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Effizienter zerspanen dank 3D-Druck

Additiv gefertigte Ausblasdüse verhindert Maschinenstillstände beim Drehen
3D-Druck hilft beim Spanen

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Insgesamt sechs 3D-gedruckte Varianten dieser speziellen Ausblasdüse hat Burgmaier entworfen. Nach dem Einbau in die Drehmaschine kam es zu keinen Stillständen mehr. Bild: Burgmaier
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Burgmaier Technologies hat sich etwas Besonderes einfallen lassen, um Maschinenstillstände beim Drehen zu verhindern: Eine maßgeschneiderte, im 3D-Druck hergestellte Ausblasdüse entfernt alle störenden Drehspäne – und hebt damit den Nutzungsgrad um 7 %.

Bei der Herstellung von Ventilhülsen fliegen viele Späne. Wenn diese nicht richtig weggeblasen werden, steht die Maschine still und die Produktion stoppt. Warum nicht die Potentiale der Additiven Fertigung (AM) nutzen und eine Ausblasdüse entwerfen, die diese Aufgabe besser bewältigt?

Was die Ingenieure bei Burgmaier geschafft haben, ist eine echte AM-Erfolgsstory: Mit dem neuen Bauteil stand die Maschine kein einziges Mal mehr still. Das Unternehmen spart einen hohen fünfstelligen Betrag pro Jahr – so berichtete es die Landesagentur für Leichtbau Baden-Württemberg in ihrer regelmäßig erscheinenden Innovations-Rubrik „ThinKing“.

„Ein echter Wettbewerbsvorteil und ein Best-Practice-Beispiel für die Anwendung von additiver Fertigung im Maschinenbau“, sagt Dr. Wolfgang Seeliger, Geschäftsführer von Leichtbau BW. Die Agentur betrachtet AM auch als Schlüsseltechnologie für den Leichtbau. Bei Burgmaier jedoch schaffte sie einen Mehrwert in der Fertigung und senkte die Produktionskosten.

Burgmaier Technologies produziert jährlich mehrere Millionen Ventilhülsen mittels Zerspanung. In der Mehrspindel-Drehmaschine sorgten zwei klassische Luftauslässe dafür, dass Späne und Öl abgeblasen werden, bevor ein Roboter die Drehteile in eine verkettete Prüfeinrichtung gibt. „Im Schnitt stand die Maschine fünf Mal pro Schicht still, weil nicht alle Späne entfernt werden konnten und die Prüfeinrichtung den Prozess stoppte“, sagt Ken Krauß, Leiter Additive Manufacturing bei Burgmaier.

Die Lösung: 3D-gedruckter Abblaskanal

Um den Ausschuss zu senken und die häufige manuelle Fehlerbehebung zu reduzieren, konstruierte das Team Additive Manufacturing einen Ausblaskanal. Durch diesen Tunnel muss das Bauteil nach dem Zerspanen wandern. Die Öffnungen sollen dafür sorgen, dass die Druckluft die Ventilhülsen von allen Seiten erreicht und die Teile rückstandsfrei von Spänen befreit.

Insgesamt sechs Varianten der Ausblasdüse hat Burgmaier entworfen, auf eigenen 3D-Druckern hergestellt und im Feld getestet. Das Ergebnis: „Die Düsen konnten wir aufgrund der Geometrie nur mit AM fertigen. Nach dem Einbau hat sich der Stillstand der Maschine auf Null reduziert“, so Krauß. „Das hat den Nutzungsgrad der Maschine um sieben Prozent gesteigert.“ Er geht von einer hohen fünfstelligen Kosteneinsparung pro Jahr aus.

„Wir haben nachgerechnet: Die Kosten für die Entwicklung und Herstellung des Ausblastunnels haben sich innerhalb weniger Tage amortisiert“, freut sich Ken Krauß. Auch das Reinigungsergebnis ist nun besser. „Nicht nur Späne, sondern auch Öl werden sehr gut entfernt und wir können den nachgelagerten Waschgang einsparen.“

Bei dem Bauteil handelt es sich um eine Verbesserung für den eigenen Maschinenpark. Doch Burgmaier will das Know-how auch nach außen geben. „In unserem Geschäftsbereich Additive Manufacturing entwickeln wir gerne optimierte Teile für die Maschinen unserer Kunden und stellen sie mit AM her.“ (os)

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