Gewinde mit hoher Störkontur fräsen

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Die Werkzeugexperten der Walter AG sind bei dem Metallbearbeitungsunternehmen Brück als Lösungsanbieter auch für schwierige Bearbeitungen gesetzt. Wie bei einem Bauteil, das mit 90 Innengewinden bis in eine Tiefe von 155 mm versehen werden muss, mit einer Störkontur von jeweils 100 mm.

Das Werksgelände des traditionsreichen Schmiede- und Metallbearbeitungsunternehmens Brück GmbH befindet sich am Rande eines ländlichen Stadtteils von Saarbrücken. Auf dem Gelände stapeln sich riesige Röhren, Ringe, Behälter und andere Stahlbauteile. Bei Brück ist allerdings Präzisionsarbeit gefragt, wenn die mächtigen Schmiedeteile auf ihren Einsatz vorbereitet werden. Oft sind die Herausforderungen dabei so anspruchsvoll, dass es mit Standardwerkzeugen und -prozessen nicht getan ist.

Mit den Zerspanungsexperten des Werkzeugherstellers Walter hat Brück einen zuverlässigen Partner, der gerade in schwierigen Fällen sein Knowhow und seine technologischen Ressourcen ausspielt. Wie bei einem Bauteil, das mit 90 Innengewinden bis in eine Tiefe von 155 mm versehen werden muss, mit einer Störkontur von jeweils 100 mm.

Gewindefräsen als alternativlose Strategie

Öl- und Gasförderung, Kraftwerke, erneuerbare Energie, aber auch allgemeiner Maschinenbau: Brück ist überall da gefragt, wo große Teile gefordert sind, für deren Bearbeitung viel technisches Knowhow und Erfahrung notwendig sind.

Eine solche Herausforderung sind die Gewinde mit einer Störkontur von 100 mm, die man in insgesamt 16 Bauteile einbringen soll. Mit welcher Technik lassen sich die M33-Gewinde prozesssicher und dabei noch wirtschaftlich in ein Bauteil aus Vergütungsstahl mit einer Zugfestigkeit von 950 N/mm2 einbringen? Und das 90-mal pro Bauteil?

Bei Brück entschied man sich dafür, die Gewinde zu fräsen – auch aufgrund der guten Erfahrungen, die man in ähnlich gelagerten Fällen mit den Fräswerkzeugen des Zerspanungsexperten Walter gemacht hat. Bereits seit 20 Jahren arbeitet Brück erfolgreich mit dem Tübinger Unternehmen zusammen. Industriemeister Dimitri Weibert, der bei Brück den Auftrag mitbetreut, erklärt: „Beim Gewindefräsen arbeiten wir grundsätzlich mit Walter zusammen. Für die Gewindeabmessungen, die wir fräsen, gibt es keinen vergleichbar guten Anbieter. Dazu kommt die hohe praktische Kompetenz der Walter-Experten. Die verstehen unsere Probleme sofort und suchen nach der passenden Lösung – selbst wenn diese vom Standard erheblich abweicht. Auch bei einem Sonderwerkzeug, wie es für das Projekt entwickelt und produziert werden musste, geht es sehr zügig. Das Werkzeug ist so gut durchgetestet, dass wir damit ohne viele Testläufe auf die Maschine gehen können.“

Herausforderung Störkontur

Die Herausforderung für die Walter-Zerspanungsexperten im vorliegenden Fall: die 100 mm tiefe Bohrung von 36 mm Durchmesser als Störkontur zu überbrücken, bis in einer Tiefe von 155 mm das Gewinde M33 hergestellt werden muss. Auch für den mit einer Länge von 90 mm bis dahin längsten Standard-Gewindefräser, den Walter T2713 für M30 und M33, war das zu tief. Das Gewinde selbst ist für den Gewindefräser T2713 kein Problem: Der Werkstoff, 42CrMo4-QT-Stahl, lässt sich gut zerspanen.

Reiner Schwürzinger, Techniker im Außendienst bei Walter, erklärt: „Ganz einfach gesagt, mussten wir die Auskraglänge des Fräsers deutlich verlängern – aber natürlich ohne die Stabilität des Werkzeugs zu gefährden. Das ist bei einem Verhältnis der geforderten Auskraglänge zum Schneidendurchmesser von 5,7 x Dc nicht trivial.“

Prozesssichere und wirtschaftliche Lösung

Reiner Schwürzinger legte das Problem den Fräswerkzeug-Experten aus der Walter-Entwicklung vor – und dann ging alles sehr zügig. In circa vier Wochen entwickelte ein Team eine angepasste Version des vorhandenen Wendeplattengewindefräsers mit der notwendigen Auskraglänge, testete das neue Modell und entwickelte eine Zerspanungsstrategie für die bei Brück geforderten Parameter.

Dabei konnte man nicht nur auf fast 100 Jahre Erfahrung im Bereich Fräsen und Gewinden bauen: Die Walter-Entwickler beschäftigten sich auch schon seit Längerem mit dem Problem hoher Störkonturen und Auskraglängen. Ähnliche Anforderungen wie bei den Werkstücken der Saarbrücker Metallbearbeiter treten zunehmend auf – vor allem in Komponenten für die Energiebranche, vom Windrad bis zur Turbine.

130 Sekunden für ein M33-Gewinde

Sergej Koval, als zuständiger Meister bei Brück für das Projekt hauptverantwortlich, lobt: „Wir sind sehr zufrieden mit der Lösung von Walter. Der Gewindefräser mit Wendeschneidplatten löst die gestellte Aufgabe nicht nur technisch, Walter hat uns auch einen wirtschaftlich optimalen, sicheren Prozess mitgeliefert. Hier hat sich gezeigt, was einen Premiumhersteller wirklich ausmacht.“

Die Ausspannlänge des Gewindefräsers liegt bei 164 mm, zum Einsatz kommen Tigertec-Silver-Wendeschneidplatten mit D61-Geometrie. Sie sind universell einsetzbar und besonders verschleißfest – ein weiterer Wirtschaftlichkeitsfaktor. Die Wendeplatten sind zudem mit einer Beruhigungsfase ausgeführt, die speziell für hohe Ausspannlängen entwickelt wurde und Vibrationen unterdrückt. Bei Brück erzeugt man mit einer Schnittgeschwindigkeit Vc von 153 m/min und einem Vorschub fZ von 0,3 mm in 130 Sekunden ein Gewinde M33 gemäß den beschriebenen Vorgaben – und das absolut prozesssicher.

Walter AG
www.walter-tools.com

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