Neue Potenziale bei der Stahl- und Gussbearbeitung

Mapal zeigt effiziente Zerspanlösungen

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Bei der spanenden Bearbeitung von Stahl- und Gusswerkstoffen sind die Möglichkeiten einer Effizienzsteigerung keineswegs ausgereizt– das zeigte der Mapal Expertentag „Dialog“, zu dem der Präzisionswerkzeughersteller Mitte Mai 150 Kunden und Zerspanungsinteressierte nach Aalen geladen hatte. Wissenschaftler der TU Dortmund, zwei Anwender und die Werkzeugspezialisten von Mapal stellten dort neue Lösungen mit viel Potenzial vor.

Im Mittelpunkt der zwei jeweils eintägigen Veranstaltungen am Hauptsitz des Präzisionswerkzeugherstellers standen neue Entwicklungen bei der Zerspanung von Stahl- und Gusswerkstoffen. Mapal komme aus der Stahl- und Gussbearbeitung, sagte Dr. Jochen Kress, Geschäftsführender Gesellschafter von Mapal: „Hier liegen unsere Wurzeln, auch wenn uns viele Anwender vor allem im Bereich der Aluminiumbearbeitung wahrnehmen.“

Im Zuge der Erweiterung des Kerngeschäftes hat sich Mapal in den vergangenen Jahren intensiv mit diesen Werkstoffen beschäftigt. Zum einen wurde die Geometrie der Werkzeuge untersucht, zum anderen der Einsatz neuer Hochleistungsbeschichtungen. „Wir haben uns dabei viel Expertise aufgebaut“, sagte Kress. Das Unternehmen besitzt eigene Beschichtungsanlagen und einen großen Analytikbereich. Damit können nicht nur die Werkzeuge selbst, sondern auch die Werkstoffe genau analysiert werden. Mapal arbeitet bei der Entwicklungs- und Forschungsarbeit zudem eng mit Universitäten und wissenschaftlichen Instituten zusammen.

Einen Einblick in eines dieser Forschungsprojekte gab Prof. Dr.-Ing. Dirk Biermann, Leiter des Instituts für spanende Fertigung der Technischen Universität Dortmund. Basis des Projektes war eine zentrale Anwendung, ein Bauteil eines großen Automobilherstellers. Biermann erläuterte die optimale Prozessstrategie beim Wendeltiefbohren mit Vollhartmetallwerkzeugen sowie den Einfluss der Minimalmengenschmierung auf die Temperaturentwicklung bei der Bearbeitung der Bauteile.

Welche Veränderungen der Zerspanprozess an den Randzonen der Bauteile hervorruft und wie additiv gefertigte Werkzeughalter für die Schwingungsdämpfung beim Drehen genutzt werden können, hat Biermann mit seinem Team ebenfalls untersucht, mit ebenso verblüffenden wie interessanten Ergebnissen.

Ulrich Krenzer, Geschäftsführer des Mapal Kompetenzzentrums VHM-Werkzeuge in Altenstadt, und Jochen Schmidt, Mapal Produktmanager Spanntechnik, zeigten „Best-Practice“-Beispiele und neue Spannfutter. Zunächst bewies Krenzer, dass ein dreischneidiges Bohrwerkzeug Höchstleistungen in Guss und Stahl erbringt. Beim Bearbeiten einer Axialkolbenpumpe wurde die Bearbeitungszeit mit einem Dreischneider im Vergleich zu einem zweischneidigen Bohrer halbiert; die Standmenge stieg darüber hinaus von 5400 auf 10 800 Bohrungen.

Jochen Schmidt verwies auf die Vorteile der additiven Fertigung in der Hydrodehnspanntechnik. Der Spannbereich kann näher an der Wirkstelle platziert werden und die Futter bieten mehr Stabilität. Damit lassen sich bessere Schnittparameter realisieren und die Prozesssicherheit wird erhöht. Das mache sich bei der Cost-per-Part-Berechnung (CCP) enorm bemerkbar, betonte Schmidt.

Über die Herausforderung bei der Bearbeitung der Schaufelnut einer großen Gasturbine berichtete Markus Zapke, Teamleiter Tooling, Equipment & Processes im Siemens-Gasturbinenwerk in Berlin. Üblicherweise setzt Siemens für die Bearbeitung der Nut auf das Räumen, ein spanabhebendes Verfahren zur Herstellung von Innen- und Außenprofilen. „In diesem Fall waren die Nuten zu tief; wir hätten eine neue Maschine anschaffen müssen.“ Man wandte sich an Mapal. Innerhalb kurzer Zeit wurden Sonderwerkzeuge zum Fräsen entwickelt, mit denen die Bearbeitung der Nut reibungslos vonstattengeht.

Andere Referenten widmeten sich in ihren Vorträgen der Erhöhung von Werkzeugstandzeiten durch den Einsatz von Hochleistungsbeschichtungen, sowie neuen Tools und Methoden zur Späneabfuhr. Ebenfalls Thema: die Digitalisierung von Fertigungsprozessen und die intelligente Vernetzung von Maschinen.

Im Forschungs- und Entwicklungszentrum von Mapal konnten sich die Teilnehmer die Performance der Werkzeuge live auf den Bearbeitungszentren ansehen. Vorgestellt wurde unter anderem das Trochoide Fräsen, die Hochleistungsbearbeitung mit den Bohrerserien Mega-Speed-Drill-Steel und Tritan-Drill-Steel sowie der Fräserserie Optimill-Uni-Wave. Ebenfalls im Fokus: ein neuer Spanbrecher für Stahl sowie ein Fräserprogramm mit radialen ISO-Wendeschneidplatten für die Stahl- und Gusszerspanung. Die Entwicklungsingenieure und Techniker von Mapal informierten die Besucher und beantworteten Fragen.

In den Pausen war der gegenseitige Austausch unter den Teilnehmern gefragt, aber auch das Gespräch mit den Referenten, Dr. Jochen Kress und den Produktspezialisten von Mapal. Eine begleitende Produktausstellung zeigte weitere Branchen und Einsatzfelder, in denen Mapal tätig ist, etwa den Werkzeug- und Formenbau, die digitale Werkzeuglogistik sowie den Bereich der E-Mobilität in der Automobil- und Zweiradindustrie.

Mapal Dr. Kress KG
www.mapal.com

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