prozesse mit der neuesten Generation<br />
unserer Werkzeugeinstellgeräte realisiert.“<br />
Weitere Infos: www.kelch.de<br />
<strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong> 47
Komponenten/Zubehör<br />
Kühlschmierstoffe mit intelligenter Technologie<br />
überwachen<br />
Das Schweizer Start-up Liquidtool<br />
Systems lanciert mit dem LIQUIDTOOL<br />
Coolant Manager die erste intelligente,<br />
IIoT-basierte Lösung zur Überwachung<br />
von Kühlschmierstoffen. Als erstes Produkt<br />
überhaupt verbindet er eine Plug<br />
& Play-Lösung und eine cloudbasierte<br />
Plattform mit intelligenter, automatisierter<br />
und zuverlässiger Messung zu einer<br />
Innovation, die metallverarbeitende<br />
Unternehmen weiter in Richtung Industrie<br />
4.0 bringt. Der zusätzlich erhältliche<br />
Liquidtool Sensor macht die Datenerhebung<br />
einfach. Dank Plug & Play ist die<br />
Inbetriebnahme des Sensors so einfach<br />
und intuitiv wie möglich: Der hoch integrative<br />
Sensor wird magnetisch an<br />
die zu überwachende Maschine angebracht,<br />
mit dem Firmen-WLAN oder<br />
-LAN verbunden und mit der dazugehörigen<br />
App via Tablet, Smartphone oder<br />
Computer bedient.<br />
Automatische Messung<br />
und Auswertung<br />
Der Sensor für metallzerspanende Maschinen<br />
ist kompatibel mit Kühlschmierstoffen<br />
aller Hersteller und überwacht<br />
diese automatisch. Regelmäßig entnimmt<br />
der Liquidtool Sensor Kühlschmierstoff<br />
aus dem Maschinentank<br />
und misst die Probe mit dem eingebauten<br />
Refraktometer und Thermometer.<br />
Die erhobenen Werte speichert er<br />
sicher auf der dazugehörigen Plattform,<br />
wodurch Abweichungen frühzeitig erkannt<br />
werden können. Weitere Werte<br />
wie der pH-Wert, Nitritgehalt und Wasserhärte<br />
können Nutzerinnen und Nutzer<br />
manuell hinzufügen. Die zuverlässige,<br />
regelmäßige Messung bildet die<br />
Basis dafür, Prozesse zu stabilisieren und<br />
optimieren, die Effizienz zu steigern und<br />
Probleme frühzeitig zu erkennen. Das<br />
wiederum kann die Downtime der Maschine<br />
verringern und trägt zu einer längeren<br />
Lebensdauer des Kühlschmierstoffs<br />
und der Werkzeuge bei.<br />
Cloudbasierte Plattform für<br />
maximale Flexibilität<br />
Die vom Sensor erhobenen Daten werden<br />
im cloudbasierten Liquidtool Coolant<br />
Manager gespeichert und analysiert.<br />
Der Coolant Manager ermöglicht<br />
einen sicheren Zugang zu allen aktuellen<br />
und historischen Messdaten – in<br />
Echtzeit und von verschiedenen Geräten<br />
wie Smartphones, Tablets und Computer.<br />
Die gespeicherten Daten können<br />
direkt im Coolant Manager in verschiedenen<br />
Grafiken, Statistiken und Reports<br />
dargestellt werden. Nutzer haben zudem<br />
die Möglichkeit, sich in der Liquidtool<br />
Community mit anderen Nutzern<br />
weltweit austauschen.<br />
„Digital first“ –<br />
auch im Vertrieb<br />
Entwickelt und vertrieben wird der Coolant<br />
Manager vom Schweizer Start-up<br />
Liquidtool Systems, einem Schwesterunternehmen<br />
der Blaser Swisslube AG,<br />
das seit über 80 Jahren führend in der<br />
Produktion von Schmiermitteln ist. „Wir<br />
sind stolz darauf, mit dem Coolant Manager<br />
unseren Kundinnen und Kunden<br />
ein Produkt zu bieten, das maßgeblich<br />
zur fortschreitenden Digitalisierung<br />
der metallverarbeitenden Industrie beiträgt“,<br />
so Daniel Brawand, Head of Sales<br />
& Marketing von Liquidtool Systems.<br />
„Der Coolant Manager und der zugehörige<br />
Sensor sind einfach und intuitiv<br />
zu installieren und zu bedienen und<br />
ermöglicht es den Nutzern, mit wenig<br />
Aufwand zuverlässige Messungen vorzunehmen.<br />
Basierend darauf, können sie<br />
ihre Prozesse optimieren und Wartungsaufwand<br />
minimieren. Auch im Vertrieb<br />
denken wir komplett digital: Beide Produkte<br />
sind online über die Website von<br />
Liquidtool erhältlich.“<br />
Weitere Infos: www.liquidtool.com<br />
Hohe Emulsionsstabilität bei geringem Wartungsaufwand<br />
Die Auswahl des richtigen Kühlschmierstoffes<br />
ist von hoher Bedeutung,<br />
da dadurch der Bearbeitungsprozess optimiert<br />
und die Produktivität gesteigert<br />
werden kann. Des Weiteren wird die<br />
Qualität der produzierten Teile maßgeblich<br />
durch den Kühlschmierstoff beeinflusst.<br />
Der wassermischbare Kühlschmierstoff<br />
AquaTec 7655 der oelheld GmbH<br />
überzeugt durch eine hohe Emulsionsstabilität<br />
bei geringem Wartungsaufwand<br />
und deckt ein breites Anwendungsspektrum<br />
ab. Das Produkt kommt bei allgemeinen<br />
bis schweren Zerspanungen von<br />
Stählen, Kunststoffen und Aluminiumlegierungen<br />
zum Einsatz. Das Produkt<br />
garantiert hohe Werkzeugstandzeiten,<br />
eine besonders gute Oberflächengüte<br />
der Werkstücke und einen guten Korrosionsschutz.<br />
Außerdem entspricht es der<br />
TRGS 611 und ist formaldehydfrei. Während<br />
der langen Testphase bei Entwicklungspartnern<br />
sowie im eigenen Technologiezentrum<br />
„Zerspanung“ der oelheld<br />
GmbH wurden hervorragende Ergebnisse<br />
erzielt. Viele Kunden bestätigen die<br />
Ergebnisse aus der Testphase und sind<br />
mit der Leistung von AquaTec 7655 mehr<br />
als zufrieden. Bei der oelheld GmbH finden<br />
regelmäßig kostenlose Seminare<br />
über wassermischbare Kühlschmierstoffe<br />
statt, die von Produktspezialisten durchgeführt<br />
werden.<br />
Weitere Infos: www.oelheld.com<br />
48 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
Unternehmen/Inserenten<br />
Unternehmen<br />
AFAG Messen und Ausstellungen GmbH 16<br />
ANCA 10<br />
ARNO Werkzeuge 26<br />
Boehlerit GmbH & Co. KG 11, 25<br />
CERATIZIT Deutschland GmbH 5<br />
CHIRON Group 10<br />
ELGAN-Diamantwerkzeuge GmbH & Co. KG 24<br />
EMAG 11<br />
fairXperts GmbH & Co. KG 16<br />
FDPW 16<br />
Fritz Studer AG 13<br />
Gleason-Hurth Tooling GmbH 12<br />
Huttelmaier GmbH 44<br />
IFW Uni Hannover 18, 28<br />
ISCAR Germany GmbH 8, 36<br />
ISF TU Dortmund 15<br />
Kelch GmbH 47<br />
Kennametal Ltd. 35<br />
KERN GmbH & Co. KG 10<br />
Lach Diamant 38<br />
Landesmesse Stuttgart 15, 17<br />
Leitz GmbH & Co. KG 39<br />
LEUCO Ledermann GmbH & Co. KG 38<br />
Liebherr-Verzahntechnik GmbH 41<br />
Liquidtool Systems AG 48<br />
LMT Tools GmbH & Co. KG 40<br />
MMC-Hartmetall GmbH 34<br />
NUM AG 46<br />
oelheld GmbH 48<br />
Oerlikon Balzers 45<br />
Okuma Europe GmbH 8<br />
Paul Horn GmbH 8, 36<br />
Rollomatic SA 42<br />
RWTH Aachen 14<br />
TDM Systems 10<br />
Tebis 9<br />
VDW 9, 17, 50<br />
Vollmer Group 9<br />
ZECHA Hartmetall-Werkzeugfabrikation GmbH 12<br />
Inserenten<br />
Boehlerit GmbH & Co. KG<br />
U4<br />
CERATIZIT Deutschland GmbH<br />
Titel<br />
Diamant-Gesellschaft Tesch GmbH 11<br />
Finzler, Schrock & Kimmel GmbH 3<br />
Günter Effgen GmbH 25<br />
ISCAR Germany GmbH 27<br />
Krebs & Riedel<br />
Schleifscheibenfabrik GmbH & Co. KG 23<br />
Lach Diamant<br />
U2<br />
Liebherr-Verzahntechnik GmbH 13<br />
MKU ® -Chemie GmbH 49<br />
Rudolf Geiger Maschinenbau GmbH 19<br />
Vollstädt-Diamant GmbH 35<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> 13 · 2 <strong>2021</strong> 49
Impressum/Termine<br />
Impressum Terminvorschau (Stand: 20.05.<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: <strong>dihw</strong>-info@harnisch.com<br />
Produktion<br />
Christiane Ebner<br />
Telefon: + 49 (0) 911 2018-260<br />
E-Mail: hpt@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 />
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.fairxperts.de<br />
22. – 23. September <strong>2021</strong> 30. Aachener Werkzeugmaschinen-<br />
Kolloquium, Aachen<br />
»Turning Data into Sustainability« Hybrider Informations-Hub für die Trends der<br />
Produktionstechnik<br />
Weitere Infos: www.awk-aachen.com<br />
29. – 30. September <strong>2021</strong> 9. Dortmunder Schleifseminar, Dortmund<br />
Erfahrungsaustausch zwischen Industrie und Forschung<br />
Weitere Infos: https://isf.mb.tu-dortmund.de<br />
12. – 14. Oktober <strong>2021</strong> DeburringEXPO, Karlsruhe<br />
4. Leitmesse für Entgrattechnologien und Präzisionsoberflächen<br />
Weitere Infos: www.fairxperts.de<br />
Schöne Aussichten<br />
Werkzeugmaschinenindustrie schafft Trendwende<br />
Ausblick<br />
Im ersten Quartal <strong>2021</strong> stieg der Auftragseingang der deutschen Werkzeugmaschinenindustrie<br />
im Vergleich zum Vorjahreszeitraum um 26 Prozent. Dabei legten<br />
die Bestellungen aus dem Inland um 10 Prozent zu. Die Auslandsorders notierten<br />
35 Prozent über Vorjahr.<br />
„Die Branche spürt bereits seit etlichen Monaten, dass sich die Stimmung bei den<br />
Kunden aufhellt. Nun macht sich dies auch endlich in den Zahlen bemerkbar“,<br />
kommentiert Dr. Wilfried Schäfer, Geschäftsführer des VDW (Verein Deutscher<br />
Werkzeugmaschinenfabriken), Frankfurt am Main, das Ergebnis. Allerdings seien<br />
auch die niedrigen Ausgangswerte im ersten Quartal 2020 ursächlich für den hohen<br />
Zuwachs, denn ab März 2020 ging die Nachfrage coronabedingt kräftig in die<br />
Knie. Der Vergleich zum ersten Quartal 2019 liefert daher ein realistischeres Bild.<br />
Hier liegt der Auftragseingang insgesamt noch 14 Prozent unter dem damaligen<br />
Stand und im Ausland auch nur 1 Prozent darüber. „Demnach haben wir noch eine<br />
längere Strecke vor uns, bis wieder ein gutes Niveau erreicht ist“, resümiert Schäfer.<br />
Für die Aufwärtsentwicklung der Auslandsbestellungen im laufenden Jahr ist vorrangig<br />
der Nicht-Euroraum verantwortlich. Hier heizt China als Lokomotive für die<br />
Weltwirtschaft die Nachfrage an und wird unterstützt vom neuen Hoffnungsträger<br />
USA. Die Erholung findet jedoch insgesamt auf einem breiteren Fundament statt,<br />
denn auch Europa lebt wieder auf. Viele Bereiche haben erheblichen Nachholbedarf.<br />
Abgerundet wird das positive Bild durch die steigende Kapazitätsauslastung<br />
vom Tiefstand mit 67 Prozent im vergangenen Sommer auf nunmehr 79 Prozent.<br />
Für das laufende Jahr erwartet der VDW einen Produktionszuwachs von 6 Prozent.<br />
Das Volumen von dann 12,9 Mrd. Euro liegt über dem der Finanzkrise 2009/2010,<br />
aber noch weit unter den Rekordjahren 2018 und 2019.<br />
Weitere Infos: www.vdw.de<br />
50 <strong>dihw</strong> 13 · 2 <strong>2021</strong>
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