mav: Vor gut zwei Jahren hat Mapal die beiden neuartigen Spannmittel der Baureihen UNIQ Mill Chuck und UNIQ DReaM Chuck vorgestellt. Wie haben sich die neuen Spannmittel in der Praxis bewährt?
Minder: Beide Baureihen haben sich schon vielfach im Praxiseinsatz bewährt. Die Baureihe Mill Chuck kann dabei ihre Vorteile insbesondere beim Fräsen und hier vor allem bei hochdynamischen Bearbeitungsprozessen optimal ausspielen. Die Baureihe DReaM Chuck hingegen wurde speziell für das Bohren, Reiben und Schlichtfräsen optimiert. Die Anwendungen finden sich dann auch im Namen der Baureihe wieder: Drilling, reaming and finish milling.
Eine weitere Besonderheit der UNIQ-Hydrodehnspannfutter ist die schmale Störkontur mit einem Winkel von 4,5 Grad. Welche Vorteile ergeben sich daraus für den Anwender?
Minder: Die schlanke Außenkontur ist ein sichtbares Zeichen dafür, dass wir die Spannfutter generell neu entwickelt haben. So haben wir beispielsweise die Buchsentechnologie weiter verbessert. Zum anderen bietet die schlanke Außenkontur auch für sich genommen erhebliche Vorteile. Denn der Anwender kann nun erstmals ein Standard-Hydrodehnspannfutter für Bearbeitungen einsetzen, für die er bisher aufgrund der Störkontur nur Schrumpffutter verwenden konnte.
Was bringt dem Anwender ein Wechsel von der Schrumpf- zur Hydrodehnspanntechnik?
Minder: Die Hydrodehnspanntechnik bietet gegenüber der Schrumpfspanntechnik zahlreiche Vorteile. So dämpfen Hydrodehnspannfutter durch ihren inneren Aufbau die Schwingungen während der Bearbeitung erheblich. Dies führt zu einer Reduzierung der Spindellast um bis zu 15 Prozent, ermöglicht deutlich längere Werkzeugstandzeiten und sorgt zudem für höhere Oberflächengüten. Insbesondere bei Schlichtbearbeitungen lassen sich mit der Hydrodehnspanntechnik deutlich bessere Oberflächen erzielen. Das erspart beispielsweise Werkzeug- und Formenbauern viel Nacharbeit für glänzende Oberflächen.
Neu ist, dass bei der Umstellung auf die Hydrodehnspanntechnik aufgrund der 4,5 Grad keine neuen Störkonturbetrachtungen bei bestehenden Bearbeitungskonzepten durchgeführt werden müssen. Die Spannfutter können einfach ausgetauscht und so auf die neueste Spanntechnologie umgestellt werden.
Neben den rein technologischen Aspekten punktet die Hydrodehnspanntechnik auch beim Handling. Denn während bei der Schrumpftechnik der Halter immer erst erwärmt und nach dem Einsetzen des Werkzeugs wieder abgekühlt werden muss, kann beim Hydrodehnspannfutter das Werkzeug einfach eingesetzt werden. Der Wechsel eines Hydrodehnspannfutters dauert maximal zwei Minuten. Ein Schrumpffutter benötigt je nach Größe sechs bis acht Minuten. Bei vielen Werkzeugwechseln summiert sich das über die Arbeitskosten auf beträchtliche Summen.
Durch den Einsatz der Hydrodehnspanntechnik spart man sich somit den Arbeitsaufwand pro Spannwechsel und zusätzlich die Investition in das Schrumpffutter.
Das Thema Nachhaltigkeit spielt bei vielen Unternehmen eine immer wichtigere Rolle. Welche Spanntechnologie hat hier die Nase vorn?
Minder: Ein großer Vorteil des Hydrodehnspannfutters im Hinblick auf die Nachhaltigkeit ist seine längere Lebensdauer. Vergleiche in unserer eigenen Fertigung haben ergeben, dass ein Hydrodehnspannfutter mindestens zehnmal länger eingesetzt werden kann als ein Schrumpffutter. Hinzu kommt, dass sich Hydrodehnspannfutter auch für ein Retrofit eignen. Wenn beim Service die Einbauteile ausgetauscht werden und das Hydrauliköl aufgefüllt wird, läuft das Futter wie neu und ist bereit für ein zweites Leben. Während ein Schrumpffutter etwa 500 Zyklen spannt, bringt es ein aktuelles UNIQ-Hydrodehnspannfutter auf insgesamt 10 000 bis 15 000 Zyklen.
Ein weiteres starkes Argument für das hydraulische Spannen ist der hohe Energieaufwand beim Schrumpfen. Ein Schrumpfgerät, das täglich im Dreischichtbetrieb in der Fertigung eingesetzt wird, kommt bei Mapal beispielsweise auf einen jährlichen Stromverbrauch von 10 000 bis 12 000 Kilowattstunden.
Neben den Standardspannfuttern bietet Mapal auch kundenspezifische Spannfutter an. Wann lohnt sich ein solches Sonderspannfutter?
Minder: Diese Frage ist nicht so einfach zu beantworten. Wir schauen uns ja immer den gesamten Bearbeitungsprozess an und entscheiden dann im Zusammenspiel mit der Werkzeugauslegung, ob sich ein Sonderspannfutter lohnt. Kundenspezifische Spannfutter rechnen sich zum Beispiel in der Serienfertigung, wenn durch den Einsatz eines Sonderfutters auf ein Standardwerkzeug zurückgegriffen werden kann.
Mapal bietet allerdings mittlerweile auch im Standardprogramm eine große Vielfalt an Spannfuttern an, sodass in Kombination mit Verlängerungen oder auch Reduzierungen ein großes Einsatzspektrum abgedeckt werden kann. Damit ist man dann in der Produktion sehr flexibel unterwegs.
Welche Rolle spielt die Digitalisierung in der Spanntechnik?
Minder: Wie intelligent ein Werkzeughalter sein soll, wird relativ kontrovers diskutiert. Im Vordergrund steht die Frage: Welchen Mehrwert hat der Anwender von einem sensorischen Werkzeughalter? Die Möglichkeiten zur Datengenerierung sind hier sehr vielfältig. Zum Beispiel kann ich Temperatur, Schwingungen, Drehmomente und auch die Auszugskraft direkt im Werkzeughalter erfassen. Da der Werkzeughalter als Schnittstelle zwischen Werkzeug und Maschine sehr nahe an der Bearbeitung ist, kommen die Daten den Echtzeitdaten an der Schneide dann auch sehr nahe.
Was gegen den Einsatz spricht, sind die vielen bereits in der Maschine und vor allem in der Spindel verbauten Sensoren. Damit erhält der Anwender auch ohne zusätzliche Sensorik im Werkzeughalter schon jetzt sehr viele nützliche Informationen über den Bearbeitungsprozess. Es stellt sich also die Frage: Welche Daten in welcher Qualität den Bearbeitungsprozess noch zusätzlich verbessern können? Wir sind an dem Thema dran und werden in Zukunft sicherlich mehr dazu sagen können.
Wohin entwickelt sich Spanntechnik in Zukunft?
Minder: Wir befinden uns in einem Transformationsprozess: Früher war das Spannfutter lediglich ein Werkzeughalter. Aktuell wird es mehr und mehr zum anwendungsorientierten Leistungsträger. Um dies weiterzuführen, werden wir uns bei Mapal noch mehr auf die einzelnen Marktsegmente konzentrieren und Spannfutter für die speziellen Bedarfe aus den Märkten entwickeln.
Mapal Dr. Kress KG
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