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Made in Germany ist für Era-Contact mehr als nur ein Slogan. Das Unternehmen in Bretten stellt Elektrokupplungen her, die teilweise aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) bestehen. Die hochisolierenden Komponenten kommen in Zügen als Teil des Informations- und des Energieübertragungssystems zum Einsatz. Durch den Glasfaseranteils von 30 % widerstehen sie großen thermische Belastungen und hohen Spannungen. So widerstandsfähig die Kontaktträger sind, so anspruchsvoll ist die Bearbeitung der Bauteile. Insbesondere in der Zerspanung sind deswegen leistungsstarke Werkzeuge erforderlich.
„Der Werkstoff ist hoch abrasiv. Deshalb verschleißen die Werkzeuge schnell“, beschreibt Andreas Stehle, stellvertretender Leiter der Vorfertigung bei Era-Contact, die Herausforderung. Die früher eingesetzten Bohrer und Fräser aus Vollhartmetall (VHM) erreichten nur geringe Standzeiten. Zudem drohte durch die hohe Belastung Werkzeugbruch. „Das Material ist sehr teuer. Wenn ein Bohrer bricht, wandert das Bauteil in den Ausschuss“, gibt Stehle zu bedenken. Außerdem beklagten die Zerspanungsexperten zu hohe Werkzeugkosten.
Maßgeschneidert auf die Anwendung
Um Abhilfe zu schaffen, fanden er und Produktionsleiter Robert Dost schnell einen geeigneten Partner. „Mit Iscar besteht eine lange und gute Kooperation. Wir haben die Werkzeuge aus Ettlingen schon seit Jahren erfolgreich im Einsatz“, sagt Dost. In dieser Zeit entstand die Zusammenarbeit mit Martin Matthes, bei Iscar-Vertragshändler WKZ für Technik und Verkauf zuständig.
„Wir haben uns die Bearbeitung vor Ort angeschaut und erkannt, dass die Probleme in der Prozesssicherheit und Standzeit liegen“, schildert Matthes. Da er bereits Erfahrung in der GFK-Bearbeitung hatte, schlug der Werkzeugspezialist Tools aus polykristallinem Diamant (PKD) vor.
Sonderwerkzeuge meistern spezifische Herausforderungen
Kurze Zeit später konstruierten die Experten bei Iscar in Ettlingen erste Testwerkzeuge. Sie suchten die PKD-Sorte passend zum Glasfaseranteil aus und passten die Geometrie ans Bauteil an. So entstanden Fräser und Stufenbohrer als Sonderlösungen – gezielt auf die Anwendung in Bretten zugeschnitten. Sie umfasst neben einem hohen Materialabtrag auch das Einbringen von bis zu 240 Bohrungen pro Bauteil. Die Bohrerspitze ist aus Voll-PKD und extrem verschleißarm. Die Werkzeugträger sind aus Hartmetall und teilweise PKD-bestückt.
Auf die Entwicklung folgte eine ausführliche Testphase. „Wir haben die Fräser und Bohrer optimiert, Geometrien und Verjüngungen angepasst“, berichtet Matthes. Darüber hinaus haben die Experten den After-Sales-Service geregelt. Dass die Bohrer nachgeschliffen werden können, spart signifikant Kosten. „Unsere Qualitätssicherung prüft, ob ein Nachschliff möglich ist oder ob das Werkzeug neu bestückt werden muss. Ein Nachkauf wird dabei stets begründet“, erklärt der Iscar-Vertreter. Era-Contact setzt drei verschiedene Stufenbohrer in unterschiedlichen Abmessungen ein. Die Fräser besitzen PKD-bestückte Schneidplatten, ein Wendelschaftfräser steht mit 40 mm Durchmesser zur Verfügung.
„Wir konnten mit den Werkzeugen von Iscar die Standzeit mehr als verdoppeln“, sagt Andreas Stehle. Das rechne sich. Mit den Bohrern werden heute Vorschübe bis 1000 mm/min bei 10.000 min-1 gefahren, früher waren es laut Stehle 420 mm/min bei gerade einmal 2400 min-1. Auch die Fräser liefern eine gute Performance. Stehle setzt sie mit einem Vorschub von 800 mm/min und 4400 min-1 Umdrehungen ein. Damit seien sie doppelt so schnell wie die Vorgänger. Die Fräser erzielen Tiefen bis zu 3 mm. Die Vorfertigung von Era-Contact spart dadurch deutlich Zeit.
Eine wichtige Rolle spielt für die Brettener die Zuverlässigkeit der Bearbeitung. Kleinste Fehler können zu teurem Ausschuss führen. Stehle erzählt: „Früher musste ich beispielsweise das Bauteil zwei Mal mit dem Fräser anfahren. Heute reicht ein Arbeitsgang, um die erforderliche Menge abzutragen.“ Das Werkzeug sei sehr stabil. Auch die Stufenbohrer haben den Zerspanungsexperten überzeugt. Das Einbringen der Bohrungen erfolgt in einem Arbeitsgang ohne Nachbearbeitung. „Die Werkzeuge erzielen auch nach dem Nachschliff sehr gute Ergebnisse mit hoher Maßhaltigkeit“, schildert Stehle. „Beim reinen Fräsen und Bohren sind wir jetzt doppelt so schnell.“ Hinzu komme, dass die Werkzeugkosten spürbar geringer ausfallen. Eine Sonderlösung der Ettlinger ersetze vier Standardwerkzeuge, freut sich Robert Dost.
Partnerschaftlicher Umgang ist wichtig
Großen Wert legt der Produktionsleiter auf eine gute Zusammenarbeit im Projektteam. „Wir brauchen eine partnerschaftliche Kooperation, um unseren hohen Qualitätsanspruch umsetzen zu können“, meint er. Dost schätzt den persönlichen Kontakt, die engagierte Beratung und die kurze Reaktionszeit von Iscar. „Ist zum Beispiel ein Nachschliff erforderlich, wird das Werkzeug persönlich abgeholt, in Ettlingen überprüft und schnell wieder geliefert.“ Und diese Partnerschaft werde fortgeführt. Iscar testet bereits Werkzeuge, die bei den Brettenern künftig einen noch anspruchsvolleren Werkstoff bearbeiten sollen.
