Maschinenlaufzeiten mit Werkzeug- und Spannsystem auf den Höchststand „gedreht“

10.04.2015 13:00

Es waren Ventildeckel, Thermostatgehäuse, Adapterplatten oder auch Federbeinlager für Boxer-Motorräder von BMW, die dazu geführt haben, dass man sich im saarländischen Nunkirchen beim Unternehmen Raul Fahrzeugtechnik 2014 mit der Entwicklung eines Spannsystems beschäftigte. Man wollte sich damit äußerst flexibel den Geometrien der Serienteile anpassen und in einer Mehrfachaufspannung 5-achsig bearbeiten. Zudem sollten durch das Spannsystem die Maschinenstillstandzeiten, die vor allem durch das Rüsten entstehen, minimiert werden.

Dieses Ziel, so Geschäftsführer Manfred Raul, ließ sich relativ schnell realisieren: "Unser Problem war, dass die Maschine überwiegend durch das Programmieren und Rüsten blockiert war. Die am Markt verfügbaren Spannmittel entsprachen allerdings nicht unseren Vorstellungen. Deshalb habe ich mich dieser Sache angenommen und ein sehr flexibles Universal-Spannsystem zunächst für unsere BMW-Tuningteile entwickelt. Mit diesem Spannsystem konnten wir die Maschinenauslastung auf 80 bis 90 Prozent steigern."

Das galt zunächst allerdings nur für die genannten Tuningteile, denn bei der Bearbeitung von Umformbacken aus CR7V-L, wurden dieser Maschinenauslastung schnell die Grenzen aufgezeigt. Die Achillesferse waren diesmal allerdings die Wendeschneidplatten der Werkzeuge, die alle 45 bis 60 Minuten wegen des Verschleißes weiter gedreht oder ausgetauscht werden mussten. In der Summe waren das pro Schicht ein Zeitverlust von ca. 80 Minuten und die zusätzliche Bindung eines Mitarbeiters.

Eine Situation, in der sich Manfred Raul "Unterstützung mit Prozessoptimierung" bei Markus Grünwald, Anwendungstechniker bei Pokolm holte. Das Ergebnis ist der Einsatz des Werkzeugsystems Spinworx®. Ein Werkzeugsystem, das mit einer selbstdrehenden Schneidplatte, also dem gesamten Umfang der Schneidkante arbeitet und so eine 100%ige Nutzung der Schneide ermöglicht. Gleichzeitig erübrigt sich so das Weiterdrehen von Hand, Maschinenstillstands- und Nebenzeiten reduzieren sich damit gegen Null. Pokolm verspricht mit dem Einsatz von Spinworx® eine effizientere Bearbeitung in der Schrupp- und Restmaterialbearbeitung beim Plan-, Nut-, Umfang- Kopier- und Taschenfräsen in Werkstoffen wie Stahl, Gusseisen und rostfreien Materialien sowie in hochwarmfesten Legierungen.

Prozesssicher zu enormen Einsparpotenzialen

Neben dem hohen Spanvolumen und den langen Standzeiten lag bei der Raul Fahrzeugtechnik das Hauptaugenmerk auf einer besonders hohen Prozesssicherheit. Diese ist notwendig, um die engen Liefertermine zu erreichen und um keinen Mitarbeiter zum Drehen bzw. zum Austausch der Wendeschneidplatten zu binden. Beides konnte man mit dem Einsatz von Spinworx® verwirklichen: Das Werkzeugsystem arbeitet acht Stunden absolut prozesssicher und aktuell bedient ein Mitarbeiter zwei Maschinen. In der Summe heißt das wieder eine Maschinenauslastung von 80 bis 90 Prozent, das ist eine Zeiteinsparung pro Schicht von ca. 80 Minuten.

Derart hohe Einsparpotenziale setzen allerdings voraus, dass die Maschine, die Kühlung und die Bauteile passen. Das gilt vor allem für die Kühlung, denn Spinworx® verfügt über ein zusätzliches konstruktives Novum. Eine exakt ausgerichtete Kühlmittelzufuhr. Das heißt, eine Bohrung ist zur Reinigung der Spankammer vorgesehen, eine zweite Bohrung garantiert die direkte dauerhafte Kühlung der Schneidplatte selbst bei höchsten thermischen Beanspruchungen. In Bezug auf das ideale Bauteil geht es, so Markus Grünwald, um die Laufzeiten: "Im konkreten Einsatz bei Raul Fahrzeugtechnik haben wir beispielsweise pro Umformbacke ein Laufzeit von 20 Stunden inklusive der Kühlbohrungen. Außerdem werden ähnliche Bauteile aus Guss ebenfalls mit dem Spinworx®-System bearbeitet. In der Summe rechnet sich das Werkzeugsystem so bei längeren Laufzeiten, wenn man nur eine Schicht ohne Unterbrechung fährt. Dabei ist noch nicht berücksichtigt, dass mit Spinworx® eine 15 bis 20 Prozent geringere Spindellast abgerufen wird und der Schnitt diesem Werkzeug gegenüber anderen Wendeplattenfräser wesentlich weicher und ruhiger ist."

In Nunkirchen ist das Werkzeugsystem seit Januar 2015 im Einsatz. Anfangs standen die Mitarbeiter der Raul Fahrzeugtechnik der drehenden Wendeschneidplatte zunächst äußerst kritisch gegenüber. Pokolm konnte aber unter Beweis stellen: Es funktioniert, bringt enorme Einsparpotenziale und rechnet sich. Denn ein Austausch der Wendeschneidplatte wird bei Raul Fahrzeugtechnik jetzt nur noch kurz vor Schichtende vorgenommen. Nicht weil das Werkzeug verschlissen wäre, sondern weil man so einfach nur auf der sicheren Seite sein will.

Manfred Raul dagegen ist von diesem Ergebnis nicht sonderlich überrascht: "Nachdem wir bei diesem Werkstoff mit dem Verschleiß der Standard-Werkzeuge so große Probleme hatten, habe ich bei Pokolm nach einer Lösung gesucht und gefunden. Das Werkzeugsystem Spinworx® ist bereits seit Jahren auf dem Markt und hat sich sehr bewährt. Da hatte ich keine Berührungsängste."

Nebenbei bemerkt

Mit dem Universal-Spannsystem von Raul Fahrzeugtechnik, das auf Schienen aufbaut und mit einem Niederzugsystem sowie einer Fixierung über Kugelsitze spannt, ist es möglich, 5 Seiten zu bearbeiten. Das Spannsystem kann auf Anfrage auch erworben und individuell angefertigt werden.

Interessantes am Rande

Das Werkzeugsystem Spinworx® wird von Pokolm kontinuierlich weiter entwickelt: So wird in der neuesten Generation die Schneidplatte nicht mehr von der Vorderseite (Spanfläche) sondern von der Rückseite verschraubt – die Späne setzen sich dadurch nicht im Torx fest und können ungehindert abfließen. Und falls sich einmal eine Aufbauschneide bilden sollte, behindert diese nicht die einwandfreie Drehung der Rundplatte, da die Spinworx-Rundplatten über einen sogenannten Laufring verfügen, der als Abstandshalter dient. Pokolm bietet das Spinworx-System mit Schneidplatten in den Durchmessern: 7, 10, 12 und 16 an.

DIE RAUL FAHRZEUGTECHNIK IM BLICKPUNKT

Das Unternehmen wurde 1987 gegründet und konzentriert sich mit 10 Mitarbeitern auf den Werkzeug- und Vorrichtungsbau sowie die Lohnfertigung (5-Achs-Komplettbearbeitung). Zum Kundenkreis zählen hier unter anderem die Lebensmittelindustrie, der Maschinenbau und die Zulieferunternehmen der Automobilindustrie. Ein zweiter Geschäftsbereich der Raul Fahrzeugtechnik ist die Entwicklung und Fertigung sowie der Vertrieb von Tuningteilen für Motorräder von BMW sowie Kugelflexhaltesysteme Navi, Handy und Action Cam.

Quelle: Werkzeug Technik 146 ● 10 April 2015


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