Reinert fertigt Schalensitze aus glasfaserverstärktem Polyamid (PA6 mit 47 % Glasfaseranteil). So gut das Material für diese Anwendung geeignet ist, bei der Fertigstellung ergab sich regelmäßig ein Problem: Die zwei Millimeter starken Rohlinge werden auf einem CNC-Fräszentrum in ihre endgültige Form gebracht. Dabei müssen vor allem eine Reihe von Kreistaschen und Bohrungen angebracht werden. Das Faserverbundmaterial franste allerdings an den Kanten aus, sodass jede der rund 45 000 jährlich produzierten Sitzschalen anschließend aufwändig von Hand entgratet werden musste.
Wäre es nicht möglich, bessere Oberflächen zu erzeugen und diesen Aufwand zu reduzieren? Martin Potyka, bei Reinert für das Werkzeugmanagement zuständig, wurde hierzu bei den Werkzeugexperten von Hufschmied fündig. Marvin Röhm, technischer Berater bei Hufschmied, machte sich daraufhin von Bobingen bei Augsburg auf den Weg nach Bissingen an der Teck, um sich den Fall anzusehen: „Wenn man Fräsprozesse optimieren will, muss man alle Aspekte betrachten und aufeinander abstimmen: Werkstück, Werkstoff, Werkzeugweg, Maschine und Werkzeug.“
Werkzeug kam sofort auf die Maschine
Martin Potyka und Marvin Röhm beschlossen, sofort mit Probebearbeitungen auf einer POS-Mill-3-Achs CNC-Maschine mit maximaler Drehzahl von 10 000 U/min zu beginnen. Getestet werden sollte das Werkzeug T-Rex aus dem Werkzeugkoffer des Vertriebsmitarbeiters. Gefahren wurde mit 8000 U/min bei 2 m Vorschub. In die Taschen wurde in der Helixbahn eingetaucht und im Gegenlauf ausgefräst.
Es zeigte sich auf Anhieb der Unterschied zum bisherigen Prozess: Glatte Kanten ohne Delamination des Verbundstoffs. „Das einschneidige Werkzeug, mit dem die Schalensitze bisher bearbeitet wurden, wäre für Polyamid allein vielleicht eine gute Wahl, nicht aber für glasfaserverstärkten Kunststoff. Unser Werkzeug hat vier Schneiden mit einer speziellen Geometrie mit ziehender und drückender Wirkung und Schrupp- und Schlichtfunktion in einem Werkzeug. Dadurch begrenzen wir Wärmeentwicklung und Vibrationen in der Bearbeitung“, erläutert Röhm.
Das getestete Werkzeug T-Rex war gleich das Richtige und Martin Potyka wählte lediglich statt acht Millimeter das Modell mit vier Millimetern Durchmesser. Die Serienproduktion findet auf einer DMG-DMU-CNC -5-Achs Maschine statt. „Wir sind von dem Hufschmied-Werkzeug überzeugt“, sagt Martin Potyka. „Es ist beeindruckend, welche Oberflächenqualität wir jetzt erreichen. Und nicht nur das: Wir sparen 40 Prozent Bearbeitungszeit beim Fräsen ein – zusätzlich zur Einsparung der kompletten manuellen Entgratung.“
Hufschmied bietet das T-Rex-Fräswerkzeug auch mit einer mikrokristallinen Diamantbeschichtung an, da Glas- oder Karbonfasern eine abrasive Wirkung auf die Werkzeugschneiden haben. Gegebenenfalls wird Reinert Kunststofftechnik zu dieser Version wechseln, wenn es sich rechnet; derzeit verwendet der Hersteller das Werkzeug für Composites in der blanken Version und sammelt damit Erfahrungen mit den Standzeiten.
Reinert Kunststofftechnik GmbH
www.reinert-kunststofftechnik.de
Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH
www.hufschmied.net
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