Deutlich höhere Werkzeugstandzeiten beim Bohren und Fräsen

Verbesserte Performance mit neuem Kühlschmierstoff

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Vor allem Präzision und Flexibilität sind bei der Fertigung von Spezialkomponenten in Kleinstserien gefragt. Diese Trümpfe weiß die traditionsreiche Schlumpf Fertigungstechnik AG im schweizerischen Muri erfolgreich auszuspielen. Für zuverlässige Prozessstabilität sowie lange Standzeiten von Werkzeugen und Emulsion setzt Schlumpf Kühlschmierstoffe von Oest ein. Sowohl Produkt- als auch Servicequalität des Voll-Sortimenters haben überzeugt und bereits eine nachweislich messbare Steigerung der Performance gebracht.

Autor: Wolfgang Pfau

„Wir sind aufgeschlossen für Neues.“ Treffender könnte André Notroff, Geschäftsführer der Schlumpf Fertigungstechnik AG, einem Partnerunternehmen innerhalb der Schlumpf Gruppe, eines der wesentlichen Elemente der Unternehmensphilosophie kaum auf den Punkt bringen. Denn Flexibilität besitzt beim bereits 1886 gegründeten Familienunternehmen einen großen Stellenwert. Beleg dafür sind zum einen die komplizierten und großteils filigranen Kundenteile, die überwiegend im Toleranzbereich von 1/100 mm gefertigt werden. Da die Schlumpf Fertigungstechnik zudem kein eigenes Produktsortiment besitzt, ist die Flexibilität der Schweizer umso mehr gefragt. „Wir produzieren zu 100 Prozent kundenspezifisch, in der Regel in Losgrößen bis zu maximal 200 Stück pro Jahr. Als Lohnfertiger mit großem Know-how und weitreichender Erfahrung können wir praktisch alle Branchen mit technisch anspruchsvollen Teilen, insbesondere auch im Bereich Prototypen und Vorserien, bedienen. Zu unseren Kunden zählt auch unsere Partnerfirma, die Schlumpf AG, deren Standard- und Sonderprogramm an Spannelementen ebenfalls in unserem Hause gefertigt wird“, erläutert Notroff.
Wie im Umgang mit Kunden, zeigt sich das Schlumpf-Team auch in der Zusammenarbeit mit Lieferanten flexibel. Als beispielsweise die Ergebnisse des zuvor eingesetzten Wettbewerbsproduktes den Anforderungen nicht mehr entsprach, erhielt Oest die Chance, seine Schmierstoffkompetenz im Rahmen einer Versuchsreihe unter Beweis zu stellen. „Wir hatten vorab bereits den Kontakt hergestellt, dann ging alles relativ zügig“, erinnert sich Marco Jörg, Gebietsverkaufsleiter Schweiz der Oest Gruppe. Im Januar 2010 wurden die ersten Versuche bei Schlumpf mit einem individuell formulierten Oest-Kühlschmierstoff aus der Colometa-Reihe gefahren. Waren es zu Versuchszwecken zunächst nur zwei Maschinen, die mit dem Oest-Produkt befüllt wurden, so wurden in der Folge alle Bearbeitungszentren umgestellt. Die bisherigen Ergebnisse sind aus Sicht der Verantwortlichen absolut überzeugend: „Wir erreichen eine bessere Performance als je zuvor – bei gleichzeitig reduzierten Gesamtkosten. Außerdem konnten wir bei einzelnen Prozessen die Werkzeugstandzeiten verdoppeln beziehungsweise vervierfachen“, freut sich Notroff.
Lohnfertigung auf höchstem Niveau für anspruchsvolle Anwendungen
Die Schlumpf Fertigungstechnik präsentiert sich als branchenübergreifender Lohnfertiger für hochpräzise Anwendungen. Gefertigt werden u. a. Dornkörper, Scharniere, Profile sowie Gussteile für ein breites Kundenspektrum. Zum Kundenkreis gehören neben Unternehmen der Luftfahrtindustrie und des Maschinenbaus auch Anwender aus speziellen Nischen wie z. B. der Hochofentechnologie. Die Kernkompetenz von Schlumpf – die CAD/CAM-gestützte Herstellung und komplette Montage von Baugruppen gemäß Musterteilen bzw. Kundenmodellen – ist prinzipiell für alle industriellen Branchen vorteilhaft, die Bedarf an maßgefertigten Systemlösungen haben.
Innerhalb der eigenen Unternehmensgruppe fertigt man im Auftrag der Schlumpf AG ein umfangreiches Sortiment an leistungsfähigen Spannelementen zum Wickeln mit oder ohne durchgehende Achse, vor allem für Applikationen in der Papier- und Folienindustrie. Der Fokus liegt auf Spannwellen, die mit pneumatischer oder mechanischer Betätigung in verschiedenen Ausführungen das breite Spektrum von Kundenanforderungen abdecken. Im Programm sind außerdem Spanndorne, die ein zentrisches und schlupffreies Spannen der Hülse ermöglichen sowie leichtgewichtige und kostengünstige Spannköpfe in verschiedenen Ausführungen. Für das einfache Laden und Entnehmen von Spannwellen sind bei Schlumpf darüber hinaus auch Klapplager in verschiedenen Größen und Ausführungen erhältlich.
Neuer Kühlschmierstoff erfüllt hohe Anforderungen des Anwenders
Gefertigt wird bei Schlumpf fast ausschließlich durch spanabhebende Prozesse, primär durch Dreh- und Fräsanwendungen. Hierfür sind in dem am 1. September 2010 neu bezogenen Werk in Muri mehrere Werkzeugmaschinen im Einsatz. Neben zwei 8- bzw. 5-Achsen-Bearbeitungszentren für Drehen und Fräsen stehen unter anderem sechs Fräsmaschinen (je zwei Anlagen mit je 3-/4-/5-Achsen) zur Verfügung. Alle sind inzwischen mit einem Kühlschmierstoff der Oest Colometa-Reihe befüllt.
Verarbeitet werden überwiegend niedrig legierte Baustähle. Aber auch glasfaserverstärkte Kunststoffe, Hochleistungskunststoffe und Guss sind regelmäßig Ausgangsmaterial für kundenspezifische Spezialkomponenten. „Die Fülle an kurzfristig wechselnden, zum Teil sehr unterschiedlichen kundenbezogenen Anwendungen mit relativ kleinen Losgrößen setzt sehr stabile Fertigungsprozesse voraus“, erläutert Nothoff. Entsprechend umfangreich sind die Anforderungen an den benötigten Kühlschmierstoff: „Der Kühlschmierstoff muss eine möglichst lange Standzeit haben, maximale Werkzeug-Standzeiten sind ebenfalls ein eminent wichtiges Kriterium. Er darf keine schmierigen Rückstände auf Teilen beziehungsweise Maschinen hinterlassen. Zum Schutz unserer Mitarbeiter erwarten wir außerdem eine gute Geruchs- und Hautverträglichkeit. Desweiteren ist es erforderlich, dass sowohl Werkzeug als auch Bauteil während des Bearbeitungsprozesses sichtbar sind – die Sichtscheibe der Maschine also nicht durch den KSS-Einsatz blind wird. Besonders beim Einfahren der Maschine ist dies sehr wichtig.“
Entsprechend dieses Anforderungsprofils entwickelten die Oest Schmierstoff-Spezialisten im eigenen Labor in Freudenstadt eine auf die Bedürfnisse von Schlumpf optimal abgestimmte Formulierung. „Der persönliche Kontakt zum Anwender, das Verstehen seiner spezifischen Aufgabenstellungen sowie kontinuierlicher, fachbezogener Austausch sind für uns grundlegende Faktoren einer erfolgreichen Partnerschaft“, beschreibt Jörg die Oest-Servicephilosophie und führt aus: „Speziell in der Versuchsphase eines neuen Kühlschmierstoffes ist es wichtig, die gesamte Prozesskette inklusive sämtlicher Einflussfaktoren unter die Lupe zu nehmen und die Ergebnisse dahingehend zu optimieren.“ Nach seinen Erfahrungen führe die Emulsion als Prozessfaktor bei vielen Anwendern noch immer ein eher „stiefmütterliches“ Dasein. Deshalb sei es umso wichtiger, die Anwender für die enormen Einsparpotenziale zu sensibilisieren.
Dies bestätigt auch Stefan Gernsheimer, Leiter der Oest-Anwendungstechnik: „Entscheidend sind die Gesamtkosten, die in Zusammenhang mit dem Einsatz von Schmierstoffen stehen. Eine solch ganzheitliche Betrachtung umfasst nicht nur Einstandspreise und Verbrauchsdaten, sondern neben Werkzeug- und KSS-Standzeiten eben auch Folgekosten, die durch instabile Prozesse verursacht werden. Wir sprechen in diesem Kontext auch gerne vom Schmierstoff als dem ‚flüssigen’ Werkzeug.“
Vor diesem Hintergrund wissen sich die Schlumpf-Zerspanungsexperten bei Oest in besten Händen. Marco Weingartner, bei Schlumpf Gruppenleiter Einzelteile und Ausbildungsleiter Polymechanik, berichtet: „Der Know-how-Transfer, den wir in den vergangenen Monaten im Rahmen mehrerer Beratungs- und Schulungstermine durch Oest erhalten haben, ist gewaltig. Noch nie zuvor habe ich soviel über die Zusammensetzung und Wirkungsweise von Kühlschmierstoffen erfahren wie in den von Herrn Gernsheimer durchgeführten Schulungen.“
Vom Serviceangebot der Firma Oest und der guten persönlichen Betreuung ist man bei Schlumpf angenehm überrascht: „Oest zeigt wirklich hohe Präsenz. Für uns als Anwender ist dieser regelmäßige Kontakt sehr wichtig!“, sagt Notroff und nennt ein praktisches Beispiel: „Das Verhalten des Kühlschmierstoffs hängt zum Teil stark von den bearbeiteten Werkstoffen wie zum Beispiel Guss ab. Alle Fragen bezüglich etwaiger Steuerungsmaßnahmen lassen sich im Rahmen der Besuche von Herrn Jörg zeitnah klären.“
Eine Langzeitüberwachung zur effizienten Steuerung des Kühlschmierstoffes wird derzeit aufgebaut. Selbstverständlich stehen die Oest-Spezialisten hierbei beratend zur Seite.
Messbare Leistungssteigerung bei verschiedenen Anwendungen
Die Überlegenheit des neuen Oest-Kühlschmierstoffes lässt sich neben dem „weichen“ Faktor Service auch an nüchternen Fakten ablesen. „Beim Wendeplattenbohren beispielsweise“, berichtet Notroff, „wurden mit dem Wettbewerbsprodukt zirka 200 Bohrungen erreicht, bevor das Werkzeug gewechselt werden musste. Mit dem Oest-Produkt schaffen wir nun etwa 400 Bohrungen, bevor ein Werkzeugwechsel erforderlich ist. In Einzelfällen konnten wir den Output sogar um das Vierfache steigern.“ Beim Fräsen wirke sich der neue Kühlschmierstoff ebenfalls positiv aus, vor allem durch eine längere Maßhaltigkeit des Fräswerkzeuges, welche zuvor nur durch wiederholtes Nachjustieren gewährleistet werden konnte.
Neben dem KSS aus der Colometa-Reihe kommt bei Schlumpf ein weiteres Oest-Produkt zum Einsatz. Es handelt sich um ein Öl zur Minimalmengenschmierung, das beim Gewindebohren und -schneiden für eine Federstahlzuführung für das Innenleben von Spannwellen Verwendung findet. Neben dem reduzierten Schmierstoffverbrauch ist auch die deutlich geringere Ölnebelentwicklung während der Bearbeitung vorteilhaft. Die Leistungsdaten sprechen für sich: „Mit dem Wettbewerbsprodukt schaffte ein Bohrwerkzeug etwa 320 Bohrungen, mit dem Oest-Produkt erreichen wir im Vergleich zirka 500“, berichtet Notroff und resümiert: „Dass mit einer solch überzeugenden Qualitäts- und Performancesteigerung gleichzeitig auch noch Kosteneinsparungen realisiert werden könnten, hatten wir kaum zu hoffen gewagt. In unserem Hause hat Oest dies in überzeugender Weise unter Beweis gestellt.“
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