Eine ganzheitliche Prozessbetrachtung eröffnet beim Einsatz von Zerspanungswerkzeugen ungeahnte Einsparpotenziale.
n Haider Willrett haider.willrett@konradin.de
Selbst Experten staunen immer wieder, welches Rationalisierungspotenzial clever eingesetzte Präzisionswerkzeuge noch bergen. Die Aussteller der Düsseldorfer Messe Metav zeigen Beispiele. Um 83 % etwa konnten die Hauptzeiten beim Bearbeiten von Seitenwänden für Druckmaschinen reduziert werden – im Vergleich zum vorher eingesetzten Ausspindelprozess. Möglich machte dies ein Tangential-Schrupp-Werkzeug der Mapal Dr. Kress KG (Halle 9, Stand D37). Einsparungen dieser Größenordnung sind zwar nicht alltäglich, aber 20 % und mehr liegen – je nach Anwendung – durchaus drin, sagt Dr. Dieter Kress, geschäftsführender Gesellschafter beim Aalener Spezialisten für Bohrungs- und Feinbearbeitungstools. Als Voraussetzung nennt der Experte, der auch dem Fachverband Präzisionswerkzeuge im VDMA vorsitzt, ganzheitliches Denken. Und zwar in zweierlei Hinsicht: Zum einen muss der Gesamtprozess optimiert werden, nicht nur die Einzelbearbeitung. Zum anderen sind die Kosten über den ganzen Lebenszyklus der Werkzeuge zu betrachten.
Anhand von vier Themenschwerpunkten – der Bearbeitung großer Durchmesser, der Trocken- und der Hartbearbeitung sowie dem Zerspanen exotischer Materialien – zeigen die Aalener Möglichkeiten auf, wie sich Verschwendung in der Fertigung vermeiden lässt. „Gerade angesichts des wachsenden internationalen Wettbewerbs müssen wir mit kostbaren Ressourcen wie Rohstoffen oder Zeit sorgsam umgehen“, fordert Kress. Werkzeuge mit geringem Schneidstoffverbrauch oder wechselbaren Schneideinsätzen sowie ein einfaches Handling seien Lösungsansätze. „Ein niedriger Einstandspreis ist unterm Strich vielfach die schlechtere Wahl“, betont der Schwabe. Obwohl das eigentlich nichts Neues sei, müssten viele Anwender und insbesondere Einkäufer diese Erkenntnis noch verinnerlichen. Wendeschneidplatten mit doppelter Schneidenzahl, Fräser und Bohrer mit Wechselköpfen oder Tools mit langlebigen Schutzschichten sind Beispiele dafür, dass geringere Folgekosten einen höheren Anschaffungpreis leicht kompensieren können.
Kurt Brenner, Leiter Technik und Produktion bei der Ettlinger Iscar Deutschland GmbH (Halle 9, Stand A37), bestätigt: „Es wird immer wichtiger, nicht nur Einzelwerkzeuge auszuwählen, sondern den kompletten Fertigungsprozess zu betrachten.“ Das ermögliche teilweise nicht für möglich gehaltene Kostenreduktionen. Derzeit sieht Brenner vier Ansatzpunkte, um die Produktivität zu steigern und Kosten zu senken: „Durch höhrere Zeitspanvolumina lassen sich die Hauptzeiten reduzieren, Multifunktionswerkzeuge beispielswesie verringern die Zahl der Werkzeugwechsel und damit die Nebenzeiten, Tools mit austauschbaren Köpfen statt nachschleifbarer Werkzeuge senken die Kosten für Lagerhaltung, Logistik und Voreinstellen. Zudem gewinnen Serviceleistungen in den Bereichen Prozessplanung und -optimierung immer mehr an Bedeutung.“ Die genannten Trends unterstreichen die Badener mit ihren Exponaten. Beispiele sind die Heliturn-Reihe, die beim Drehen deutlich höhere Zeitspanvolumina erreichen soll als Iso-Tools oder die Chamdrill-Jet-Bohrer, die höhere Vorschübe zulassen und den Allgemeinkostenanteil am Bauteil senken. Für die weitere Zukunft rechnet Brenner damit, dass sich sowohl Substrat und Beschichtungen als auch die Geometrien der Tools ständig weiterentwickeln und neue Werkstückstoffe die Prozesse beeinflussen.
Eine ganzheitliche Prozessbetrachtung hält auch Dr. Frank Barthelmä für unumgänglich. Der Leiter des Instituts für Werkzeugtechnik und Qualitätsmanagement (IWQ) der Gesellschaft für Fertigungstechnik und Entwicklung e.V. (GFE) in Schmalkalden sieht Kombinationswerkzeuge – möglichst modular aufgebaut, aber genauso leistungsfähig und präzise wie monolithische Tools – als ein Mittel zum Zweck. Auch der Trend zu Mehrtechnologie-Werkzeugen werde sich fortsetzen. „Wichtig ist dabei aber, nicht immer auf teure Sonderwerkzeuge zu setzen, sondern ganze Werkzeugfamilien auf der Basis bewährter Module zu schaffen.“ Als weiteren entscheidenden Aspekt nennt der anwendungsorientierte Forscher, dass störende Schwingungen im System Spindel-Spannmittel-Werkzeug vermieden oder zumindest reduziert werden. Prototyplösungen mit adaptiver Schwingungsdämpfung befinden sich bei der GFE derzeit in der Testphase.
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