Gute Ideen müssen nicht groß sein. Immer mehr Technologieentwicklungen schrumpfen ins Mikroformat. Deshalb müssen auch die zur Herstellung notwendigen Werkzeuge Schritt halten. Auf einem Werkzeug-Schleifzentrum des Typs Helitronic Micro von Walter fertigt Kopp Schleiftechnik Werkzeuge ab einem Durchmesser von 0,5 mm.
Kleine und kleinste Fräs- und Bohrwerkzeuge kommen unter anderem in der Dental- und Medizintechnik täglich zum Einsatz. In diesen Disziplinen sind oft sehr feine Strukturen in anspruchsvolle Materialien einzubringen. Ihnen müssen die Werkzeuge trotz ihrer extrem kleinen Dimensionen widerstehen. Um Fräser ab einem Durchmesser von 0,5 mm herzustellen, bedarf es spezieller Schleifmaschinen und vor allem dem Know-how erfahrener Werkzeughersteller. Die Kopp Schleiftechnik GmbH in Lindenfels-Winterkasten ist mit ihrem neuen Werkzeugschleifzentrum Helitronic Micro der Tübinger Walter Maschinenbau GmbH auch für derartige Aufgaben gut gerüstet.
Zentrale Kriterien bei der Herstellung von Mikrowerkzeugen sind zum einen gute Oberflächenqualitäten der Schneidkanten sowie der präzise Rundlauf. Geschäftsführer Achim Kopp sagt: „Glatte Oberflächen an den Schneiden geben dem Mikrowerkzeug eine lange Lebensdauer und sie sorgen dafür, dass sich keine Aufbauschneiden bilden.“
Gerade bei klein dimensionierten Fräsern und Bohrern kommt es für eine lange Lebenserwartung auf optimalen Rundlauf an. Da sie aufgrund ihrer Größe meist nur mit zwei Schneiden auskommen müssen, sollten die Belastungen bei Mikrowerkzeugen möglichst symmetrisch sein. Werden obendrein Querkräfte vermieden, ist einem frühzeitigen Werkzeugverschleiß vorgebeugt. Ausgefeilte Werkzeugkonstruktionen können dies unterstützen. „Somit wird die Schneide nicht verdrängt, das Werkzeug biegt sich nicht und die dynamische Beanspruchung nimmt ab“, erklärt Achim Kopp. Ihr guter Rundlauf lässt sorgfältig gefertigte Werkzeuge mit langen Standzeiten glänzen.
Gut beraten ist, wer schon bei der Werkzeugkonstruktion und spätestens beim Schleifen die entsprechenden Vorkehrungen getroffen hat. Er erhält auch in den kleinsten Dimensionen Werkzeuge, die den hohen Anforderungen in den verschiedensten Anwendungsbereichen – wie etwa in der Medizin- und Dentaltechnik – gewachsen sind. „Daher haben wir uns für die Herstellung solch anspruchsvoller Werkzeuge ab 0,5 mm Durchmesser wieder einmal auf das Schleifmaschinen-Know-how unseres Technikpartners Walter verlassen. Mit der Helitronic Micro haben wir mittlerweile 13 Schleifmaschinen der Tübinger im Einsatz.“
Die Helitronic Micro ist mit ihrer stabilen und dennoch kompakten Konstruktion speziell für die Fertigung von Mikrowerkzeugen konzipiert. Schwingungsdämpfung durch Portalbauweise, Antriebsdynamik und ein ausgefeiltes Kühlsystem sorgen für konstante Schleifprozesse bei höchster Präzision.
Seit Jahren mit dem Walter-System vertraut, wurden die Kopp-Schleifexperten via Schulungen bei Walter fit für das neue Maschinenkonzept gemacht: „Software-seitig kannten wir die Bedienung der Micro von unseren übrigen Schleifmaschinen. Im Inneren wartet sie jedoch beispielsweise mit einer hochpräzisen Schaft- und Stützlünette für sehr dünne Werkstücke sowie drei Schleifspindelköpfen auf, was die Herangehensweise an den Schleifprozess verändert. Zudem mussten wir uns auf die wesentlich kleineren Durchmesser einstellen“, erzählt der Unternehmer. Daher richtete Kopp einen separaten Simulationsarbeitsplatz ein, auf dem die Schleifvorgänge bereits vorab getestet werden können. So zeigt sich schnell, an welcher Stelle des Prozesses es eventuell zu Kollisionen oder ähnlichen Schwierigkeiten kommen kann.
Zusammen mit dieser Vorabkontrolle, den maschinenseitig integrierten Messsystemen und einem Laderoboter kann die Maschine mehrere Hundert Werkzeuge ohne Unterbrechung schleifen. „Dabei kompensiert die Helitronic Micro bereits im Prozess eventuelle, aufgrund von Wärmeausdehnungen im Inneren der Maschine entstehenden Ungenauigkeiten. Die fertig geschliffenen Werkzeuge prüfen wir stichprobenartig auf dem Walter Helicheck-System. So haben wir stets die Produktqualität unter Kontrolle, damit wir und unsere Kunden auf der sicheren Seite sein können“, ergänzt Achim Kopp.
Titan, Edelstähle, Zirkonoxide: Zahlreiche anspruchsvolle Materialien wollen in der Medizin- und Dentaltechnik prozesssicher zerspant werden. Um auch engste Toleranzen bei der Bearbeitung solcher Bauteile einzuhalten, müssen die verwendeten Fräser und Bohrer von bester Qualität sein. Das verwendete Feinkorn- und Ultrafeinkorn-Hartmetall, die Geometrie, Schneidenform und -güte sowie die Beschichtung – alles fein aufeinander abgestimmt – spielen dabei eine entscheidende Rolle. „Ebenso wie die über 40-jährige Erfahrung und der Einsatz neuster Technologie, die für uns wesentliche Standpfeiler unserer Qualität sind. Damit erfüllen wir die Anforderungen auch der anspruchsvollsten Kunden“, sagt Achim Kopp selbstbewusst.
Jürgen Kopp Technischer Leiter, Kopp Schleiftechnik GmbH, Lindenfels-Winterkasten
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