Bohrer für die Serie

Produktionsprozesse und -werkzeuge müssen kontinuierlich verbessert werden, wie eben auch für die Bohrungsanwendungen. Aufgrund der Skaleneffekte zahlt sich das insbesondere in der Großserienfertigung aus. Müller Präzisionswerkzeuge erreicht mit seinen Werkzeugen durch neue Geometrien deutliche Performance-Steigerungen. Mit doppelten Vorschüben können die Bearbeitungszeiten in der Gussbearbeitung halbiert werden.

Die Ingenieure bei Müller hatten sich zum Ziel gesetzt, einen Bohrer zu konstruieren, mit dessen Hilfe sich Produktionszeiten deutlich verkürzen und sich gleichzeitig die Standzeiten der Bohrer verlängern. Dafür gibt es zwei Ansätze – auf der einen Seite die Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit und auf der anderen Seite die Steigerung des Vorschubs. Die Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit geht jedoch wegen der hohen Bearbeitungstemperaturen in der Regel mit deutlich verkürzten Standzeiten einher. Müller hat sich bei der Entwicklung der neuen Bohrer deshalb auf die Steigerung des Vorschubs konzentriert. Das neue Werkzeug entstand in Zusammenarbeit mit Experten der Universität Kaiserslautern sowie dem schweizerischen Spezialisten für Beschichtungen, Platit.

Das Ergebnis ist mit dem Maxfeed ein optimierter Hochleistungsbohrer für unterschiedlichste Anwendungen in der Gussbearbeitung. Er ist als Sonderwerkzeug konzipiert und lässt sich mit verschiedenen Stufengeometrien kombinieren. Die Eckenfasen sind speziell abgestimmt und beeinflussen dadurch die Spanform des Werkzeugs und verlängern zudem die Hauptschneide. Beides hat positive Auswirkungen für die Stabilität und Spanabfuhr. Ein sanfter Bohrungsaustritt verhindert darüber hinaus Ausplatzer beim Durchbohren. In Verbindung mit einer innovativen Ausspitzung ist der bewährte Flächenanschliff sehr zentrierfähig. Als positiver Nebeneffekt bohrt der Maxfeed sehr positionsgenau.

In Summe lassen sich die notwendigen Vorschubkräfte dadurch gegenüber vergleichbaren Bohrergeometrien auf dem Markt um bis zu 30 Prozent reduzieren. Das Ergebnis sind doppelte Vorschübe und dadurch deutlich kürzere Bearbeitungszeiten pro einzelner Bohrung. Gemeinsam mit der vom Partner Platit entwickelten MC0700-Beschichtung sorgen diese Eigenschaften für hohe Standzeiten. Die Beschichtung ist siliziumhaltig und bleibt dadurch auch bei extremen Temperaturen stabil. Die Siliziumatome sorgen zudem dafür, dass das Werkzeug auch bei längerem Gebrauch kaum Verschleißerscheinungen zeigt. Darüber hinaus steigert der Einsatz einer optimierten Interface-Schicht am Übergang zwischen Grundschicht und Substrat die Schichthaftung des Bohrers. Dadurch werden die beim Einsatz stark in Mitleidenschaft genommenen Schneidecken und Führungsfasen geschützt und damit der Verschleiß der Werkzeuge weiter verlangsamt.

Hochleistungsbohrer für Sacklöcher

Der Maxfeed-Plus ist speziell für Sacklöcher in Gussteilen. Ausschlaggebend für seine Entwicklung war der Trend in der Automobilindustrie, immer leichtere Fahrzeuge zu produzieren. Durch die Gewichtsreduktion wird bei den Fahrzeugen deshalb zunehmend weniger Werkstoff verwendet. An den Sacklöchern in neuen Konstruktionen steht dadurch in den meisten Fällen kaum noch Platz für den langen Ausschnitt herkömmlicher Gussbohrer zur Verfügung.

Durch die gezielt für Sacklöcher konzipierte Geometrie des Maxfeed-Plus sind die vorne beschriebenen extrem hohen Vorschübe auch bei kurzer Anschnittlänge möglich. Anstatt Gussfasen, kommen spezielle Eckenradien mit einer innovativen Schneidkantenpräparation zum Einsatz. Der Bohrer ist ebenfalls als Sonderwerkzeug angelegt.

Verschiedene Tests zeigen die Leistungsfähigkeit der beiden Bohrer bei praktischen Anwendungen. Der Maxfeed wurde unter anderem für die Bohrbearbeitung eines Motorrad-Getriebegehäuses aus GG30 verwendet. Die Bearbeitung wurde auf einer DMG DMF 4030 durchgeführt. Zum Einsatz kam ein Maxfeed-Stufenbohrer mit der Durchmesserstufung von 8,5 auf 12 mm bei einer Schnittgeschwindigkeit von vc = 120 m/min und einem Vorschub von f = 0,5 mm/U sowie der oben beschriebenen MC0700-Beschichtung. Der Bohrer erreichte bei dieser Aufgabe einen Standweg von 280 m. Das entspricht einer Standmenge von 1000 Teilen. Der zum Vergleich eingesetzte marktübliche Bohrer kam dagegen bei einer Schnittgeschwindigkeit von vc = 120 m/min und einem Vorschub von f = 0,25 auf einen Standweg von nur 134 m. Mit Hilfe des doppelten Vorschubs konnte der Hochleistungsbohrer also den Standweg mehr als verdoppeln und gleichzeitig die Taktzeit um die Hälfte reduzieren.

Ähnliche Ergebnisse zeigen auch die Daten von Bohrungen mit dem Maxfeed-Plus. Ein Beispiel dafür sind Bohrungen für Ausgleichsgehäuse aus dem schwarzen Temperguss GTS65-02 auf einem Scherer-VDZ unter Emulsion. Der dafür verwendete Bohrer mit MC0700-Beschichtung hatte eine Durchmesserstufung von 11,43 auf 14 mm. Die Schnittgeschwindigkeit betrug maschinenbedingt nur vc = 65 m/min bei einem Vorschub von f = 0,35 mm/U. Mit diesem Set-up konnten 3900 Teile bearbeitet werden. Das entspricht einem Standweg von 140 m. Auch bei dieser Aufgabe schnitt ein herkömmlicher Bohrer im Vergleich deutlich schwächer ab: Bei einer Schnittgeschwindigkeit von vc = 65 m/min und einem Vorschub von f = 0,18 mm/U konnten nur 1800 Teile bzw. ein Standweg von 65 m gefertigt werden.

K.-H. Müller Präzisionswerkzeuge GmbH www.mueller-sien.de

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