Zugegeben: Wir Redakteure haben immer den Wunsch, Ihnen spannende Geschichten zu liefern – und Ihnen Anregungen zu geben, an welchen Stellschrauben Sie drehen können, um sich zu verbessern.

Zugegeben: Wir Redakteure haben immer den Wunsch, Ihnen spannende Geschichten zu liefern – und Ihnen Anregungen zu geben, an welchen Stellschrauben Sie drehen können, um sich zu verbessern. Dazu müssen wir manchmal Trüffelschwein spielen. Und aus der Manuskriptflut mit der Überschrift „Produktivitätssteigerung“ und den möglichen Anwenderreportagen die Trüffel herauspicken.

Für mich war der Besuch bei Rauch Präzisionswerkzeugbau so ein Edelpilz. Die Österreicher haben das Thema Hartbearbeitung radikal neu gedacht: Anstatt mit Kugelfräsern wird dort jetzt mit torischen CVD-Fräsern von Horn gearbeitet. Mit dem Diamantschneidstoff lässt sich fräsen, was früher erodiert oder geschliffen wurde – und somit viel Zeit einsparen (zu lesen ab S. 36).

Verdammt agil. Was es mit diesem Schlagwort auf sich hat und wie Agilität im Werkzeugbau heute gelebt wird, haben wir im Rahmen der Tebis Hausmesse mit Branchenkennern diskutiert (S. 44.)

Zum Schluss möchte ich Ihnen noch meinen Bericht über eine Verbandsreise ans Herz legen. Gemeinsam mit dem VDWF und rund 30 Werkzeugmachern hatte ich die Gelegenheit, mir beim Besuch von acht Betrieben ein Bild vom Werkzeugbau in Portugal zu machen (S. 46).

Denn wer neue Wege gehen will, der sollte auch mal über den Tellerrand schauen.

Viel Spaß beim Lesen dieser Ausgabe wünscht Ihnen

<a href="mailto:susanne.schroeder@hanser.de">susanne.schroeder@hanser.de</a>

Susanne Schröder  ist Chefredakteurin der FORM+Werkzeug.

16:9

Editorial Schröder

Den Stand des Carl Hanser Verlags finden Sie in Halle 17, Stand A 31

Schröder, Susanne

Fast 4500 Besucher, 180 Aussteller sowie mehr als 100 Referenten besuchten die mittlerweile 16. Rapid.Tech. Die Kongressmesse in Erfurt hat sich zu einem festen Treffpunkt der ‚AM-Community‘ etabliert.

Fast 4500 Besucher, 180 Aussteller sowie mehr als 100 Referenten besuchten die mittlerweile 16. Rapid.Tech

Erstmals haben die Veranstalter dem Thema Bildung ein eigenes Forum gegeben. Der Ansatz wird mit Sicherheit  weiterverfolgt, „denn das weitere Voranschreiten additiver Fertigung braucht  geschulte Fachleute. Dieser Prozess muss bereits in der Schule beginnen“, sagt Michael Eichmann, gemeinsam mit Prof. Dr. Gerd Witt Fachbeiratsvorsitzender der Rapid.Tech + FabCon 3.D.

Der metallische 3D-Druck entwickelt sich kontinuierlich weiter, eine Entwicklung, von der auch der Werkzeug- und Formenbau profitiert. Und wer für die Luft- und Raumfahrtbranche arbeitet, hat gewissermaßen den Ritterschlag erhalten.

Welche Aufgaben auf heutige und zukünftige AM-Experten speziell in der Luft- und Raumfahrt warten, verdeutlichte Dr. Steffen Beyer von der Ariane Group in seinem Keynote-Vortrag am letzten Veranstaltungstag. Ziel ist es, die Triebwerkskosten für die Ariane-Raketen von derzeit 10 Mio. Euro auf 1 Mio. zu senken. „Dabei spielt Additive Manufacturing eine wesentliche Rolle“, verwies Beyer auf die immense Herausforderung.

Preise für die besten Innovationen und vielversprechende Start-ups

Das Potenzial additiver Technologien demonstrierten nicht zuletzt die Finalisten des internationalen Designwettbewerbs 3D Pioneers Challenge und des Start-Up Awards. Innovationen wie das erste 3D-gedruckte Mini-Herz mit menschlichen Zellen oder ein neues Verfahren zur Herstellung hochreinen Quarzglases für optische Anwendungen wurden im erstmals angebotenen Messe-TV-Studio präsentiert. „Wir setzen verstärkt auf  moderne Kanäle, um die zahlreichen neuen Entwicklungen nach außen zu  tragen und Ausstellern wie Besuchern noch mehr Service zu bieten“, erläutert Michael Kynast, Geschäftsführer der Messe Erfurt GmbH.

Ulli Klenk, Principal Key Expert, Siemens Gas and Power: „In Erfurt findet der international führende Kongress zu Additive Manufacturing statt, der neben den Fachthemen auch die wichtigen übergreifenden Aspekte wie Bildung, Recht oder Standardisierung aufgreift und somit die gesamte Bandbreite abbildet. Ich komme seit sieben Jahren nach Erfurt. Es ist jedes Mal eine Bereicherung.“

Dr.-Ing. Arwed Kilian, Leiter Vertrieb Additive Manufacturing Deutschland, Trumpf Laser- und Systemtechnik GmbH: „Wir spüren eine verstärkte Nachfrage nach der Verwendung additiver Technologien im Werkzeug- und Formenbau. Darauf haben wir unsere diesjährige Messepräsentation ausgerichtet. Auch in diesem Jahr präsentieren wir neue Exponate, gedruckt im Pulverbettverfahren oder Pulverauftragschweißen, den beiden Säulen des Metall-3D-Drucks bei Trumpf. Neben der Pflege von Kunden- und Partnerkontakten ist in Erfurt immer auch der Austausch mit Hochschulen und Forschungseinrichtungen wichtig.“

AM im Werkzeugbau: Um die Kühlung zu optimieren, hat Speedpart dieses Werkzeug komplett additiv gefertigt.

Rapid.Tech - Hauptartikel

Die nächste Rapid.Tech + FabCon 3.D. findet vom 16. bis 18. Juni 2020 in Erfurt statt. <a href="http://www.rapidtech-fabcon.de">www.rapidtech-fabcon.de</a>

Alle Tagungsunterlagen gibt es zum Nachlesen und Nacharbeiten in Buchform:

Rapid.Tech + FabCon 3.D International Hub for Additive Manufacturing: Exhibition + Conference + Networking. Proceedings of the 16th Rapid.Tech Conference Erfurt, Germany, 25–27 June 2019

Michael Kynast, Michael Eichmann, Gerd Witt (Hrsg.)

Messeveranstalter

Dienstleistungen

Additive Fertigung

Über 2100 Aussteller präsentieren vom 16. bis 21. September auf der EMO in Hannover die  Welt der Metallbearbeitung. Neben einer ganzen Reihe von Premieren aus dem Reich der Zerspanung erwartet die Fachbesucher ein umfangreiches Rahmenprogramm.

Über 2100 Aussteller präsentieren vom 16. bis 21. September auf der EMO in Hannover die  Welt der Metallbearbeitung.

Warum es sich lohnt, die EMO zu besuchen? Viele Betriebe halten ihre neuen Produkte aus den F&E-Abteilungen extra zurück, um den Vorhang zum Messebeginn in Hannover zu lüften. In insgesamt 17 Messehallen finden sich Aussteller aus den Bereichen Werkzeugmaschinen, Präzisionswerkzeuge, Messtechnik, Software und additive Fertigung.

Die 22. EMO geht vom 16. bis 21. September 2019 in Hannover an den Start. Einmal mehr findet die Weltleitmesse der Metallbearbeitung in Deutschland, dem drittgrößten Werkzeugmaschinenmarkt weltweit, statt. „Alle wichtigen Hersteller von Produktionstechnik präsentieren sich in Hannover auf der größten und umfangreichsten Leistungsschau für die Industrieproduktion. Da will keiner fehlen“, meint Dr. Wilfried Schäfer, Geschäftsführer beim EMO-Organisator VDW (Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken).

Die EMO Hannover sieht sich als eine internationale Plattform für die Metallbearbeitung. Nicht nur viele Aussteller kommen aus dem Ausland, auch die Fachbesucher kommen aus aller Welt. 2017 waren es fast die Hälfte der rund 130 000 Messegäste, die von außerhalb Deutschlands nach Hannover reisten, aus rund 160 Ländern. Bei den Ausstellern waren es damals 64 Prozent.

„Unbestritten ist die EMO Hannover eine Innovationsplattform für Maschinen, Lösungen und Dienstleistungen in  der Metallbearbeitung“, unterstreicht Schäfer. 2017 brachten nach eigenen Angaben 72 Prozent der Aussteller Neuerungen mit nach Hannover, die sie eigens für die EMO entwickelt hatten. Das gebe es auf keiner anderen Messe, so Schäfer.

Die Zukunft der Produktionstechnik wird smart

Das Motto der diesjährigen EMO lautet: „Smart technologies driving tomorrow’s production.“ Neue Konzepte zu Industrie 4.0 entstehen in allen Bereichen: bei Maschinen, Komponenten, Steuerungen, Messsystemen und beim Materialfluss. Um alle Facetten von Industrie 4.0 gebündelt herauszustellen, wird IoT auf  der EMO Hannover in verschiedenen Themenkonstellationen gebündelt:

Ein eigener Ausstellungsbereich IoT in der Produktion ist für Einzelaussteller im Umfeld von Steuerungstechnik, Software und Automatisierungstechnik reserviert.

Im Rahmen der industrie 4.0 area – smart solutions for your business präsentieren innovative Unternehmen und renommierte Forschungseinrichtungen intelligente Lösungen für erfolgreiche Geschäfte ihrer Kunden.

Im Trendforum zu Industrie 4.0 kooperiert der VDW mit dem Fachverband Software im VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau). Hier findet ein hochkarätig besetztes Forum zu den Trends bei Industrie 4.0 und Machine Learning mit Vorträgen und Podiumsdiskussionen statt.

Erstmals umati-Live-Vorführungen: Mit der Schnittstelle umati (universal machine tool interace) wird eine gemeinsame Sprache für Industrie 4.0 präsentiert. Zur EMO Hannover 2019 wird der Schnittstellenstandard für Werkzeugmaschinen auf der Basis von OPC UA mit allen Funktionalitäten vorgestellt. Der VDW hat diese Initiative gemeinsam mit acht Werkzeugmaschinenherstellern und allen wichtigen Steuerungsanbietern vor mehr als einem Jahr auf den Weg gebracht. Auf der EMO Hannover 2019 wird erstmals eine vollständige Implementierung der Spezifikation mit einer großen Zahl an Partnern vorgestellt. Zuletzt hatten sich fast 50 Hersteller angemeldet, um ihre Maschinen anzubinden.

3D-Druck, Start-ups, Recruiting, Future Opportunities

Das Rahmenprogramm der EMO umfasst eine große Reihe von Sonderschauen und Aktionen. Dazu zählen u.a. der ‚additive manufacturing circle‘ in Halle 9: Hier steht bei 70 Ausstellern die Prozesskette des 3D-Drucks im Fokus. Ebenfalls in Halle 9 findet die Sonderschau ‚Young Tech Enterprises @ EMO Hannover 2019‘ statt, sie ist zentraler Anlaufpunkt für die Start-up-Szene rund um die Produktion. Hilfe bei der Jobsuche bietet die Recruiting-Initiative Jobmarket@EMO Hannover. Zielgruppen sind dabei Akademiker und gewerbliche Fachkräfte. Darüber hinaus findet in Halle 25 die Jugendsonderschau der Nachwuchsstiftung Maschinenbau, einem Tochterunternehmen von VDW und VDMA, statt. Die Jugendschau soll Schüler für Technikberufe begeistern und bietet Informationen und Beratung für Lehrer und Ausbilder. In Halle 9 findet sich das ‚Forum New Technologies – Future Opportunities‘: Hier geht’s in halbtägigen Vortragsveranstaltungen um Industrie 4.0/IoT, Data Security, Plattformen, Machine Learning und KI, OPC UA, additive Manufacturing, 5G in der Fertigung sowie umati.

Guided Tours – auch zum Thema  Die and Mould

Insgesamt sechs verschiedene Messerundgänge bietet die EMO zu bestimmten Themenfeldern an. Eines davon heißt ‚Intelligence for Die and Mould‘. Geschulte Tour-Guides führen zu relevanten  Ausstellern und Exponaten des jeweiligen Interessengebiets. Die Touren dauern jeweils zwei Stunden, die Toursprache ist Englisch.

EMO-Vorbericht - Hauptartikel

Welt der Metallbearbeitung 16.-21.September 2019,  Messe Hannover

Montag bis Freitag 9 - 18 Uhr Samstag 9 - 16 Uhr

<a href="http://www.emo-hannover.de">www.emo-hannover.de</a>

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Präzisionswerkzeuge

Dienstleistungen in der Metallbearbeitung

Mit der Sinumerik ONE bietet Siemens eine durchgängige CNC-Lösung, in der der digitale Zwilling zu einer führenden Größe wird.

Mit der Sinumerik ONE bietet Siemens eine durchgängige CNC-Lösung, in der der digitale Zwilling zu einer führenden Größe wird. Im folgenden Artikel lesen Sie, wie eine Inbetriebnahme mit der neuen CNC aus den Augen eines Maschinenherstellers in Zukunft aussehen könnte.

Ein leicht süßer, metallischer Duft liegt in der Luft, als Michael am Multitouchpanel der neuen Werkzeugmaschine steht. Vor der Maschine, die er in den letzten Monaten entwickelt und gebaut hat. ‚Seine‘ Maschine steht inzwischen beim Maschinenbetreiber, die letzten Tests der Inbetriebnahme sind gut  gelaufen – jetzt, zur Einweihung, muss alles funktionieren.

Schnelle Produktentwicklung, kurze Markteinführungszeiten und eine hohe Individualisierung einzelner Produkte – in einer vernetzten Welt stehen Hersteller wie Betreiber von Werkzeugmaschinen vor ähnlichen Herausforderungen. Diese Herausforderungen zeigen sich auch in den Anforderungen für die  Entwicklung und den Betrieb von Werkzeugmaschinen. Bei möglichst geringen Markteinführungs- und Inbetriebnahmezeiten sollen die Maschinen flexibel, effizient und ressourcenschonend  arbeiten.

Um all diese Herausforderungen zu meistern, müssen Werkzeugmaschinen und deren Steuerungen neu gedacht werden. Möglich wird dies durch die  konsequente Umsetzung von Digitalisierungskonzepten – allen voran durch die Nutzung eines durchgängigen digitalen Zwillings. Der digitale Zwilling ist das exakte virtuelle Abbild der Werkzeugmaschine. Er ist die Grundlage für die  effiziente Digitalisierung der Entwicklungs- und Produktionsprozesse und hilft dabei, diese Prozesse zu optimieren. Mit der Sinumerik ONE ermöglicht Siemens diese Wege und stellt eine CNC mit durchgängigem digitalen Zwilling vor. Damit steht Maschinenherstellern wie -betreibern neben der realen auch eine virtuelle Steuerung zur Verfügung.

Einige Monate ist es her, dass Michael und seine Kollegen mit der Entwicklung der neuen Maschine begonnen haben. Eine Premiere, denn erstmals entwickelten sie die Maschine zuerst im virtuellen Raum. In den Wochen nach dem ersten Gespräch mit  dem Betreiber testete er mit seinen Kollegen neue Maschinenkonzepte – virtuell, mit dem digitalen Zwilling. Mechaniker, Elektriker und Ingenieure brachten ihre Ideen gleichzeitig und am gleichen Modell ein. So entstand  in kürzester Zeit eine völlig neu gedachte Maschine – ganz ohne realen Prototyp.

Das beste Beispiel dafür, dass die Entwicklung mit einem digitalen Zwilling funktioniert, ist die Sinumerik ONE selbst. Lange bevor die erste Hardware gebaut wurde, wurde die CNC virtuell entwickelt und getestet. Als ‚Digital Native‘ wartet die Steuerung mit dem Softwarepaket Create MyVirtual Machine und Run MyVirtual Machine zur Erstellung der digitalen Zwillinge für Engineering und Produktion auf. So können Maschinenhersteller ihre Maschinen mit dem digitalen Zwilling der Sinumerik ONE im Virtuellen entwickeln und testen, lange bevor die reale Maschine gebaut wird. Doch nicht nur bei der Entwicklung kann ein digitaler Zwilling von Nutzen sein. Das digitale Modell hilft dem Maschinenbetreiber unproduktive Zeiten an der Maschine zu verkürzen,  indem er beispielsweise Bediener  am digitalen Zwilling schult oder NC-Programme abseits der produzierenden Maschine vorbereitet. Ebenfalls kann er auf Basis des digitalen Zwillings Prozess- und Bearbeitungsabläufe optimieren und so seine Produktivität zusätzlich steigern.

Schnelle Inbetriebnahme dank virtuellem Abbild

Kurz vor dem Start sind alle Augen auf die neue Werkzeugmaschine gerichtet. Diese wurde bereits virtuell vorab in Betrieb genommen. Außerdem lieferte Michael den digitalen Zwilling auch an den Maschinenbetreiber aus. Daran konnten die Mitarbeiter noch während der Inbetriebnahme der realen Werkzeugmaschine virtuell trainieren.

Noch vor der Inbetriebnahme der realen Maschine kann dank des digitalen Zwillings eine virtuelle Vorabinbetriebnahme erfolgen. So können die Wünsche der Maschinenbetreiber bei der Inbetriebnahme besser und schneller erfüllt werden. Auch die Safety-Funktionen können mittels digitalem Zwilling vorab virtuell  in Betrieb genommen und so getestet werden.

Michael drückt NC-Start: five, four, three, two, one … Sanft setzt sich der Fräskopf in Bewegung. Leise summend und präzise frisst er sich zum ersten Mal in den Werkzeugstahl. Späne fliegen durch die Luft – die Kraft der  Maschine ist spürbar. Zugleich sieht  Michael, wie filigran und genau der  Fräser geführt wird.

So wichtig der digitale Zwilling der Sinumerik ONE auch ist, so sehr betont der Hersteller die Performance der neuen CNC. Dank neuer Hardwareplattform und Softwarearchitektur bietet die neue Steuerung weitaus mehr Leistung. Die nahtlos integrierte Simatic S7–1500 F PLC, die die verschiedenen Nebenzeitaufgaben in der Maschine bearbeitet,  ermöglicht laut Siemens um bis zum Faktor zehn schnellere Zykluszeiten.  Damit ist die Sinumerik ONE insbesondere in Produktionsprozessen mit vielen Werkzeugwechseln und anderen Automatisierungsaufgaben sehr schnell.

Im Bereich des rechenintensiven und hochanspruchsvollen Formenbaus machen sich die neue Architektur des  NC-Kerns und die Unterstützung von Multi-Core-Technologie bemerkbar. Dadurch können die Bearbeitungsaufgaben auf mehrere Kerne verteilt werden.  Rechenintensive Aufgaben wie die Kollisionsüberwachung können nun ohne Einschränkung während des Bearbeitungsprozesses stattfinden. Sie sollen Produktivitätsgewinne im zweistelligen Prozentbereich möglich machen. Die Sinumerik ONE kann mit dem physikalisch maximal möglichen Ruck angefahren werden und erlaubt so deutlich höhere Geschwindigkeiten und damit kürzere Bearbeitungszeiten – bei gleicher Oberflächengüte. Dank intelligenter Lastkontrolle ermöglicht die Steuerung die Optimierung des Bearbeitungsprozesses im Hinblick auf die Masse des Werkstücks.

Auch auf die Kommunikation in einer digitalisierten Fabrik ist die CNC ausgelegt. Mit dem plattformunabhängigen  offenen Standard OPC UA werden PLC- und NC-Daten schnell und sicher kommuniziert. Durch die Integration verschiedener Sicherheitsmechanismen setzt  die Sinumerik ONE außerdem das mehrstufige Defense-in-Depth-Konzept für IT-Sicherheit um.

Kurz nachdem die Maschine aufgehört hat zu summen, zischen die Maschinentüren. Das NC-Programm ist durchgelaufen, die Bearbeitung abgeschlossen. Michael entnimmt der Maschine das Werkstück und überreicht es feierlich dem Maschinenbetreiber. Beeindruckt nimmt dieser das Werkstück entgegen. Wie die Sinumerik ONE ist auch das Produkt ein Digital Native – im Virtuellen entwickelt und getestet und in der realen Welt perfektioniert.

Mit neuer Hardwareplattform: Sinumerik ONE ist als schaltschrankbasierte oder panelbasierte Version verfügbar.

Digitaler Zwilling der Bearbeitung: Mitarbeiter können abseits der Maschine geschult und Arbeitsabläufe optimiert werden.

Siemens - Hauptartikel

Steuerungen / CNC für Werkzeugmaschinen

Automatisierungstechnik

Steuerungen (Hardware und Software)

Dr. Heinrich Schneider Messtechnik präsentiert auf der EMO mit der WMM 450 eine präzise Wellenmessmaschine zur schnellen Messung rotationssymmetrischer Objekte bis 450 mm Länge und mit maximal 150 mm im Durchmesser.

Die Wellenmessmaschine WMM 450 von Dr. Heinrich Schneider Messtechnik misst rotationssymmetrische Objekte bis 450 mm Länge und mit maximal 150 mm im Durchmesser.

„Hohe Messgeschwindigkeit, einfache Bedienung sowie die neue Mess- und Auswertesoftware Saphir 7 prädestinieren die WMM 450 in besonderer Weise für den Werkstatt- und Messraumeinsatz. Ihr wesentlicher Vorteil gegenüber vergleichbaren Systemen ist die hohe Messgenauigkeit nicht nur bei Durchmessern, sondern auch bei Längen, kleinsten Konturen, Radien und Einstichen an rotationssymmetrischen Messobjekten“, erläutert Dr. Wolfram Kleuver, Geschäftsführer von Schneider Messtechnik.

„Darüber hinaus besteht die Möglichkeit der präzisen Auflichtmessung von Bohrungen, Nuten und sonstigen, nicht im Durchlicht messbaren Konturen und Elementen. Falls das noch nicht ausreicht, kann auch der taktil scannende Messtaster SP25 oder der taktil tastende Messtaster TP200 integriert werden – dann wird aus der 2D- eine 3D-Wellenmessmaschine.“

Der scannende Taster ermöglicht reproduzierbare Formmessungen an nicht zylindersymmetrischen Konturen. Zu den Stärken der WMM 450 gehören zudem die voll integrierte CNC-Drehachse mit Aufnahme für SK40, SK50, HSK63 oder Aufnahme einer kundenspezifischen Schnittstelle ebenso wie das Digitalisieren und BestFit für 2D- und 3D-Messungen.

Außerdem stehen umfangreiche Spannmittel wie u.a. feste und mitlaufende Spitzen in Standard- und Sonderbauform sowie Präzisionsbackenfutter und -spannzangen zur Verfügung.

Weitere Highlights der WMM 450 sind  die ultraschnelle Messtechnik durch die ‚Teach-in‘-Programmierung im Live-Bild sowie getriggerte Messwertaufnahmen mit neuen, superschnellen und hochauflösenden CCD-Matrix-Kameras. Hochpräzise Messungen von Längen durch Scharfstellen der Kontur sind auch außerhalb der Mittenachse möglich. Tabellarische und grafische Messprotokolle sowie Erstmusterprüfberichte nach VDA werden automatisch generiert. Wesentliche Features stellen die große Messkapazität sowie die ergonomische Bauform mit sehr guter Zugänglichkeit dar. Dank des Baukastenprinzips bietet Schneider Messtechnik für die Wellenmessmaschine kundenspezifische Sonderlösungen wie größere Messlänge an.

„Die WMM 450 gewährleistet komplette und konstant präzise Messungen aufgrund der mathematisch integrierten CNC-Drehachse und der Möglichkeit  der individuellen Ausleuchtung der Messstelle mit dem schaltbaren Sektorenauflicht. Durch die Komplettmessung  auf der Wellenmessmaschine benötigen Anwender unter Umständen keine  zusätzlichen Messgeräte – und sparen daher Zeit und Geld durch den Wegfall von Transport und Handling“, fasst  Kleuver zusammen.

Aufrüsten möglich: Mit dem taktil scannenden Messtaster SP25 wird  die WMM 450 von einer 2D- zu einer 3D-Wellenmessmaschine. 

Wellenmessmaschine WMM 450: Die Anlage eignet sich sowohl für den Einsatz im Messraum als auch in der Werkstatt.

Schneider - Hauptartikel

Dr. Heinrich Schneider GmbH <a href="http://www.dr-schneider.de">www.dr-schneider.de</a>

Messtechnik

Präzisionswerkzeuge für den Werkzeug- und Formenbau

Mapal hat sich  zum Ziel gesetzt, sich peu à peu zum Komplettanbieter für Kunden aus dem Werkzeug- und Formenbau zu entwickeln.

Mapal sieht sich als Technologiepartner für die wirtschaftliche Zerspanung und hat sich  zum Ziel gesetzt, sich peu à peu zum Komplettanbieter für Kunden aus dem Werkzeug- und Formenbau zu entwickeln. Zur EMO werden gleich zwei neue Produktreihen vorgestellt.

Dr. Jochen Kress, Geschäftsführender Gesellschafter der Mapal-Gruppe, stellte beim sommerlichen Pressetag am Aalener Stammsitz der Mapal Präzisionswerkzeuge Dr. Kress AG neben neuen Produkten und Unternehmenszahlen auch die strategischen Ziele vor.

Dazu zählt, dass Mapal neben Aerospace, der E-Mobilität und homokinetischen Gelenken den Branchenfokus verstärkt auf den Werkzeug- und Formenbau legt. Ein Schwerpunkt liegt zudem weiterhin auf der Digitalisierung.

Ein Wachstum von knapp fünf  Prozent verzeichnet die international agierende Mapal Gruppe für 2018. „Das Ergebnis, das wir im vergangenen Jahr erreicht haben, ist durchaus zufriedenstellend“, sagt Kress. So stieg der konsolidierte Gruppenumsatz von 610 Millionen Euro im Jahr 2017 auf 640 Millionen Euro 2018. Neben dem Umsatz hat auch  die Zahl der Mitarbeiter zugenommen. Der Präzisionswerkzeughersteller beschäftigt mittlerweile über 5500 Mitarbeiter weltweit, davon mehr als 3600 in Deutschland. „2019 wird sicherlich ein spannendes Jahr werden – sei es wirtschaftlich oder politisch“, schließt Kress. „Das macht eine Voraussage schwierig. In jedem Fall vertrauen wir auf unsere Innovationskraft und Flexibilität, die in den Fähigkeiten  unserer Mitarbeiter begründet sind.“

Carsten Klein, Geschäftsführer von voha-tosec und seit Herbst 2018 Mitglied der Mapal Gruppe, gab einen Branchenüberblick über den Werkzeug- und Formenbau und die Lösungen, die der  Hersteller für diese Klientel zu bieten hat:

Vollhartmetall-Schaftfräser:  Dazu zählen Hochvorschubfräser mit großem Zeitspanvolumen, Kreisradiusfräser zum Schlichten von Freiformflächen, Kugel- und Eckradiusfräser sowie Schaftfräser  u.a. zum trochoidalen Fräsen.

Fräser mit Wendeschneidplatten: In diesem Bereich sind Rundplattenfräser zum Schruppen und Vorschlichten, Schlichtfräser, Hochvorschub- und Eckfräser sowie Kugel- und Torusfräser im Angebot.

Bohren und Reiben: Hier bietet Mapal Lösungen zum Vollbohren, Tiefloch- und Stufenbohren, Senken, Reiben und Feinbohren an.

Spannen: Frässpannfutter, Hydrodehnspannfutter, Schrumpffutter und HSK-Verlängerungen sorgen für prozesssicheres Spannen.

Einstellen/Messen/Ausgeben: Smarte Ausgabesysteme sowie mechanische und elektronische Einstellgeräte sorgen für höchste Präzision.

Zur EMO soll ein eigener Produktkatalog für die Werkzeug- und Formenbaubranche vorgestellt werden. Klein betont: „Wir wollen nicht nur Werkzeuglieferant sein, sondern Partner für die gesamte Planung und Betreuung des Prozesses.“ Der Hauptsitz von voha-tosec in Lindlar, Nähe Köln hat Zukunft: Hier ist gerade ein Mold-and-Die-Technologiezentrum im Aufbau. Zur EMO stehen zwei Produktlinien in Sachen Werkzeug- und Formenbau im Fokus:

VHM-Hochvorschubfräser zum Fräsen gehärteter Bauteile

Speziell zum Fräsen gehärteter Bauteile mit einer Härte von 45 bis 66 HRC stellt Mapal zwei neue Hochvorschubfräser vor. Zum einen den vierschneidigen Fräser OptiMill-3D-HF-Hard: Er kommt bei Materialien mit einer Härte von 45 bis 66 HRC vor allem zum Schruppen sowie zum Vorschlichten zum Einsatz. Zum anderen den sechsschneidigen OptiMill-3D-HF-Hard, der seine hohe Leistungsfähigkeit im oberen Materialhärtebereich ab 55 HRC zeigen soll. Er kann sowohl zum Schruppen und Vorschlichten als auch zum Schlichten von ebenen Flächen mit hoher Vorschubgeschwindigkeit eingesetzt werden.

Bis zu einer Härte von 66 HRC  kann der OptiMill-3D-CR-Hard zum Schlichten von 3D-Formen genutzt werden. Der Eckradiusfräser erzeugt bei maximaler Vorschubgeschwindigkeit sehr gute glatte und hochglänzende Oberflächen.

ISO-Fräser sorgen für  mehr Wirtschaftlichkeit

Ebenfalls zur EMO wird ein neues  Programm an Fräsern mit ISO-Wendeschneidplatten vorgestellt. Dieses beinhaltet Rundplattenfräser, Hochvorschub- und 90°-Eckfräser, Kugel- und Torusfräser sowie Schlichtfräser. Dabei deckt das Mapal-Programm mit ISO-Wendeschneidplatten die Werkstoffe Gusseisen, Stahl, rostfreier Stahl, Nichteisenmetall sowie gehärtete Werkstoffe bis 65 HRC ab. Je nach zu bearbeitendem Material und den Anforderungen kommen unterschiedliche Schneidstoffe und Beschichtungen zum Einsatz.

Mapal - Hauptartikel

Fräswerkzeuge

Vor Ort

form-werkzeug.de

Bearbeitungszentren für den Werkzeug- und Formenbau

2016 erweiterte Swen Emde den väterlichen Betrieb um einen Werkzeugbau – und setzte von Beginn an auf Bearbeitungszentren von Hermle.

2016 erweiterte Swen Emde den väterlichen Betrieb um einen Werkzeugbau. Von Beginn an setzte er auf Bearbeitungszentren von Hermle. Diese ermöglichen eine sehr hohe Präzision – und auch das Interpolationsdrehen. Fast ein Alleinstellungsmerkmal für den Jungunternehmer.

Swen Emde ist gelernter Werkzeugmechaniker und Feinwerkmechaniker-Meister. 2016 stieg der 26-Jährige in den Betrieb seines Vaters ein. Wilfried Emde produziert seit 23 Jahren auf dem Recyclinghof Diemelsee sortenreines Granulat aus Kunststoffresten. Swen Emde erweiterte den väterlichen Betrieb um den Geschäftszweig Werkzeug- und Formenbau. Auf den Gedanken kam er durch eine Firma, die ihren Werkzeugbau stillgelegt hatte: „Wir übernahmen den Bereich und ersetzten die alten durch moderne Maschinen.“

Neben drei CAD/CAM-Arbeitsplätzen baute sich Emde einen Maschinenpark auf, zu dem neben einer Drahterodier- und Drehmaschine auch zwei Bearbeitungszentren der Berthold Hermle AG zählen. Das Highlight ist die 5-Achs- Anlage C 400 U. Mit dieser fertigt er  neben Formwerkzeugen auch Prototypen für den Möbel- und Automobilbau. Ein Jahr später investierte er in ein weiteres Fräszentrum aus Gosheim: Die C 400 V in 3-Achs-Ausführung nutzt Emde vor allem, um die Werkstücke  effektiv für die Präzisionsbearbeitung auf der 5-Achs-Maschine vorzubereiten.

„Von der Zuverlässigkeit der Hermle-Maschinen konnte ich mich schon bei meinem vorherigen Arbeitgeber überzeugen“, verrät der Geschäftsleiter. Für ihn war damit klar, dass er sich ohne Umschweife an Hermle wenden würde. „Wenn man nur eine Maschine hat, wie wir am Anfang, muss man sich hundertprozentig auf sie verlassen können“,  bekräftigt Benjamin Finck. Er ist Projektmanager und hat mit Swen Emde den Werkzeugbau-Bereich aufgebaut. Beide haben schon früher zusammengearbeitet und bringen das notwendige Know-how und Erfahrung gleichermaßen mit. „Die erste Hermle ist ein wichtiger Grundstein für die positive Entwicklung“, erklärt Swen Emde. „Schon allein durch die hohe Wiederhohlgenauigkeit heben wir uns von der Konkurrenz ab“, ergänzt Finck.

Maschinenaufbau sorgt für die geforderte Präzision

Basis für die Präzision der C 400 U ist der Bearbeitungstisch, der in dem Maschinenbett aus Mineralguss beidseitig gelagert ist. Um Werkstücke bis 600 kg bearbeiten zu können, wählte Emde den Schwenkrundtisch mit einer Aufspannfläche von 650 × 540 mm im Durchmesser. Ebenfalls entscheidend für die hohe Positioniergenauigkeit ist das  Antriebskonzept der A-Achse. Indem der mechanische Antrieb direkt in das Zahnrad am Tischgehäuse greift, verhindert Hermle zuverlässig Wellentorsion am Schwenkrundtisch. „Damit erfüllt die  Anlage unsere hohe Anforderung an Maßhaltigkeit und Toleranz“, bestätigt Emde.

Den ersten Kontakt zu Hermle nahm Emde über die Firmenwebsite auf. Sechs Monate nach der Bestellung konnte die C 400 U innerhalb von drei Tagen in  Betrieb genommen werden. Vier Tage  investierte der Jungunternehmer in eine Schulung. Die eigentliche Programmierung findet allerdings vom Computer aus via HSM Works oder SolidCAM statt. „An der Maschine direkt programmieren wir eigentlich gar nichts mehr“, erklärt Finck. Die anschließende Bearbeitungszeit der einzelnen Werkstücke liegt zwischen zwei und 80 Stunden – inklusive Umspannzeit. Das bedeutet: Während der Werkzeugbau ein reiner Einschicht- Betrieb mit fünf Mitarbeitern ist, läuft das 5-Achs-Bearbeitungszentrum bis in die Nacht hinein. Das steigert deutlich die Produktivität des kleinen Unternehmens. „Dazu gehört natürlich das Vertrauen in die Maschine, dass sie auch in der mannlosen Schicht problemlos arbeitet“,  betont Emde. Und für den schlimmsten Fall gibt es die Auffahrsicherung der Werkzeugspindel. Sollte es doch zu einer Kollision kommen, nehmen mehrere Stauchhülsen die Kollisionsenergie auf und verhindern ernsthafte Schäden am System. Doch so weit ist es bis heute noch nie gekommen. „Selbst wenn die Maschine im Not-Aus war, konnten wir sie schnell wieder freifahren. Auch darin zeigt sich die Bedienerfreundlichkeit – das BAZ frisst keine Zeit und kostet keine Nerven“, lobt Finck.

„Haben wir mal ein Problem, das wir nicht alleine beheben können, hilft der Hermle-Service schnell und kompetent weiter, und die Maschine ist entsprechend schnell wieder am Span“, erklärt der Geschäftsleiter. Schnell bedeutet, dass er meistens einen Rückruf innerhalb von zwei Stunden erhielt und die Servicetechniker, falls notwendig, innerhalb von 24 Stunden vor Ort waren.

Hermle war auch eine entscheidende  Anlaufstelle, als es um ein konkretes Fertigungsproblem ging. „Bei einer Kleinserie standen wir vor der Anforderung, eine gedrehte Fläche im Inneren des Bauteils erzeugen zu müssen“, erinnert sich Finck. Nach einiger Recherche kontaktierten sie ihren Berater, der sie auf das Interpolationsdrehen brachte. „Durch das Update der Steuerung mit dem Zusatzprogramm konnten wir die rotationssymmetrischen Konturen in der gewünschten Oberflächenqualität mit einem Fräswerkzeug erzeugen“, ergänzt der Projektmanager. Für Emde ist diese Option ein absoluter Gewinn: „Wir sind eines der wenigen  Unternehmen im nordhessischen Landkreis, das das Interpolationsdrehen  anbieten kann“, betont Swen Emde.

„Es läuft alles so, wie wir es uns  vorgestellt haben“, resümiert Swen  Emde. Wobei er in Anbetracht der hohen Auslastung eine Sache anders machen würde: „Aus heutiger Sicht würden wir zusätzlich in eine Automationslösung  investieren.“

Immer das exakt Gleiche: Dank ihrer Präzision erreicht die C 400 U die von Emde geforderte hohe Wiederholgenauigkeit.

Hermle AB - Hauptartikel

5-Achs-Bearbeitungszentren

Bearbeitungszentren

5-Achs-Simultanbearbeitung

Spanende Verfahren

Zur Bearbeitung seiner bis zu 3,5 Tonnen schweren Werkstücke setzt Schnetz Formenbau  seit Kurzem auf eine DMU 125 monoBlock.

Zur Bearbeitung seiner bis zu 3,5 Tonnen schweren Werkstücke setzt Schnetz Formenbau  seit Kurzem auf eine DMU 125 monoBlock. Die Werkzeugmacher sind von der produktiven Stahlbearbeitung überzeugt, die Präzision der Maschine erfordert wenig Nacharbeit.

Über 30 Jahre Erfahrung steckt die Schnetz Formenbau GmbH in die Fertigung von Werkzeugen, Formen und  Vorrichtungen für Kunden aus dem  Automobilbau und der Luft- und Raumfahrttechnik. Seit 2013 ist das in Ostrach ansässige Unternehmen eine 100- prozentige Tochter der HFM Modell- & Formenbau GmbH.

27 Fachkräfte  sorgen bei den anspruchsvollen Aufträgen für reibungslose Abläufe. Die maschinelle Basis hat Schnetz Formenbau 2017 um zwei Maschinen von DMG Mori erweitert – eine DMU 125 monoBlock für die komplexe Stahlbearbeitung und  eine CMX 800 V für das Vertikalfräsen.

Im Automobilbau wie auch in der Luft- und Raumfahrttechnik herrschen höchste Anforderungen an Qualität und Zuverlässigkeit. Diesen Anforderungen müssen auch die Werkzeuge und Formen von Schnetz Formenbau gerecht werden. „Die einzelnen Aufträge der Kunden sind sehr komplex, die Genauigkeitsanforderungen durchweg hoch, und darüber hinaus werden kurze Lieferzeiten  immer wichtiger“, erklärt Betriebsleiter Bernd Schneider das Tagesgeschäft. Um jedes Projekt optimal abzuschließen,  beginne das Leistungsspektrum bereits mit beratenden Tätigkeiten während der Entwicklungsphase. „Zudem profitieren wir von einer hohen Wertschöpfungstiefe und einer flexiblen Fertigung.“

Wettbewerbsfähig? Nur mit einer produktiven Fertigung

So gut die wirtschaftlichen Entwicklungen in den Zielmärkten auch sind, erst konsequente Rationalisierungsmaßnahmen sichern eine langfristige Wettbewerbsfähigkeit. „Dem zunehmenden Preisdruck begegnen wir unter anderem mit einer produktiveren Fertigung“, so Waldemar Marx, stellvertretender Betriebsleiter. Soll heißen: Schnetz Formenbau investiert in leistungsstarke, effiziente Maschinen und lastet diese maximal aus. 2017 ist das Unternehmen bei DMG Mori fündig geworden und hat  neben einer CMX 800 V als Kapazitätserweiterung im Vertikalfräsen eine DMU 125 monoBlock für die Stahlbearbeitung installiert.

„Mit ihrem großen Arbeitsraum deckt die monoBlock-Maschine 80 Prozent unserer Stahlbauteile ab“, nennt Waldemar Marx einen der Anschaffungsgründe. Verfahrwege von 1335 × 1250 × 900 mm und eine Beladung von 2500 kg in der 5-Achs-Bearbeitung schlagen hier zu Buche. Somit eigne sich die DMU 125 monoBlock auch für große und zugleich komplexe Formen: „Bei deaktivierter C-Achse können wir den Tisch  sogar mit 3500 kg beladen“, ergänzt Bernd Schneider.

Weitere Entscheidungskriterien waren die hohe Dynamik und die Präzision der DMU 125 monoBlock. Waldemar Marx dazu: „Je genauer die Maschine fräst, desto weniger Nachbearbeitung ist erforderlich.“ Das trage aufgrund des kürzeren Gesamtprozesses ebenfalls zur Produktivität bei. Hinsichtlich der  hohen Auslastung spielt auch die Zuverlässigkeit der Maschine eine wichtige Rolle. Der DMG-Mori-Technologiezyklus MPC 2.0, die Machine Protection Control, sei deswegen ein wesentliches Ausstattungsmerkmal, findet Bernd Schneider: „Durch die Vibrationsüberwachung und Maschinenschnellabschaltung im Falle eines Crashs können wir Werkzeugbrüche vermeiden und die Maschinenverfügbarkeit damit erhöhen.“ Die hohe Maschinenverfügbarkeit hängt im Schadensfall natürlich auch vom  Service ab. „Falls erforderlich sind die  Servicetechniker von DMG Mori schnell zur Stelle, und auch Ersatzteile werden binnen 24 Stunden geliefert.“

Mit ihrer technischen Ausstattung und dem hohen Bedienkomfort hat sich  die DMU 125 monoBlock bei Schnetz Formenbau schnell als ideale Ergänzung für den Maschinenpark erwiesen.

Mit zeitgemäßer Fertigung  in die Zukunft

„Sie erweitert unsere Kapazitäten und ist optimal ausgelegt für die Stahlbearbeitung“, beurteilt Bernd Schneider  die Investition. Das Verhältnis zwischen Gesamtpaket und Anschaffungspreis sei absolut fair. Dank der positiven geschäftlichen Entwicklung geht er von Weiterem aus: „Unsere Belegschaft haben wir seit der Übernahme durch HFM beinahe  verdoppeln können, und auch unsere Produktionsfläche werden wir früher oder später ausbauen.“ Damit würden auch weitere Anschaffungen in der Produktion einhergehen. „Da wird DMG Mori wieder in der engeren Wahl sein.“

Beim Maschinentest: Bernd Schneider (rechts), Betriebsleiter bei Schnetz Formenbau, Waldemar Marx (Mitte), stellvertretender Betriebsleiter, und Patrick Leichtle, CNC-Fräser.

Auch aus Aluminium: Schnetz Formenbau fertigt komplexe Formen für den Automobilbau und die Luft- und Raumfahrttechnik.

Blick in den Arbeitsraum: Die DMU 125  monoBlock während der Schruppbearbeitung.

DMG Mori Schnetz - Hauptartikel

CNC-Hochgeschwindigkeits-Portalbearbeitungszentren

Sebastian Herr, Leiter Anwendungstechnik des Technologieunternehmens Hurco Deutschland, erklärt, wie die CNC-Bearbeitungszentren der Marke Takumi das Hurco-Portfolio ergänzen.

Seit knapp drei Jahren wird die Marke Takumi unter dem Dach des Technologieunternehmens Hurco geführt. Sebastian Herr, Leiter Anwendungstechnik von Hurco Deutschland, erklärt im Interview, wie die CNC-Bearbeitungszentren das Hurco-Portfolio ergänzen.

Mit Takumi Maschinen will Hurco vor allem mittelständische Unternehmen im Werkzeug- und  Formenbau erreichen. Welche Rolle spielt dieser Kundenkreis bei Ihnen?

Sebastian Herr: Der Werkzeug- und Formenbau spielt eine große Rolle für uns. Aktuell kommen fünf bis zehn Prozent unserer Bestandskunden aus diesem Segment. Die Tendenz ist steigend. Um diese Kunden qualifiziert betreuen zu können, haben wir in der Anwendungstechnik Personal eingestellt, das sich im Werkzeug- und Formenbau sehr gut auskennt und über umfassende Erfahrungen verfügt.

Inwiefern gehen Sie auf die speziellen Anforderungen der Branche ein?

Sebastian Herr: Es geht damit los, dass wir Mitarbeiter haben, die die Sprache der Werkzeug- und Formenbauer sprechen und auch verstehen, was der Kunde braucht. Takumi arbeitet mit der Heidenhain-Steuerung. Das ist bei den CNC-Steuerungen eine eigene Liga. Insgesamt haben wir uns mit Takumi breiter aufgestellt und zum Beispiel Programmiersysteme und CAM-Systeme eingeführt, die speziell im Werkzeug- und Formenbau eingesetzt werden.

Entsteht da eventuell auch eine Rivalität zwischen Hurco und Takumi?

Sebastian Herr: Ganz und gar nicht. Takumi ist eine ideale Ergänzung des Hurco-Portfolios. Mit der Heidenhain-Steuerung und deren technischen Features sind die Takumi-Maschinen grundsätzlich ausgelegt für Werkzeug- und Formenbauer, was natürlich nicht bedeutet, dass sie nur dort funktionieren. Aber sie zielen auf Kunden ab, die ganz besonders hohe Präzision einfordern. Wir haben bei Takumi andere Fertigungstoleranzen. Das betrifft schon den Bau der Maschinen selbst.

Welche technischen Anforderungen hören Sie denn von Kunden, die im Werkzeug- und Formenbau tätig sind?

Sebastian Herr: Es muss immer genauer gearbeitet werden. Die Bauteile werden zunehmend komplexer, und gleichzeitig sinken die Toleranzen. Es gibt einen ganz klaren Trend zu immer höherer Präzision.

Ist das neue Bearbeitungsportal U600 von Takumi eine Reaktion auf diesen Trend?

Sebastian Herr: Was Präzision und hohe Oberflächengüte anbelangt, sind wir mit allen Takumi-Modellen bestens aufgestellt. Die U-Baureihe von Takumi ist besonders stabil und robust und erreicht eine sehr hohe Struktursteifigkeit. Das macht Fertigungen mit besonderer Präzision und Dynamik möglich. Natürlich geht die Takumi U600 noch einen Entwicklungsschritt weiter in diese Richtung.

Beschäftigen Sie sich im Werkzeug- und Formenbau auch mit automatisierten Lösungen?

Sebastian Herr: Ja, ganz klar. Die Lösungen sehen nur anders aus, weil ein Formenbauer keine Automation benötigt, die 200 Werkstücke bevorratet. Hier geht es darum, dass die fertig bearbeitete Form automatisch entladen und eine neue Form in die Maschine gesetzt wird. Bei einer Bearbeitungszeit von mehreren Stunden bis zu einigen Tagen ist kein großer Teilespeicher erforderlich. Auch im Werkzeug- und Formenbau wird automatisiert – und digitalisiert sowieso.

Gibt es dabei einen Trend zu bestimmten Handling- Systemen?

Sebastian Herr: In diesem Bereich kommt es sehr auf die Branche und den Kunden an. Ein übergeordneter Trend zu einem bestimmten Handling-System wie eine konkrete Roboterlösung oder eine definierte Lineareinheit ist für uns nicht zu erkennen. Hurco arbeitet deshalb bei der Automation mit verschiedenen Partnern zusammen. Unser Ziel sind individuelle, exakt auf die Kundenanforderungen angepasste Lösungen. Deshalb ist es wichtig, dass diese Systeme sehr flexibel sind. Ein hoher Grad an Flexibilität wäre dann höchstens ein Trend, den man feststellen kann.

Bietet Hurco auch selbst Handling-Systeme oder Software an?

Sebastian Herr: Nein, wir verweisen hier auf Kooperationspartner oder Anbieter, die wir empfehlen können. Die Entscheidung trifft der Kunde. Eigene Produkte in diesen Bereichen sind für uns nicht sinnvoll, solange es keine Standardlösung gibt, die vielleicht 70 bis 80 Prozent der Kundenanforderungen abdecken kann. Und die sind viel zu individuell. Selbstverständlich bieten wir unsere Beratung an. Dabei profitiert jeder Kunde von den Erfahrungen, die bei uns über die Jahre aus den verschiedensten Anwendungslösungen zusammengekommen sind.

Vergangenes Jahr wurde von Hurco das Solid-Model-Import-System vorgestellt. Gibt es Werkzeug- und Formenbauer, die das einsetzen?

Sebastian Herr: Eher nicht, da für die verschiedenen Bauteile im Werkzeug- und Formenbau viele unterschiedliche Bearbeitungszyklen benötigt werden. Das ist über eine Steuerung direkt an der Maschine nicht mehr zu machen. Vor allen Dingen deshalb, weil wir hier in der Regel über Programmierzeiten von mehreren Tagen reden. Da brauche ich reine CAM-Systeme, und die Programmierung erfolgt am Schreibtisch. Natürlich gibt es Werkzeug- und Formenbauer, die ihre Werkzeuge oder andere Maschinenteile im Rahmen von Instandsetzungen im eigenen Maschinenpark auf diesem Weg fertigen.

Mit welchen Erwartungen gehen Sie persönlich  auf die EMO?

Sebastian Herr: In Bezug auf die Besucherzahlen und die Qualität der Gespräche hat uns die EMO noch nie enttäuscht. Ich bin sehr gespannt, wie sich die Stimmungslage der Branche auf die Messe auswirken wird. Und ich gehe davon aus, dass wir mit unseren Kunden viel über Industrie 4.0, Digitalisierung und Automatisierung sprechen werden. Darauf freue ich mich!

Sebastian Herr, Leiter Anwendungstechnik von Hurco Deutschland: „Mit Takumi erfüllen wir die Forderung nach immer höherer Präzision.“

Takumi - Interview 2 Seiter

Zerspanungswerkzeuge für den Werkzeug- und Formenbau

Im Werkzeug- und Formenbau gehören anspruchsvolle Bearbeitungen zum Tagesgeschäft. Iscar entwickelt sein Portfolio kontinuierlich weiter und bietet viele Zerspanungslösungen,  die eine effiziente Fertigung der häufig komplexen Oberflächen sicherstellen.

Iscar entwickelt sein Portfolio an Zerspanungswerkzeugen kontinuierlich weiter und bietet viele Lösungen, die eine effiziente Fertigung der häufig komplexen Oberflächen sicherstellen.

Der Markt fordert produktive, zuverlässige und präzise Werkzeuge. „Die speziellen Charakteristika des Werkzeug- und Formenbaus machen es allerdings notwendig, bei der Auslegung von Werkzeugdesigns über den Tellerrand hinauszusehen“, sagt Erich Timons, CTO der Iscar Germany GmbH.

Werkstückstoffe, zu bearbeitende Formen und Prozessstrategien sind wichtige Aspekte, die die Auslegung von Zerspanungswerkzeugen beeinflussen. Die Experten von Iscar sind davon  überzeugt, dass nur eine ganzheitliche Werkzeugentwicklung in Kombination mit den digitalen Möglichkeiten von Industrie 4.0 zu erfolgreichen Lösungen für dieses Segment führt.

Der im Werkzeug- und Formenbau am häufigsten verwendete Werkstoff ist Stahl mit hohem Härtegrad. Diese „harte Nuss“ beeinflusst die Wahl des Schneidstoffs und die Schneidengeometrie maßgeblich. Bei der Nachbearbeitung von verschlissenen oder beschädigten Formen kommen verschiedene Methoden wie Schweißen, thermisches Metallspritzen oder die Laserbehandlung zum Einsatz. Zur Weiterbearbeitung dieser Oberflächen wird ein Zerspanungswerkzeug benötigt, das sowohl harte wie auch weiche Werkstoffe abtragen kann. Dies wiederum fordert die Hersteller heraus, Lösungen für möglichst lange Standzeiten bereitzustellen. Oberflächen im Werkzeug- und Formenbau sind meist sehr komplex. Die Fähigkeit, solche 3D-Profile effizient zu bearbeiten, ist  eine elementare Herausforderung für die Zerspanung.

Formen und Gesenke lassen sich mit verschiedenen Verfahren wie Fräsen, Drehen, Bohren oder Reiben bearbeiten. Charakteristische Merkmale des Werkzeug- und Formenbaus sind neben  komplexen Oberflächen auch nicht rotationssymmetrische Bauteile und die Notwendigkeit, viele Kavitäten mit sehr  hohem Spanvolumen herzustellen. Dafür sind Fräswerkzeuge prädestiniert. Der Werkzeug- und Formenbau gilt als  Vorreiter im Hochgeschwindigkeits- und Hochvorschubfräsen sowie in der Entwicklung effizienter Fertigungsstrategien. Dies hat auch die Hersteller beeinflusst. „Im Lauf der Jahre sind die  Erwartungen immer höher geworden. Heute sind die Player im Werkzeug- und Formenbau die anspruchsvollsten Konsumenten von Zerspanungswerkzeugen. Sie fordern von den Anbietern permanent Antworten auf aktuelle industrielle Trends“, skizziert Erich Timons. Iscar arbeitet seit Jahren erfolgreich mit dieser Branche zusammen. Durch die Einführung neuer und die Optimierung bestehender Produkte verbessert Iscar seine Lösungen kontinuierlich. Darüber hinaus werden komplexe Projekte angegangen und eine profunde Beratung geboten – ganz im Sinne des Unternehmensmottos „Where innovation never stops“.

Im Werkzeug- und Formenbau kommen zur Schruppbearbeitung von Kavitäten und breiten Kanten häufig Wendeplattenfräser in unterschiedlichen Ausführungen zum Einsatz. Weil sie hohe Belastungen aufnehmen müssen, spielt der Schneidstoff eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung langer Standzeiten.  Dafür hat Iscar die Sorte IC845 entwickelt. Dabei handelt es sich um eine Hartmetallsorte mit einem neuen, zähen Substrat und einer innovativen Nano-PVD-Beschichtung mit Sumo-Tec-Nachbehandlung. Die Sorte wurde speziell für sehr anspruchsvolle Bearbeitungen geschaffen. Wendeschneidplatten in IC854 erzielen lange Standzeiten, was die  Zerspanleistung von Wendel- und Hochvorschubfräsern deutlich verbessert.

Bei der Bearbeitung komplexer Oberflächen gelten Kugelkopf- und torische Fräser als die „Arbeitstiere“. Iscar bietet für den Werkzeug- und Formenbau ein umfangreiches Portfolio: Werkzeuge mit Wendeschneidplatten, Schaftfräser mit auswechselbaren Fräsköpfen sowie Vollhartmetall-Schaftfräser. Diese Varianten unterscheiden sich in den nominalen Größen, der Präzision, dem Aufnahmetyp – ob Schaft oder Dorn – sowie in der Anwendung bei niedriger, moderater oder großer Werkstückhärte.

Im Werkzeug- und Formenbau gibt es viele kleine und mittlere Unternehmen. Für sie ist die Multifunktionalität ein ausschlaggebender Faktor bei der Werkzeugauswahl. Für diesen anspruchsvollen Markt hat Iscar im Rahmen seiner weltweiten Kampagne Logiq ein neues Produkt vorgestellt – die Tor-6-Mill-Linie. In einem Fräser dieser Reihe können vier verschiedene Wendeschneidplatten-Geometrien verwendet werden. So wird er wahlweise zu einem torischen, 90-Grad-, 45-Grad- oder Hochvorschubwerkzeug. Damit lassen sich unter anderem 3D-Flächen, plane Oberflächen und Fasen bearbeiten – oder der Fräser kommt als Hochleistungs-Schruppwerkzeug zum Einsatz.

Hochvorschub- und Hochgeschwindigkeitsfräsen haben sich in der Praxis als leistungsstarke Verfahren bewährt, um die Produktivität signifikant zu erhöhen und gleichzeitig manuelle Tätigkeiten wie Werkzeugwechsel zu reduzieren. Das Ergebnis sind kürzere Fertigungszeiten. Durch die rechtzeitige Reaktion auf diese Entwicklung ist es der Werkzeugindustrie gelungen, den in den 1990er-Jahren stark gestiegenen Bedarf an speziellen Werkzeugen und Geometrien zu decken.  Hersteller von Zerspanungswerkzeugen bieten heute eine große Palette an Hochvorschubfräsern, wobei das Angebot von Iscar das wohl umfangreichste am Markt ist. Das Standardprogramm für diese Fräser umfasst zehn Produktfamilien, die sich durch ihr Design, ihren nominellen Durchmesser, die Schneidengeometrie, die Aufnahmemethode und den Anwendungsbereich, wie Plan-, Taschenfräsen und Fräsen tiefer Kavitäten, unterscheiden. Diese große Bandbreite versetzt Anwender in die Lage, den jeweils optimalen Fräser auszuwählen.

Hochvorschubwerkzeuge steigern die Produktivität

Iscar betrachtet Hochvorschubfräswerkzeuge als Produktivitäts-Pusher und  entwickelt diesen Bereich durch neue Produktlinien sowie die Optimierung  bestehender kontinuierlich weiter. Nan 3 Feed und Micro 3 Feed, zwei der neuesten Iscar-Linien mit Wendeschneidplatten, decken Durchmesser von acht bis 16 Millimeter ab. Obwohl Vollhartmetall-Schaftfräser hier traditionell dominieren, sind die Experten von Iscar davon überzeugt, dass das Wendeschneidplatten-Konzept für Schruppbearbeitungen eine kostengünstige  Alternative zu Vollhartmetallwerkzeugen darstellt. Die Logiq-4-Feed-Linie für Hochvorschubfräser beispielsweise bietet eine „knochenförmige“, doppelseitige Wendeschneidplatte mit vier Schneidkanten mit sehr guten Möglichkeiten zum Schrägeintauchen, was die Hauptanwendung dieser Linie definiert: hocheffizientes Schruppen vor allem von tiefen Kavitäten. Diese Fräser eignen sich für die Bearbeitung von Werkstücken mit  einer Härte bis zu 60 HRC.

Im Zuge der Erweiterung des Produktspektrums zum Hochgeschwindigkeits- und Vorschlichtfräsen hat Iscar Mehrzahn-Vollhartmetallschaftfräser in Durchmessern von zwei bis 20 Millimeter auf den Markt gebracht. Diese Schaftfräser sind aus der ultrafeinen Schneidstoffsorte IC902 gefertigt und eignen sich speziell für die Bearbeitung harter Werkstückstoffe. Das Durchmesser- Längen-Verhältnis beträgt bis zu 6xD. Anwender arbeiten hier mit Drehzahlen von bis zu 20 000 Umdrehungen pro  Minute. Auch Werkzeug- und Formenbauer haben beim Schruppen von offenen Taschen durch trochoide Fräser mit hohem Zeitspanvolumen ihr Augenmerk auf solche Vollhartmetallfräser gerichtet.

Für Losgröße 1:  flexibles Multi-Master-Konzept

Formen und Gesenke werden oft in kleinen Mengen oder sogar in Losgröße 1 hergestellt. Für die vielen kleinen und mittleren Hersteller im Werkzeug- und Formenbau sind die effiziente Nutzung von Zerspanungswerkzeugen und ein  gut organisiertes Lagermanagement der Schlüssel zum Erfolg. Die Anpassung  einer Fertigungsform erfordert meist eine sehr spezielle Werkzeugkonfiguration, um schwer erreichbare Bauteilbereiche bearbeiten zu können. Nicht jedes Werkzeug auf Lager ist optimal für diese Art der Bearbeitung geeignet. Eine „Anpassung“ der Situation durch Bestellung  eines Sonderwerkzeugs ist keine wirtschaftliche Lösung. Das modulare Multi-Master-System von Iscar mit Werkzeugen für auswechselbare Fräsköpfe hilft, diese Problematik zu lösen.