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Wechselkopfbohrer halbiert Bearbeitungszeit von Windkraftkomponenten

Lohnfertiger bearbeitet Komponenten für die Windenergie
Bohrerduo halbiert die Bearbeitungszeit

Um bei großen Komponenten für ein Unternehmen aus der Windenergiebranche mehr als 300 Stufenbohrungen einzubringen, setzt Logaer Maschinenbau auf ein Duo aus Iscar Logiq3Cham-Wechselkopf-Bohrerserie. Mit den dreischneidigen Werkzeugen und hohen Schnittwerten konnte das Unternehmen die Bearbeitungszeit halbieren und Maschinenkapazitäten frei machen.

» Erich Timons, CTO bei der Iscar Germany GmbH in Ettlingen

Logaer Maschinenbau in Leer in Ostfriesland wurde vor mehr als 45 Jahren als kleine Schlosserei gegründet. Bereits in den 1980ern stellt das Unternehmen erste Teile für die Windenergie her. „Die Windkraftindustrie steckte damals noch in den Kinderschuhen und wurde häufig belächelt. Heute wissen wir, wie wichtig diese regenerativen Energiequellen sind“, sagt Gerhard Müller, Geschäftsführer der Logaer Maschinenbau GmbH. „Seitdem sind wir mit der Windindustrie eng verbunden und gewachsen.“

Im Laufe der Zeit wurden die Komponenten immer größer. Somit waren auch größere Maschinen fürs Zerspanen notwendig. „Die Anlagen, mit denen wir hier arbeiten, sind in Zusammenstellung und Größe zumindest in Norddeutschland ein Alleinstellungsmerkmal“, erzählt Müller. „Auf unseren Maschinen entstehen neben Komponenten für Windenergieanlagen auch Teile für Gasturbinen, für den Schiffbau, für Antriebe und für den allgemeinen Maschinenbau. Die Kunden sitzen hauptsächlich in Deutschland, die Produkte von Logaer sind aber in der ganzen Welt im Einsatz.

Die 200 Mitarbeiter in Leer bearbeiten hauptsächlich Stahl und Gussstahl, vereinzelt auch Edelstahl. Neben der Einzel- und Sonderfertigung werden auch Kleinserien von 50 bis 150 Teilen pro Jahr produziert. Neben hoher Qualität, einem wettbewerbsfähigen Preis und Liefertreue schätzen die Kunden vor allem eine enge, vertrauensvolle Zusammenarbeit. Die kennzeichnet auch das Verhältnis zu Technologiepartner Iscar, mit dem Logaer mehr als 20 Jahre zusammenarbeitet.

Interessanter Optimierungs-Vorschlag

„Nachdem die Corona-Beschränkungen gelockert worden waren, konnte ich Logaer Anfang des Jahres endlich wieder einmal besuchen“, erzählt Claus Mackenstedt, Beratung und Verkauf bei Iscar. „Ich wusste, dass das Team nicht ganz zufrieden mit dem Bohrprozess bei einigen Großkomponenten aus Grauguss war, und hatte deshalb unter anderem die neuen Ausführungen unseres Logiq3Cham-Wechselkopfbohrers dabei. Im Gespräch kamen wir dann sozusagen im Vorbeigehen auf die Problematik zu sprechen, und ich schlug vor, die Bohrer mal zu testen.“

Im Vergleich zu Bohrwerkzeugen mit zwei Schneiden erlaubt Logiq3Cham um bis zu 100 % höhere Vorschubwerte, was die Produktivität deutlich steigert. Sein Bohrkopf-Klemmsystem ist einfach und sicher zu handhaben und benötigt keine weiteren Ersatzteile. So entstehen selbst in der Maschine nur minimale Rüstzeiten beim Bohrkopfwechsel. Die radiale und axiale Klemmkraft wird ausschließlich in der schwalbenschwanzähnlichen Passung erzeugt. Sie bietet im Zusammenspiel mit den großen Anlageflächen eine hohe Sicherheit auch bei unregelmäßigen Schnittkräften, die beispielsweise bei Anbohrprozessen auf schrägen Flächen oder Querbohrungen entstehen.

Weiche Schnitte, kurze Späne

Die H3P-IQ-Bohrkopfgeometrie mit den geschwungenen Hauptschneiden wurde für den Einsatz bei ISO-P- und ISO-K-Werkstückstoffen entwickelt und ermöglicht ein weiches Schnittverhalten mit kurz brechenden Spanlocken. Iscar konzipierte das Bohrkopf-Zentrum mit den drei spitz zulaufenden Schneiden im Hinblick auf eine gute Zentrierfähigkeit bei möglichst hoher Stabilität. Daraus resultieren geringe Axialkräfte und Drehmomentwerte während des Anbohrens sowie eine hervorragende Eigenzentrierfähigkeit – selbst unter schwierigen Einsatzbedingungen. Alle Bohrkörpervarianten besitzen eine innere Kühlmittelzufuhr an jede Schneide sowie große, polierte Spankammern, die durch variable Spiralwinkel den Spanfluss zusätzlich verbessern. Auf die Logiq3Cham-Bohrkörper lassen sich zehn verschiedene Bohrkopfdurchmesser montieren. Mit dieser Auslegung ist der Anwender nicht nur flexibler, er spart auch Lagerhaltungskosten. Die Werkzeuge sind in 3xD-, 5xD- und 8xD-Ausführung für Durchmesser von 12 bis 25,9 mm erhältlich.

Damit sind deutlich kürzere Bearbeitungs- und Rüstzeiten möglich. Dies stieß beim Werkzeugverantwortlichen Michael Gerke und bei Schichtführer Carsten Voß, beide Logaer Maschinenbau, auf großes Interesse. „Wir wussten sofort, wo wir das Bohrsystem einsetzen wollten – bei einer großen Komponente für die Windkraftenergie, die wir regelmäßig auf der Maschine haben“, erzählt Voß. „Hier müssen wir zwölf Lochkreise mit jeweils 26 Stufen-Bohrungen einbringen, wo später die Stellmotoren montiert werden.“ Das bisher verwendete zweischneidige Werkzeug benötigte 41 min, um alle Löcher zu bohren. Im Frühjahr bot sich die Möglichkeit, die dreischneidigen Werkzeuge in der Praxis zu testen.

Berater von Iscar können Maschinen beim Kunden genau einschätzen

Das Iscar Team, bestehend aus Claus Mackenstedt, Christian Buck, technische Beratung und Verkauf, und Martin Berlin, Regional Sales Manager North, hatte zusammen mit dem Logaer-Duo eine Stufenbohrung mit zwei Logiq3Cham-Bohrern mit 25 und 21 mm Durchmesser ausgeknobelt. „Das sind Standardwerkzeuge, die Logaer ohne großen Programmieraufwand einsetzen kann“, begründet Buck.

Wie schon bei der alten Lösung sollten die Werkzeuge die 100 mm tiefe Bohrung in zwei Schritten einbringen – aber mit deutlich höheren Schnittwerten. Deshalb wurde das großdimensionierte Windkraftbauteil auf einer Portalfräsmaschine mit 13,5 m Verfahrweg bearbeitet. „Die Anlage ist nicht auf hohe Drehzahlen ausgelegt, sondern auf Drehmoment. Sie besitzt die notwendige Kraft für die Bearbeitung mit den hohen Werten“, erklärt Martin Berlin. „Das ist einer der Vorteile, der engen Zusammenarbeit – wir wissen, welche Maschinen beim Kunden stehen und können deshalb genau einschätzen, welche Werkzeuge und Bearbeitungsstrategien in Frage kommen.“

Im ersten Schritt wurde mit dem 25-mm-Bohrer die 57 mm tiefe Stufe gesetzt. „Mit dem Logiq3Cham konnte Logaer hier mit einem Vorschub von 0,93 mm pro Umdrehung oder umgerechnet 1.400 mm/min arbeiten – etwa doppelt so hohe Werte wie bei der alten Lösung“, erklärt Christian Buck. Dementsprechend verringerte sich auch die Bearbeitungszeit für diesen Prozessschritt von bisher 21 auf 12 min. Mit dem 21-mm-Logiq3Cham folgte dann die zweite Bohrung mit einer Tiefe von 43 mm. Ein Vorschub von 0,82 mm pro Umdrehung oder umgerechnet 1.300 mm/min waren problemlos möglich. Nur zehn statt bisher 21 min standen für die zweite Bohrung auf der Uhr. „So benötigten wir für die mehr als 300 Bohrungen mit den Logiq3Cham-Bohrern insgesamt nur 22 Minuten“, freut sich Voß. „Wir konnten die Bearbeitungszeit also glatt halbieren, haben nach rund 4.000 Bohrungen aus Sicherheitsgründen die Bohrköpfe getauscht, arbeiten aber noch immer mit den ersten Bohrkörpern.“

Und Gerhard Müller ergänzt: „Das hat nicht nur Auswirkungen auf die Bearbeitungskosten – viel wichtiger ist, dass wir Kapazitäten auf unseren Anlagen freischießen können, denn einfach eine weitere solche Anlage hinstellen, geht nicht.“

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