Sie schleift Mikro-Werkzeuge ab 0,02 mm Durchmesser prozesssicher – und das rund um die Uhr. Möglich wurde das Feintuning der Werkzeug-Schleifmaschine 305 Micro durch die intensive Zusammenarbeit des Maschinenbauers Schütte mit dem Werkzeughersteller van Hoorn.
In einen überbesetzten Markt einzutreten und binnen sechs Jahren in mehr als 30 Ländern erfolgreich zu sein – das schaffte die van Hoorn Carbide BV aus dem niederländischen Weert. Das Erfolgsgeheimnis des Herstellers von Hartmetall-Fräsern: überdurchschnittliche Schneidleistungen und lange Standzeiten. „Dank individueller Technologie-Beratung auf sehr hohem Niveau und mit dem Nachweis äußerst niedriger Life-Cycle-Costs der Fräser erübrigen sich für uns jedwede Rabatt-Gespräche“, betont Managing Director Ralph van Hoorn. Sein Unternehmen verbuche jährliche Umsatz-Zuwächse von durchschnittlich gut 25 %. Die Basis für den Erfolg waren mehr als einjährige Versuche und Erprobungen im eigenen Labor. Van Hoorn erinnert sich: „Bevor wir mit eigenen Fräsern an den Markt gingen, haben wir seinerzeit systematisch alle Parameter variiert, die auf die Fräsleistung, die Oberflächengüte und die Standzeit Einfluss haben, und wir waren erst zufrieden, als wir die Merkmale der besten Fräser am Markt zumindest erreicht, wenn nicht übertroffen hatten.“ Der Rest war engagiertes Marketing und geschickte Preispolitik.
Bis dahin zeigte das Fräser-Programm der Niederländer das, was andere auch bieten. Deshalb galt es eine bislang dünn besetzte Produktnische zu finden, in der sich das gesammelte Know-how nutzen ließ. Dieses neue Geschäftsfeld fand der Werkzeughersteller mit den Mikro-Fräsern. Der Bedarf an Werkzeugen im extrem kleinen Durchmesser-Bereich, die zugleich sehr präzise spanen, nimmt stark zu – etwa in der Uhren-, der Elektronik- oder der Feinwerktechnik-Industrie. Ralph von Hoorn stellte jedoch fest: „Mit den bei uns bestehenden Werkzeug-Schleifmaschinen konnten wir diese Tools nicht fertigen. Unsere Maschinen waren weder prozesssicher genug noch ausreichend präzis für deren Produktion.“ Er spricht von 2-µm-Gesamt-Toleranz – bei Durchmessern zwischen 0,05 und 3 mm.
Mit der Werkzeugschleifmaschine 305 Micro der Kölner Alfred H. Schütte GmbH & Co KG gab es eine viel versprechende Offerte. Die Auflösung der drei linearen Achsen lag unter 0,0001 mm, die der beiden rotativen Achsen unter 0,0002°. Auch wenn Schütte die Genauigkeit der Maschinen nachweisen konnte, bedeutete das noch nicht, dass die 2-µm-Gesamt-Toleranz im Dauerbetrieb sicher zu halten sein würden. „Unsere Schleifmaschinen arbeiten schließlich rund um die Uhr – und zwar an sieben Tagen die Woche“, betont van Hoorn. Die Kölner waren sich ihrer Sache jedoch sicher: „Wir haben verbindlich versichert, dass unsere 305 Micro in der Lage ist, auch kleinste Fräser – sogar ab 0,02 mm Durchmesser – dauerhaft und zuverlässig im ganz unteren µ-Bereich zu schleifen“, erzählt Dr.-Ing. Martin Reuber, bei Schütte als Bereichsleiter Marketing sowohl für die Mehrspindel-Drehautomaten als auch für die 5-Achsen-CNC-Schleifmaschinen zuständig. Diese Zusage markierte den Beginn einer für beide Seiten fruchtbaren Zusammenarbeit. Die Niederländer haben mittlerweile drei 305 Micro ausschließlich für die Produktion ihrer MicroLine-Fräser installiert. Die Schleifmaschine bietet, nicht zuletzt durch ihre AC-Direkt-Antriebe in den drei Linear- und den beiden Rund-Achsen von Haus aus sehr gute Voraussetzungen für überdurchschnittlich hohe Genauigkeit. Hinzu kommen mit 24 000 mm/min Vorschub- respektive Eilganggeschwindigkeit und 8 kW Schleifspindelleistung die Voraussetzungen für sehr kurze Zykluszeiten.
Dennoch gab es zu Beginn des gemeinsamen Feintunings entwicklungstechnisch sehr wohl ein gewisses Verbesserungspotential. Guido Schepers, im Schütte-Vertrieb zuständiger Ansprechpartner für van Hoorn, erinnert sich: „Beim Werkzeug-Führungssystem und vor allem bei der Software hatten wir seinerzeit noch Nachholbedarf.“ Im Rückblick meint er: „Die Zusammenarbeit mit einem kompetenten Anwender wie van Hoorn war von unschätzbarem Vorteil.“
Die Voraussetzung für den Erfolg war allerdings, dass die gegebenen Anregungen unmittelbar umgesetzt werden konnten. „Und das war möglich, weil bei uns alles in einer Hand liegt. Das gilt nicht allein für die gesamte Hardware des Werkzeugmaschinenbaus, sondern auch für die komplexe Software“, sagt Martin Reuber, und Vertriebsmann Schepers ergänzt: „Speziell da war im Pflichtenheft von van Hoorn für uns eine Menge abzuarbeiten. Aber auch das haben wir nun geschafft, und jetzt sind wir mit der Software gleichfalls definitiv á jour.“ Wenn man wie mit van Hoorn einen wirklich kompetenten Anwendungs-Partner mit sehr ambitionierten Anforderungen gefunden habe, dann gehe eine solche Zusammenarbeit natürlich zum beiderseitigen Nutzen kontinuierlich weiter. Andere Kunden werden von den gemeinsam erarbeiteten Fortschritten dann erst mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung profitieren.
Doch abgesehen von den Software-Anforderungen, die Schütte durch die Niederländer dezidiert vermittelt wurden – was war noch ausschlaggebend beim Feintuning der 305 Micro? Der promovierte Ingenieur Reuber konkretisiert: „Entscheidend für die erreichbare Präzision ist neben der mechanischen Grundgenauigkeit und der thermischen Stabilität der Schleifmaschine die Genauigkeit der mathematischen Algorithmen, mit der die Steuerung 5-achsig simultan die Bewegungen ausführt. Sie zu kontrollieren ist umso schwieriger, je kleiner die Werkzeuge und je höher die gefahrenen Tempi sind.“ Van Hoorn meint anerkennend: „Wenn alles stimmt, schleifen wir übers Wochenende mit der 305 Micro 1000 Fräser und haben nur eine Abweichung von 1 µ.“ Mit anderen Worten: die Maschine ist tatsächlich ganz groß im ganz Kleinen… hw
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