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Die Welt der industriellen Produktion verändert sich. Dekarbonisierung heißt das langfristige Ziel in allen Bereichen von Wirtschaft und Gesellschaft. Auf dem Weg dorthin stehen Produkte, Abläufe und Dienstleistungen im Hinblick auf Ressourcenschonung und Klimaneutralität auf dem Prüfstand. Zu den unternehmerischen Handlungsfeldern mit höchster Priorität gehört es, für die Zukunftsfähigkeit zu sorgen.
Sowohl in ökologischer als auch in ökonomischer und sozialer Hinsicht ist das Ziel gesetzt: Effizienz in allen Bereichen. Nur mit einer sorgsamen Allokation aller Ressourcen wird es gelingen, die enormen Herausforderungen aus wirtschaftlicher Performance, Umweltschutz und sozialer Verantwortung erfolgreich zu bewältigen. So gehört es auch für die Produktionsunternehmen untrennbar zusammen, dass jegliche Güter ressourcenschonend hergestellt werden und zugleich die Regenerationsfähigkeit der Umwelt erhalten bleibt.
Auch für Mapal, Technologiepartner im Bereich Werkzeuge, Spannzeuge und Bearbeitungslösungen, und Schunk, Global Player in der Automatisierungs- und Produktionstechnik, stehen ökologische, ökonomische und soziale Belange im Mittelpunkt. Die Zukunftsfähigkeit sowohl für die eigenen Mitarbeiter als auch die der Kunden haben oberste Priorität. Es gilt, die Prozesse der Anwender zu optimieren und noch wirtschaftlicher und flexibler zu gestalten – auch bei der Zerspanung. Beide Unternehmen arbeiten daran, wie Anwender den Einstieg in eine nachhaltigere Zerspanung realisieren können, und haben die vorteilhafte Wirkung der Hydrodehnspanntechnik im Produktionsbereich untersucht. Das Ergebnis: Anwender profitieren vom Technologievorsprung der Hydrodehnspanntechnik in allen Belangen. Mapal und Schunk empfehlen zerspanenden Unternehmen daher, in der Fertigung aus Gründen der Nachhaltigkeit auf die zukunftsfähige Technologie der Hydrodehnspanntechnik zu setzen.
Hydrodehnspanntechnik für die Zerspanung der Zukunft
Von dieser Technologie sind viele Anwender der Metallbearbeitung schon lange überzeugt, weil sie damit eine wirtschaftliche, effiziente und ressourcenschonende Teilebearbeitung erzielen. Am Markt sind Hydrodehn-Werkzeughalter für jede Anwendung verfügbar. Die Werkzeugspannung erfolgt über einen hydraulischen Mechanismus, bei dem das Eindrehen einer Schraube das innere Druckmedium komprimiert und die Dehnbüchse elastisch verformt. So wird der Werkzeugschaft fest umschlossen. Die hohe Spannung und radiale Steifigkeit sorgen für einen sicheren Halt des Werkzeugs und einen exakten Rundlauf.
Schunk und Mapal haben jeweils jahrzehntelange Erfahrung in dieser Technologie. Dank anwendungsspezifisch ausdifferenzierter Werkzeughalter-Segmentierung erhalten Kunden je nach Anwendung und Anforderung passende Hydrodehnspannfutter; sie sind serienmäßig feingewuchtet und für hohe Drehzahlen geeignet. „Die Hydrodehnspanntechnik unterstützt Unternehmen der Zerspanungsindustrie maßgeblich auf dem Weg der Dekarbonisierung“, unterstreicht Matthias Brenner, Director Product Sales & Product Management Clamping Technology bei Schunk. „Wer zukunftsfähig produzieren will, muss alle Maßnahmen zur Reduzierung der CO2-Emissionen ausschöpfen. Dazu zählen neue klimafreundliche Produkte und Leistungen ebenso wie die Verringerung der Emissionen im eigenen Betrieb sowie in der Lieferkette.“
„Die Anwendung der Hydrodehnspanntechnik leistet sowohl in ökologischer als auch in ökonomischer und sozialer Hinsicht einen Beitrag für eine zukunftsfähige Produktion“, bekräftigt Dennis Minder, Global Head of Product and Application Management Clamping Technology bei Mapal und ergänzt: „Ein Pluspunkt für das Hydrodehnspannfutter in Sachen Nachhaltigkeit aus technischer Sicht ist die wesentlich höhere Lebensdauer. Wer verantwortungsbewusst in der Fertigung unterwegs sein will, sollte einen Umstieg auf die Hydrodehnspanntechnologie in Betracht ziehen. Bei Neuanschaffungen sind Hydrodehnspannfutter aus Nachhaltigkeitsgesichtspunkten erste Wahl.“
Höhere Werkstückqualität und Lebensdauer des Spannfutters
Denn die Hydrodehnspanntechnologie steht für Ressourcenschutz und Prozesssicherheit. Aus dem dauerhaft exakten Rundlauf eines Hydrodehnspannfutters und der wirksamen Schwingungsdämpfung dank des inneren Ölpolsters resultieren beste Werkstückoberflächen, die Vermeidung von Mikroausbrüchen, die Schonung der Maschinenspindel und höhere Werkzeugstandzeiten beim Metallbearbeiter. Er profitiert somit unmittelbar von Kosteneinsparungen und einer höheren Ergebnisqualität. Mit der Hydrodehntechnologie bleiben die Rundlaufgenauigkeit, die Spannkraft und das Drehmoment konstant über den Zerspanungsablauf; diese Prozesszuverlässigkeit schützt sowohl das Werkstück als auch die Betriebsmittel, vor allem die Werkzeugschneide.
Im Vergleich zu einem Schrumpffutter, das durch ständiges Erwärmen und Abkühlen stark beansprucht wird, hält ein Hydrodehnspannfutter deutlich länger. Denn eine Materialermüdung durch thermische Belastung entsteht hier nicht. „Wir bei Mapal haben durch Vergleiche die längere Lebensdauer verifiziert“, erläutert Dennis Minder. „Während Schrumpffutter nach etwa 500 Spannzyklen nicht mehr die anfängliche Bauteilqualität erzeugen, bringt es ein aktuelles Uniq-Hydrodehnspannfutter auf 10.000 bis 15.000 Zyklen – bei gleichbleibender Qualität.“ Diese Langlebigkeit dient dem Ressourcenschutz, denn der Metallbearbeiter kann das Betriebsmittel über viele Jahre zuverlässig einsetzen. Auch hinsichtlich Service und Wiederaufbereitung überzeugt das Hydrodehnspannfutter: Einbauteile können ersetzt werden, und das Hydrauliköl ist neu befüllbar. So ist es einsatzbereit für ein zweites Leben und fit für weitere 10.000 bis 15.000 Zyklen in der Zerspanung.
„Die Hydrodehnspanntechnologie ist eine hochwirksame Stellschraube für Wirtschaftlichkeit und Materialeinsparung“, betont Matthias Brenner. Die Vermeidung von Ausschuss wirkt direkt positiv auf einen verminderten CO2-Ausstoß, denn im wertvollen Rohmaterial sind bereits Ressourcen gebunden, die nicht verschwendet werden dürfen. „Die Wegwerfmentalität hat ein Ende. Das wird durch ein Hydrodehnspannfutter konkret unterstützt, denn es ist designt für eine lange Nutzung“, so Brenner.
Einfaches Teilehandling vorteilhaft für den Mitarbeiterschutz
Und noch ein Argument spricht für die Hydrodehnspanntechnologie: der Mitarbeiterschutz. Der Werker ist für eine einfache Handhabung des hochwertigen Werkzeugfutters dankbar, denn es muss nur eingesteckt und festgeschraubt werden: Der Wechsel dauert nur wenige Sekunden und erfolgt dennoch mikrometergenau. Weitere Peripheriegeräte sind nicht erforderlich. Die kurzen Rüstzeiten und entfallende Nacharbeiten wirken sich direkt auf die Produktivität und Senkung der Arbeitskosten aus. Auch die Arbeitssicherheit im metallbearbeitenden Betriebsalltag durch die Hydrodehnspanntechnik auf ein neues Niveau gehoben, denn Verbrennungen an einem heißen Spannfutter kommen nicht mehr vor.
Energieeinsparung im Vergleich zu Schrumpffuttern
Neben der Langlebigkeit, dem Ressourcenschutz und der Arbeitssicherheit überzeugt die Hydrodehnspanntechnik auch durch die Energieeinsparung gegenüber dem Einsatz von Schrumpffuttern. Der hier übliche hohe Stromverbrauch entfällt – und damit direkt verbunden auch wesentliche Mengen an CO2-Emissionen.
„Ein starkes Argument für einen Wechsel zum hydraulischen Spannen ist der hohe Energieaufwand beim Schrumpfen“, so Minder. „Ein Verzicht auf Warmschrumpfen eliminiert sämtliche Energieverbräuche, mindert den CO2-Ausstoß und drückt die Energiekosten“, so der Mapal Spezialist. „Wir haben in der eigenen Fertigung ermittelt, dass ein Schrumpfgerät, das täglich im Dreischichtbetrieb im Einsatz ist, jährlich auf einen Stromverbrauch von 10.000 bis 12.000 Kilowattstunden kommt – es ist also ein Stromfresser“, stellt Minder fest. „Das geht mit dem Hydrodehnspannfutter deutlich sparsamer. Jede Reduzierung des Energieverbrauchs hilft uns auf dem Weg, die Nachhaltigkeitsziele zu erreichen!“
Der Einsatz der Hydrodehnspanntechnik in Zerspanprozessen berücksichtig viele Dimensionen einer zukunftsfähigen Produktion. Die Prozessverbesserung bestehender Abläufe ist einer der großen Hebel, um die Produktherstellung egal in welchen Bereichen ressourceneffizienter zu gestalten. Entscheidend ist, dass Anlagenbetreiber alle Bereiche des Ressourcenverzehrs betrachten, Verschwendungen identifizieren und sie schließlich beseitigen. Schon kleine Veränderungen im Produktionsprozess können ohne großen Engineering-Aufwand umgesetzt werden.
Mit dem Einsatz von Hydrodehnspannfuttern können Anwender in zerspanenden Betrieben unmittelbar CO2-Emissionen einsparen und ihre Klimaziele umsetzen – im laufenden Betrieb und ohne aufwändiges Umrüsten. Weil die Geometrie der Hydrodehnspannfutter Tendo Slim 4ax von Schunk und Uniq Dream 4.5° von Mapal exakt mit der von Warmschrumpffuttern übereinstimmt, können diese 1:1 ohne Programmierung ersetzt werden.
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