Peter Müller ist Dreher und Fräser durch und durch. Mit gerade einmal 16 Jahren hatte er eine Drehmaschine in die Garage des elterlichen Landwirtschaftsbetriebs gestellt und aus Spaß am Spänemachen für Landwirte aus der Umgebung das ein oder andere Drehteil gefertigt. Dabei ging es ihm nicht ums Geldverdienen, sondern um den Ansporn, Neues zu lernen und in dem, was er tut, immer besser zu werden.
Bis heute hat sich daran nichts geändert: Geradezu unstillbar ist sein Wissendurst und sein Streben nach dem Besseren. Innerhalb von nur zehn Jahren ist es dem Werkzeugmachermeister gelungen, einen gefragten Zulieferbetrieb des Maschinenbaus mit rund 30 Mitarbeitern aufzubauen. Genau hier sieht Peter Müller seine Chance: Der Betrieb ist klein genug, um flexibel und kostengünstig zu agieren, und groß genug, um prozesssicher erstklassige Ergebnisse zu liefern.
Bei den Maschinenbauunternehmen der Region genießt Peter Müller Maschinenbau aus Illmensee im Landkreis Sigmaringen einen ausgezeichneten Ruf, auch und gerade, weil sich der Jungunternehmer nur ungern mit etwas zufriedengibt. Der Schwerpunkt des Betriebs liegt in der Herstellung komplexer Maschinenbauteile im Einzelteilbereich. Mittels einer effektiven Prozessoptimierung ist Müller Maschinenbau in der Lage, auch komplexe Sonderteile hocheffizient in Rekordzeit zu fertigen. Hinzu kommt eine rationelle Fertigung von kleinen und mittleren Serien. Abgerundet wird das Profil durch einen Vorrichtungs-, Versuchs- sowie Sonderteilebau von der Entwicklung bis zur fertigen Komplettlösung.
Deformationsfreie Spannung auf Knopfdruck
Mit der Investition in ein Schunk Rota NCM 1600 Hybridfutter ist Müller auf einer Mori Seiki NVL 1350 MC CNC-Drehmaschine ein regelrechter Produktivitätssprung bei der Fertigung von Ringen und Flanschen gelungen. Das Futter vereint die Vorteile eines Zentrierfutters mit denen der Magnetspanntechnik. Während bei klassischen 3- oder 6-Backenfuttern stets eine radiale Kraft auf das Werkstück wirkt, die zu einer Verformung der Werkstücke führen kann, nutzt das Hybridfutter elektrisch aktivierte Permanentmagnete, um das Werkstück flächig und damit vollkommen deformationsfrei zu spannen.
Der Spannprozess ist denkbar einfach gestaltet: Das Werkstück wird manuell eingelegt, von drei Spannbacken referenzgenau zentriert und anschließend von den Elektropermanentmagneten sicher gespannt. Dabei ist lediglich zum Aktivieren und Deaktivieren der Magnete Strom erforderlich. Während der Bearbeitung sorgen die Radialpolmagnete für einen absolut sicheren Halt der Werkstücke, ohne dass dafür Strom anliegt.
Die Magnete lassen sich in unterschiedlichen Leistungsstufen aktivieren. Die maximale Haltekraft und Drehzahl ergibt sich jeweils abhängig von der Werkstückgeometrie und vom verwendeten Werkstoff. Sie werden individuell für jede Anwendung berechnet. Das Hybridfutter mit sehr guter Schmutzabdichtung gibt es in den Baugrößen 400 bis 1600 mm. Auf Wunsch ist es auch mit sechs Zentrierbacken lieferbar. Es eignet sich zum Einsatz auf Karusselldrehmaschinen, Fräs-Drehmaschinen, Vertikal-Pick-Up-Drehmaschinen sowie auf Sondermaschinen.
Erhebliche Einsparungen bei den Nebenzeiten
„Bislang hatten wir Ringe konventionell über Gewinde oder Backenfutter gespannt, wobei es immer wieder große Herausforderungen bei den Themen Rundheit, Planheit und Zeit gab“, erläutert Peter Müller. Die Investition in das Hybridfutter Schunk Rota NCM habe in allen drei Punkten deutliche Vorteile gebracht: „Wir konnten unsere Nebenzeiten deutlich senken und zugleich die Qualität bei Rundheit und Planheit erhöhen.“
Statt die Ringe umständlich auszurichten und zu spannen, werden sie heute nur noch aufgelegt, über die drei Backen des Hybridfutters zentriert und per Magnet deformationsfrei, gespannt. „Das bringt je nach Bauteil und Spannsituation zwischen 10 und 15 Minuten“, taxiert Müller. Eine ganze Menge angesichts einer reinen Bearbeitungszeit von einer Stunde. Hinzu komme, dass der Rüstvorgang bei der Umstellung auf ein neues Bauteil erheblich verkürzt werde. Spannbacken ausdrehen, Spannvorrichtungen aufbauen, ausrichten und gegebenenfalls plandrehen – all das entfällt. Schnell kommen so pro Rüstvorgang zusätzliche Einsparungen von drei bis vier Stunden zusammen.
Da gerade bei flachen Bauteilen so gut wie kein Rüstaufwand mehr anfällt, können eilige Bauteile heute kurzerhand eingeschoben werden, wodurch die Flexibilität erheblich gestiegen ist. In weniger als zwei Jahren habe sich das Futter bezahlt gemacht, so die Einschätzung von Müller.
Gerade bei großen Präzisionsteilen, bei denen Rundheit und Parallelität gefragt sind, zahlt sich der Einsatz des Hybridfutters aus: „Die Polygonwirkung eines herkömmlichen Backenfutters fällt auf dem Magnetfutter komplett weg. Das hat uns in der Qualität deutlich weitergeholfen“, betont Müller. So habe man früher die Teile zunächst geplant, allseitig vorgeschruppt, Hilfsgewinde eingebracht, auf Vorrichtungen verschraubt und schließlich fertig gedreht.
„Jetzt schruppen wir das Teil vor, lösen den Magnet, damit das Teil spannungsfrei wird, aktivieren den Magneten erneut und drehen es fertig. Wir haben also einen kompletten Prozessschritt eingespart, weil das Teil auf der Maschine bleibt.“ Vor allem bei großen Ringen komme entscheidend hinzu, dass Vibrationen vollständig eliminiert werden konnten. „Aufgrund der planflächigen Spannung über den Magneten gibt es keinerlei Vibrationen mehr“, berichtet Müller. Das wirke sich auf die Oberflächen aus und, was für ihn noch wichtiger ist, auf die Werkzeuge, deren Standzeiten deutlich profitieren.
Hybridfutter auch für größere Maschinen vorgesehen
Die Mitarbeiter, die beim Schleifen und Drehen bereits mit herkömmlichen Magnetfuttern in kleineren Dimensionen vertraut waren, haben die Vorteile des neuen Schunk-Futters sehr schnell zu schätzen gewusst. Trotz der Größe der Teile und der zum Teil recht anspruchsvollen Bearbeitungen gab es keinerlei Vorbehalte bezüglich der Prozesssicherheit.
Lediglich beim Schruppen wurden die Zerspanungsparameter gegenüber der bisherigen Spannung etwas reduziert, was unterm Strich durch die verkürzten Rüstzeiten nicht ins Gewicht fällt. Neben der üblichen Reinigung müssen dem Hybridfutter lediglich die Backen zur Werkstückzentrierung regelmäßig geschmiert werden. Ansonsten gibt es keinerlei Wartungsaufwand.
Hauptsächlich werden heute Ringe und Flanschteile mit Durchmessern zwischen 1000 und 1700 mm, mitunter auch bis 2000 mm auf dem Futter bearbeitet. Dass sich Peter Müller mit dem bisher Erreichten nicht begnügt, zeigen seine weiteren Planungen: So will er künftig auch auf einem Dreh-Fräszentrum ein Schunk-Hybridfutter einsetzen, dann mit einem Durchmesser von 1000 mm für kleinere Bauteile. Mittelfristig ist zudem vorgesehen, auch weitere, dann größere Maschinen mit der hocheffizienten Technologie auszurüsten, unter anderem eine Karusselldrehmaschine.
Peter Müller Maschinenbau
www.mp-maschinenbau.de
Heinz-Dieter Schunk GmbH & Co. Spanntechnik KG
www.schunk.com
