DAS MAGAZIN NR. 2.2012
„Das Produkt entsprach genau unseren Vorstellungen.“
FÜR DIE AUTOMOBILBRANCHE gelten strenge Emissionsbestimmungen. Die Verringerung des Fahrzeuggewichts ist eine Möglichkeit, die Herausforderungen zu meistern.
Leistungssteigerung im Automobilbau
VIGNETTE XXXXX SO FUNKTIONIERT DER SQUARE 6-04™
DIMENSIONIERUNG SQUARE 6-04 ist die verkleinerte sechschneidige Wendeschneidplattenvariante zum größeren Square 6-08. Der leistungsstarke Eckfräser Square 6-04 steht in den Durchmesserbereichen von 20 bis 63 mm. zur Verfügung. Die Fräsergrundkörper weisen zwischen zwei und zehn Plattensitze auf, die mit dreieckigen Wendeplatten mit je sechs Schneidkanten bestückt werden. Die Schneiden sichern optimale Produktivität und darüber hinaus höhere Standzeiten.
Helix
4mm Tauchfräsen und Fräsen: Max. Schnitttiefe 4 mm
TEXT: Åke R Malm FOTO: Seco
Durchgehende Kühlmittelkanäle
Stabile Klemmschraube
3,97mm Starke, sehr positive Geometrie, Dicke 3,97 mm 90° Einstellwinkel Beschichteter und vorgehärteter Fräserkörper Anwendungen: Allgemeine Bearbeitung, z. B. bei Motorenblöcken im Automobilbau.
Zwei verschiedene Teilungen
Große Planfase rε 04 = 0,4 mm rε 08 = 0,8 mm
(
)
3x2 Schneiden (insgesamt 6 Kanten)
WWW.SECOTOOLS.COM/SQUARE6 Produktverfügbarkeit: SOFORT Bestell- und Anwendungsinformationen: Machining Navigator Update 2012
Gewinner des schwedischen Designpreises „Svenska Designpriset 2011“
EDGE ist ein Kundenmagazin von Seco Tools, das in 25 Sprachen herausgegeben wird. Seco Tools AB Marketing, 737 82 Fagersta, Sweden. Telefon +46 223-400 00 Fax +46 223-718 60 Internet www.secotools.com Herausgeber Hans Hellgren E-Mail hans.hellgren@secotools.com
Chefredakteurin: Jennifer Hilliard E-Mail jennifer.hilliard@ secotools.com Produktion und Layout Appelberg Publishing Group Projekt-Manager Anders Nordner Art Directors Cecilia Farkas, Johan Nohr Druck Elanders Titelbild Peugeot
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INHALTE EDITORIAL Nr. 2.2012
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In Indien hilft eine neue Werkzeugstrategie Volvo Eicher Commercial Vehicles (VECV) bei der Produktivitätssteigerung.
TEMPO ERHÖHEN DIESE AUSGABE befasst sich intensiver mit den
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MATERIALIEN: AUTOMOBILBAU
Materialexperte Olivier Delcourt von Peugeot SA R&D erläutert, wie Fahrzeuge an Gewicht verlieren. ANWENDUNG: FRÄSEN
Für den österreichischen Maschinenlagerhersteller Miba war der ideale Scheibenfräser ein neues Standardprodukt. PORTRÄT: DON GRAHAM
Der Ausbildungs- und Serviceleiter von Seco USA hat eine Leidenschaft für Präsentationen. AUSBLICK: SPINDEL-TRENDS
Roman Rudolf von der Fischer AG nennt die fünf wichtigsten Entwicklungstrends bei Hochgeschwindigkeitsspindeln.
aktuellen Trends und Entwicklungen der schnelllebigen Automobilindustrie. Knappe Ressourcen, steigende Anforderungen hinsichtlich der Umwelt und hohe Ölpreise setzen die Automobilhersteller immer stärker unter Druck. Daher werden zunehmend leistungsfähigere Materialien geringerer Dichte eingesetzt, die bisher ausschließlich der Luft- und Raumfahrtindustrie vorbehalten waren. Diese schnelle Entwicklung fordert auch Seco. Wir müssen gemeinsam mit unseren Kunden Fortschritte erarbeiten, um wettbewerbsfähig zu sein. Wie immer kommt es auf die richtigen Werkzeuge an. Auf den folgenden Seiten finden Sie zwei Beispiele dafür, dass Standardwerkzeuge die Produktivität einer Fertigung deutlich erhöhen können. Eicher Commercial Vehicles in Indien konnte die Produktivität der Fertigung in weniger als einem Jahr um 20 % steigern; der österreichische Maschinenlagerhersteller Miba wählte ein Werkzeug, das sogar um 40 % schneller als das Vorgängermodell ist. Außerdem möchten wir unsere eigene Website für die Automobilbranche vorstellen. Hier werden bereits zum dritten Mal Materialien und aktuelle Bearbeitungstrends einer spezifischen Branche vorgestellt. Lassen Sie sich inspirieren. hans hellgren senior vice president, vertrieb und marketing edge@secotools.com
BRANCHE: ÖL- UND GASINDUSTRIE
Ein Lohnfertiger ersetzt seinen Vollhartmetallbohrer durch eine modulare Lösung. BEI DER ARBEIT: RUSS ATKINSON
Der wirtschaftliche Aufschwung im amerikanischen Automobilbau ist für den Präsidenten von Ellison Technologies sehr positiv zu bewerten. EINBLICKE: GUSSEISEN
Es gehört viel mehr dazu, Gusseisen zu zerspanen, als Sie vielleicht denken. VORSCHLÄGE? Haben Sie Ideen für das EdgeMagazin? Senden Sie diese an: edge@secotools.com.
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GEWICHTSREDUKTION Das Peugeot R&D-Team untersucht leichtere, leistungsfähigere Materialien.
VERBUNDWERKSTOFFE
TEXT Anna McQueen FOTOS Peugeot
Auch Verbundwerkstoffe werden untersucht, allerdings kann ihr Einsatz unwirtschaftlich werden. „Kohlenstofffasern sind nicht nur ein teures Produkt, sondern auch nicht unbedingt für die hohen Anforderungen in der Fahrzeugproduktion geeignet“, so Delcourt. Dennoch versuchen die Konstrukteure, Verbundwerkstoffe für die Auslegung der Karosserie und anderer mechanischer Teile einzusetzen. PSA strebt derzeit Partnerschaften mit Firmen der Luftund Raumfahrtindustrie an, um Erfahrungen besser austauschen zu können.
DIAMANTÄHNLICHE BESCHICHTUNGEN Das Team von Delcourt untersucht außerdem Möglichkeiten zur Verringerung der Reibungskräfte im Motor und arbeitet an Hochleistungsbeschichtungen, die deren Verschleiß verringern. „Wir haben für bestimmte Teile mit der Verwendung von diamantähnlichen Kohlenstoffbeschichtungen begonnen, z. B. bei den Dreizylindermotoren für den neuen 208. Es funktioniert sehr gut, ist aber teuer“, fügt er hinzu.
KUNSTSTOFFTEILE „Wir sind auch bestrebt, den Kunststoffanteil zu erhöhen, da dieses Material leichter ist. Hier werden auch mechanische Teile in Betracht gezogen.“ „Wir haben kürzlich unsere Ölwannen aus Stahl durch Kunststoffwannen ersetzt. Damit sparen wir beim Fahrzeuggewicht ein weiteres Kilogramm ein.“
REDUKTION DER BAUTEILDICKE Wo weiterhin Stahl verwendet wird, versucht PSA eine Qualitätssteigerung des verwendeten Stahls zu erreichen. „Wenn es qualitativ hochwertiger ist, können wir weniger verwenden. Durch eine Verringerung von 10 % können wir 5 kg an Gewicht einsparen“, so Delcourt.
DIE EUROPÄISCHEN HERSTELLER stehen kurzfristig vor einer einfach zu identifizierenden Herausforderung. Statistiken zeigen, dass Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotoren auch 2020 noch mehr als 90 Prozent aller Fahrzeuge ausmachen werden. Aus diesem Grund suchen die Ingenieure nach innovativen Möglichkeiten zur Verringerung der CO2 -Emissionen durch eine Erhöhung der Kraftstoffeffizienz, Verbesserung der Aerodynamik und Reduzierung des Fahrzeuggewichts. Peugeot SA (PSA) muss jedoch zahlreiche weitere Fakten berücksichtigen, wenn neue Materialien entwickelt werden, um die Anforderungen der CO2 -Emissionsbestimmungen zu erfüllen. „Wir müssen nicht nur die europäischen REACHBestimmungen für chemische Substanzen beachten, um die Gesundheit der Bevölkerung und die Umwelt zu schützen, sondern uns auch mit der Nutzung der weltweiten reduzierten Ressourcen und Rohstoffe in einer Art und Weise befassen, dass geopolitische Probleme vermieden werden.“, so Olivier Delcourt, Materialexperte bei PSA R&D. „Außerdem benötigen wir lokale Lieferanten für unsere weltweiten Produktionsstätten. Wir müssen die Produktionskosten fortwährend niedrig halten und eine umweltfreundlichere Produktstrategie verfolgen, die eigene Anforderungen mit sich bringt. Bei der Wahl der unterschiedlichen Werkstoffe ist immer ein Kompromiss zu machen.“ Auch die Werkzeughersteller müssen sich diesen technischen Herausforderungen in der Automobilindustrie stellen. Sie müssen Werkzeuglösungen zur Bearbeitung neuer,
65 %
65 % STAHL In der Regel macht Stahl 65 % des Gewichts eines PSA-Fahrzeugs aus. Das ist das am häufigsten verwendete Material für die Karosserie und andere mechanische Teile. „Wir bei PSA versuchen, das Fahrzeuggewicht durch Erhöhung das Aluminiumanteils
leistungsfähiger Stahlsorten, Aluminium und Verbundwerkstoffe entwickeln und gleichzeitig wettbewerbsfähig bleiben. „Für uns kommt es darauf an, die Produktion auf hohem Niveau zu halten oder sogar noch zu steigern“, so Delcourt. „Unternehmen wie Seco Tools „Dies wird eine werden dabei eine wichtige Mammutaufgabe, Rolle spielen und uns beim vor allem, weil jedes Gramm an CO2Erhalt bzw. bei der Verkürzung Olivier Delcourt, Verringerung eine unserer Durchlaufzeiten Reduzierung des Materialexperte unterstützen. Außerdem Fahrzeuggewichts spielen sie eine wichtige bei Peugeot um 10 kg Rolle bei der Entwicklung SA R&D. voraussetzt, wobei verschleissarmer Produkte, die Fahrzeuge immer die bessere Bauteiloberflächen bedingen. größer werden“, Wir benötigen hochwertige, spiegelähnliche so Olivier Delcourt, Oberflächengüten, die Reibkräfte reduzieren. Materialexperte bei Peugeot SA (PSA) Wir benötigen ihre Erfahrung.“
1 g CO2 = 10 kg Fahrzeug
R&D. „Seit den 90er Jahren sind PSA-Fahrzeuge im Schnitt 15 kg pro Jahr schwerer geworden. Dies liegt an den gestiegenen Kundenbedürfnissen nach mehr Sicherheit und besserer Ausstattung“.
2008
154 g
zu verringern – für große Teile, wie die Zylinderköpfe, aber auch im Bereich der Aufhängung und Karosserie“, erläutert Delcourt. „Dieses Material wird bereits bei anderen Herstellern von Oberklassefahrzeugen verwendet. Es ist jedoch teurer und weniger effizient als Stahl.“
2015
Die zulässigen CO2Emissionen je Kilometer in der Vergangenheit und in Zukunft
130 g 2020
95 g
Im Jahre 2011 hat Volvo Eicher Commercial Vehicles in Pithampur, Indien, 3.900 Busse und Lkws pro Monat produziert. Heute sind es 4.750 Einheiten.
B RA NCH E AUTOMOBILBAU
Der indische Fahrzeughersteller Volvo Eicher Commercial Vehicles Ltd konnte seine Produktivität innerhalb eines Jahres um 20 Prozent steigern – ohne größere Investitionen zu tätigen. TEXT: Paranjoy Guha Thakurta und Bisheshwar Mishra FOTO: Manpreet Romana
V.S. Tomar, stellvertretender Geschäftsführer bei VECV, wählte Seco Tools Produkte auf Basis strenger Qualitätskriterien.
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„Wir erwägen nun die Verwendung von Seco-Werkzeugen in der Fertigungslinie für Zylinderblöcke.“ GEGEN ENDE 2010 ERFUHR SECO, dass Volvo Eicher Commercial Vehicles Limited (VECV), einer der großen indischen Nutzfahrzeughersteller, seine Fertigungsproduktivität im Werk Pithampur in Zentralindien steigern wollte, ohne die vorhandenen Maschinen oder Anlagen zu ersetzen. Dies war die ideale Gelegenheit für Seco, die Effizienz seiner bauteilspezifischen Werkzeuglösungen unter Beweis zu stellen. „Ein neuer Lieferant ist stets eine Herausforderung“, meinte V.S. Tomar, Deputy General Manager, VECV. „Seco akzeptierte unsere strengen Geschäftsbedingungen und gewann damit unser Vertrauen.“ VECV akzeptierte das Angebot von Seco unter Einhaltung strenger, nicht verhandelbarer Qualitätskriterien. Im Januar 2011 stellte Seco vier Werkzeugsätze für Tests bei VECV zur Verfügung. „Wir konnten umfassende Konstruktionslösungen für VECV bereitstellen, indem wir Erfahrungen und bauteilspezifische Lösungen im Rahmen unserer Standardprodukte und darüber hinaus bereitgestellt haben“, so Chirag Shah von Seco, Regional Sales Manager – Central. Die Maschinen von VECV erlaubten die Nutzung höherer Schnittparameter, die bisherige Werkzeuge nicht umsetzen konnten. Der Einsatz der neuen Reibahlen und Bohrer von Seco bewirkten eine Steigerung der Ausgabeleistung und führten gleichzeitig zu einer höheren Güte der zu bearbeitenden Oberfläche. Seco stellte VECV in Aussicht, dass durch die Umstellung von 18 Werkzeugausrüstungen der
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Durchlaufzyklus eines Bauteils von 11,87 Minuten auf 6,23 Minuten verkürzt werden könnte. „Wir haben die Durchlaufzeit auf 6,24 Minuten verringert und das Ziel damit nur um 0,01 Minuten verfehlt. Aber die Manager von VECV waren damit mehr als zufrieden“, so V.S. Kulkarni, regionaler Anwendungsexperte Automobil für den Bereich Asien. Er fügte hinzu, dass die Verwendung der Werkzeuge und Dienstleistungen von Seco auch zur Verlängerung der Standzeiten von VECV-Systemen geführt habe. Mit der Hilfe von Seco konnte VECV die Produktion von Lkws und Bussen von 3.900 Einheiten im Monat auf 4.750 Einheiten steigern – mehr als ein Fünftel innerhalb eines Jahres. „Wir ziehen nun in Erwägung. die Werkzeuge von Seco in unserer Fertigungslinie für Zylinderblöcke zu verwenden,“, so Tomar. Er fügte hinzu, dass das Unternehmen langfristige Partnerschaften mit seinen Lieferanten und Partnern anstrebe. Das sind gute Nachrichten für Seco, da VECV die Verdoppelung der Produktionskapazität in Pithampur von derzeit 50.000 Bussen und Lkws auf 100.000 Einheiten bis 2015 plant. Die Produktionskapazität könnte sich fünf Jahre später erneut verdoppeln, wenn die Marktbedingungen weiterhin günstig sind.
Seco hat unsere Erwartungen mehr als erfüllt.“ V.S. Tomar, Deputy General Manager, VECV
Neben der Qualitätssteigerung hat die Verwendung der Werkzeuge und Dienstleistungen von Seco auch zur Verlängerung der Standzeiten von VECV-Anlagen geführt.
18 Werkzeuge insgesamt Komponente/Zylinderkopf Für die Bearbeitung eines Zylinderkopfs bei Volvo Eicher Commercial Vehicles sind 18 Werkzeuge erforderlich, davon 8 Standardwerkzeuge. Zu den Standardwerkzeugen zählen Bohrer, Senkwerkzeuge sowie ein Stechwerkzeug.
Sonderwerkzeuge sind Bohrer, Reibahlen, Fräswerkzeuge und ein Werkzeug für die Ventilsitzfertigung. Mit den neuen Werkzeugen von Seco konnte VECV die Verarbeitungszeit für einen Zylinderkopf von 11,87 Minuten auf 6,24 Minuten verringern.
Volvo in Indien
Das neue VECVMotorenwerk wurde im Jahre 2012 begründet.
Volvo Eicher Commercial Vehicles Limited (VECV), ein 50:50-Joint Venture von Volvo und der indischen Eicher Motors Limited, wurde im Juli 2008 gegründet. VECV ist derzeit der größte Nutzfahrzeughersteller in Indien und weist einen Jahresumsatz von ca. 50 Mrd. Rupien (ca. 1 Mrd. Dollar) auf. Das Joint Venture hat seinen Sitz in Pithampur, wo vor 25 Jahren der erste Lkw von Eicher gebaut wurde.
Die Stadt befindet sich 21 Kilometer von Indore im zentralindischen Bundesstaat Madhya Pradesh entfernt. VECV produziert eine Reihe von Fahrzeugen, von Luxusautos bis hin zu Bussen, die in Indien für den Transport von Schulkindern sehr beliebt sind. Einige Bundesstaatsbehörden, darunter die lokale Regierung von Andhra Pradesh, haben mit der Beschaffung größerer Stückzahlen von
Volvo-Bussen begonnen. Mehr als 100 VolvoFahrzeuge werden in verschiedenen indischen Bergbau-Unternehmen eingesetzt. Im Jahre 2010 kündigte VECV eine Investition von 2,9 Mrd. Rupien im Werk Pithampur an, um die Produktion und Endmontage im neuen globalen Volvo VE-Powertrain Center voranzutreiben. Das Werk wurde im Februar 2012 eingeweiht. edge [2·2012]
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ANW E N DUN G FRÄSEN
STANDARD ZÄHLT Der Motorlagerhersteller Miba wollte kein Sonderwerkzeug zum Fräsen, sondern ein Standardwerkzeug.
TEXT Lois Hoyal FOTO Werner de Krug
335.25 – Scheibenfräser für große Schnittbreiten
WWW.SECOTOOLS.COM/335_25
Merkmale des Scheibenfräsers 335.25: Wendeschneidplatten in optimierter Geometrie zur Reduktion der Schneidkräfte und Erhöhung der Prozessstabilität Starke und zuverlässige Verbindung zwischen Wendeplatte und Fräskörper Eckenradienprogramm von 0,8 bis 6 mm Vier Schneidkanten pro Wendeplatte reduzieren die Kosten pro Bauteil Wendeplattengeometrien und Sorten für alle Materialien Feste Plattensitze mit innerer Kühlmittelzufuhr oder einstellbare Plattensitze sorgen für maximale Flexibilität
S Die Lösung von Seco erwies sich als wirtschaftlich, da der Fräser über Wendeplatten mit vier Schneidkanten verfügt.
ONDERWERKZEUGE SIND NICHT immer besser –
zumindest nicht im Hinblick auf die Fertigung von Lagersitzen. Die Miba Bearing Group, ein in Österreich ansässiges Spezialunternehmen für die Produktion von Motorenlagern, suchte seit langem nach einer Möglichkeit, den als Sonderwerkzeug produzierten Scheibenfräser durch ein Standardwerkzeug zu ersetzen. Es soll auch für die Schlichtbearbeitung der Gleitlager verwendet werden können. Miba wandte sich zum perfekten Zeitpunkt an Seco. Seco entwickelte gerade das ideale Werkzeug für diese Anwendung und konnte Miba höhere Produktivität, geringere Kosten, Einsparungen bei Investitionen in Maschinenkapazität und vereinfachte Werkzeugverwaltung anbieten. „Das Problem von Miba bestand darin, dass das Unternehmen nach einem Standardwerkzeug suchte. Dieses sollte innerhalb eines Tages geliefert werden können – im Gegensatz zu einem Sonderwerkzeug, dessen Lieferung mehrere Wochen dauert“, so Johann Pichler, technischer Verkäufer bei Seco Österreich. „Unser Prototyp passte perfekt.“ Der neue Seco-Scheibenfräser 335.25 verfügt über XNHQ-Wendeplatten und kann zum Nutenfräsen und für Anwendungen mit problematischer Zugänglichkeit verwendet werden. Seco ProduktManager Benjamin Michelet meinte, dass das Werkzeug für die Anwendung in verschiedenen Branchen ausgelegt sei, darunter Maschinenbau, Luft- und Raumfahrt, Energieerzeugung, Automobilbau sowie Öl- und Gasindustrie. Vor der Einführung im Frühjahr 2012 wurde der Scheibenfräser in der Miba- Motorenlager Niederlassung in Laakirchen, Österreich getestet. Der Fräser wurde zum Erstellen von Ölkanälen bei der Endbearbeitung von Lagern für große Zweitaktmotoren verwendet, die unter anderem bei der Marine und im Energiesektor zum Einsatz kommen. Der Test war erfolgreich: Schrupp- und Schlichtarbeiten gingen mit nur einem Werkzeug (an Stelle von zwei) dreimal schneller voran. Die Oberflächenqualität an der Unterseite der Nut war sehr hoch (was bei dieser Art von Lagerwerkstück sehr wichtig ist). Der Fräsprozess verlief reibungslos und geräuscharm und Miba profitierte vom Einsatz
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ANW E N DUN G FRÄSEN
eines Standardwerkzeuges. „Wir haben nach einer besseren und schnelleren Lösung und nach einem Werkzeug mit Hartmetallwendeplatten gesucht. Das Produkt entsprach genau unseren Anforderungen: es war schnell und effizient und bot die erforderliche Oberfl ächengüte,“ so Martin Rumpelmayr von Miba. Die Lösung von Seco hat sich für Miba als wirtschaftlich erwiesen, da der Fräser über austauschbare Wendeplatten mit vier Schneidkanten verfügt. Das bisherige Werkzeug des Unternehmens verwendete gelötete Wendeplatten, so dass das Werkzeug nach jeder Verwendung neu bestückt oder nachgeschliffen werden musste. „Für den 335.25 Scheibenfräser sind verschiedene Schneidkantenausführungen vorhanden. Dies verringert die Kosten der Werkzeuge, da u.a. unterschiedliche Eckenradien im Produktstandard verfügbar sind. „Das Werkzeug kann mit um 40 % erhöhten Schnittparametern eingesetzt werden und verringert damit auch die Produktionskosten um 40 %. Außerdem haben wir nun mehr Kapazität zur Verfügung, da wir nicht mit zwei Fräsern, sondern mit nur einem arbeiten“, ergänzt Rumpelmayr. Der neue Scheibenfräser 335.25 bietet eine Vielzahl von unterschiedlichen Wendeplattengeometrien, Eckenradien und Hartmetallsorten für alle Arten von Anwendungen und für die verschiedenen Industriezweige an. „Die neue Schneidgeometrie ermöglicht hohe Abtragsraten auch bei instabilen und schweren Bedingungen“, so Michelet. Das Produkt verfügt über eine integrierte Breitschlichtschneide, die für eine hohe Oberflächenqualität sorgt und zusätzliche Bearbeitungsoptionen unnötig werden lässt. Das Werkzeug kann mit fester Breite und integrierter Kühlmittelbohrung oder mit einstellbarer Breite für maximale Vielseitigkeit und Flexibilität bestellt werden. Eine Nickelbeschichtung auf dem Fräser erhöht die Verschleißfestigkeit des Grundkörpers.
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Das österreichische Unternehmen Miba suchte nach einem Standardfräser. Der SecoScheibenfräser 335.25 passte laut Martin Rumpelmayr perfekt.
... außerdem haben wir mehr Kapazität zur Verfügung, da wir statt zwei Fräsern nur noch einen benötigen.“ Martin Rumpelmayr
Miba AG Kunden: Internationale Motor- und Automobilbaubranche Mitarbeiter: 3.900 Mitarbeiter weltweit, davon 1.900 in Österreich Zentrale: Laakirchen in Oberösterreich Fertigungseinrichtungen: Österreich, Slowakei, GB, USA, China, Brasilien und Indien Geschäftsbereiche: Miba Sinter Group (Komponenten für Personenfahrzeugmotoren, Getriebe und Dämpfer), Miba Bearing Group (Halbschalen, Buchsen und Unterlegscheiben), Miba Friction Group (Reibbeläge für Bremsen und Kupplungen), New Technologies Group (elektronische Antriebe und Spezialmaschinen) sowie Miba Coating Group (hochspezialisierte Oberflächenbeschichtung)
LÖSUNG
EINE KÜHLENDE
NACHHALTIGKEIT
Das Seco-Fräszentrum La Tour du Pin entwickelte ein intelligentes und einfaches System zur Regelung der Temperatur in der Maschinenhalle. TEXT: Anna McQueen ABBILDUNGEN: Hagström
DAS SECO-FRÄSZENTRUM in La Tour du Pin im Südosten von Frankreich hat vor allem Kunden im Automobilbau und in der Luft-/ Raumfahrtindustrie. Außerdem werden auch Werkzeuge für den allgemeinen Maschinenbau produziert. Im Zuge der fortlaufenden Maßnahmen des Unternehmens zur Schonung der Umwelt hat das Fräszentrum kürzlich ein sehr einfaches Wärmerückgewinnungssystem vorgestellt, um die Hallentemperatur besser steuern zu können. „In der Vergangenheit hatten wir viele Probleme mit der Temperaturregelung“, erläutert Christophe Guigard, Manager für Qualität, Umwelt, Gesundheit und Sicherheit. „Um die Genauigkeit bei der Zerspanung zu gewährleisten, müssen wir bei Temperaturen zwischen 20 °C und 22 °C arbeiten. Im Winter ist es manchmal zu kalt. Im Sommer erwärmen sich die Motoren, die wir in der Werkstatt verwenden, in Verbindung mit der Außentemperatur auf bis
Damals: 11 Grad Unterschied Heute: Nur 2 Grad
20–22 °C Perfekte Umgebungstemperatur für präzises Zerspanen
zu 35 °C und werden damit zu warm. Wir mussten die Präzisionsbearbeitung zu bestimmten Tageszeiten einplanen, an denen die Temperatur genau richtig war. Qualitätskontrollen müssen auch bei der Temperatur durchgeführt werden, bei der die Teile bearbeitet werden. Daher ist eine konstante Temperatur in der Maschinenhalle von großer Bedeutung.“ Das Zentrum investierte in eine Dachisolierung und Klimaanlage. Dann entwickelte der Wartungstechniker Laurent Rabatel eine sehr einfache Möglichkeit zur Verwendung der Maschinenwärme zur Beheizung der Werkstatt im Winter bzw. zur Ableitung der Wärme im Sommer. Hierzu wurde um das Abluftrohr ein weiteres Blech mit einer einstellbaren Klappe gelegt. So ergab sich eine intelligente, manuell einstellbare Lösung für die Temperaturregelung. Vor der Umsetzung dieser Lösung war die Werkstatt im Sommer im Vergleich zum Außenbereich nur ein Grad kühler. Dank der neuen Maßnahmen kann der Unterschied nun bis zu 11 °C betragen. „Hinsichtlich der Genauigkeit macht dies einige Mikrometer aus, aber wir benötigen eine konstante Hallentemperatur, um die Präzision der Teile zu gewährleisten“, so Guigard. „Die Kombination aus Dachisolierung und Klimaanlage mit dieser einfachen Wärmerückgewinnung bedeutet, dass wir unsere Prozesse besser steuern können. Nun können wir während des ganzen Tages hochwertige Teile produzieren und eine genaue Qualitätskontrolle durchführen.“ edge [2·2012]
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PORT R ÄT D ON GR A H A M
Kompetent präsentieren Don Graham und sein Schulungsteam haben spannende Vorträge zur Vermittlung von Produkt-Tipps und Bearbeitungskenntnissen entwickelt. TEXT: Dwight Cendrowski FOTOS: David Lewinsky
W
ENN DON GRAHAM keinen
Vortrag vor einer Gruppe in der Seco NAFTA-Zentrale in Troy, Michigan hält, findet man ihn in der Regel beim Traktor fahren auf seiner Farm oder Vorbereiten seiner 300 Bäume zur Gewinnung von Ahornsirup. „Wir produzieren in der Regel rund 208 Liter Sirup pro Jahr und füllen diesen ab. Einiges verschenken wir, anderes verkaufen wir unter dem Namen Graham Family Farm“, meint der energische Manager des Bereiches Schulung und Technischer Service bei Seco USA. Aufgewachsen auf einer Farm im Westen von Michigan, hat Graham eine lebenslange Liebe zur Landwirtschaft entwickelt. Er baut auf seiner 65 Hektar großen Farm noch immer Weizen, Hafer und anderes Getreide an. Nachdem er bis zur fünften Klasse die aus einem einzigen Raum bestehende Dorfschule besucht hatte, folgte Graham seiner Leidenschaft zur Wissenschaft und erwarb Abschlüsse in Physik und Metallurgie. Er verbrachte den Anfang seiner
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Karriere bei General Electric und übernahm dann die Abteilung Materialentwicklung bei Seco. Nach dem Wechsel zum Marketing hob er sich durch seinen technischen Hintergrund und seine Kommunikationsfähigkeiten ab. Im Jahre 2008 wurde er mit der Einrichtung des neuen Bereiches Schulung und Technischer Service beauftragt. Die fünfköpfige Gruppe analysiert und testet neue Produkte, führt aber vor allem Schulungen durch. „Bei den Schulungen unserer Vertriebsmitarbeiter wollen wir unter anderem deren Sichtweise erweitern“, sagte Graham. „Sie kennen Maschinen und Werkzeuge, aber wir wollen ihnen auch vermitteln, dass sie durch die Erweiterung ihrer Wissensgrundlagen ihre Verkaufs- und Planungsfähigkeiten verbessern können.“ In Lehrveranstaltungen mit praktischem Anteil bieten Graham und seine Kursleiter dreitägige Kurse für die Metallzerspanung und zur Fehleranalyse und Problemlösung an, mit dem Ziel, die Qualifikation der Teilnehmer zu optimieren. Der Bereich Schulung und Technischer Service steht nicht nur den Mitarbeitern von Seco sowie den Händlern und Kunden zur Verfügung: Gelegentlich besuchen auch College-Studenten die Kurse der Gruppe. An Räumlichkeiten stehen acht Schulungsräume, ein modernes Auditorium mit 70 Plätzen und ein geräumiges Technikzentrum zur Durchführung der praxisbezogenen Lehrinhalte zur Verfügung. „Wir verwenden häufig die Methode nach Sokrates und lehren, indem wir Fragen stellen, um die Teilnehmer in die richtige Richtung zu leiten, so dass sie durch sich selbst lernen.“ Graham vertritt die Meinung, dass die Kunden wissen sollten, wie sie die besten Technologien auswählen können. Seine Schulungen helfen den Kunden bei
ZERSPANUNG IM SINN Don Graham richtete den Bereich Schulung und Technischer Service bei Seco USA ein, um Mitarbeiter, Händler und Kunden zu unterstützen.
Name: Don Graham Alter: 59 Hintergrund: • Abschluss an der Michigan Technological University in Physik und Metallurgie • Startete 1975 im General Electric Entwicklungszentrum für Kernreaktoranwendungen und entwickelte Legierungen für Flugzeugtriebwerke • Hat neue Beschichtungen und Substrate bei Seco entwickelt und übernahm dann die Leitung der Materials Development Group in der NAFTA R&D-Abteilung • Wechselte ins Marketing und wurde 2008 zur Einrichtung des Bereiches Schulung und Technischer Service ausgewählt Interessen: Landwirtschaft und Herstellung von Ahornsirup
„In den Schulungen für unsere Vertriebsmitarbeiter möchten wir vor allem ihre Sichtweise erweitern.“ Don Graham
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der Steigerung der Produktivität und beim Erhalt der Wettbewerbsfähigkeit bei gleichzeitiger Sicherung der Konkurrenzfähigkeit auf dem internationalen Markt. Graham lacht, wenn er über seine aktuellen Aufgaben als Lehrer und Referent spricht. „Hätte man mir im College gesagt, dass ich einmal vor großen Gruppen unterrichten würde, hätte ich das vehement von mir gewiesen. Ich bin im Grunde introvertiert.“ Tatsächlich ergab ein Persönlichkeitstest bei Seco, dass er die introvertierteste Person am Standort war. Dennoch fühlt er sich wohl, ist engagiert und effektiv. Dieser Erfolg basiert vor allem auf harter Arbeit. In der Vergangenheit probte Graham seine Präsentationen sieben bis neun mal in einem leeren Raum. Hinsichtlich seiner Lehrmethoden ist er zum großen Teil Autodidakt. Er liest viel und lässt sich von bekannten Rednern, Predigern und Schauspielern inspirieren. Er achtet darauf, wie diese die Zuhörer fesseln, eine Geschichte aufbauen, ihre Stimme modulieren und den Tonfall verändern. Außerdem studiert er Lehrforschung und übernimmt Wissenswertes aus der Sesamstraße: „Dort wurde der so genannte ” Haftungsfaktor” behandelt. Wie können wir dafür sorgen, dass Informationen haften bleiben, sodass sich die Zuhörer daran erinnern?“ „Ich versuche, Lerninhalte so zu vermitteln, dass sich die Teilnehmer erinnern. Dazu verwende ich Beispiele, Wortbilder und Illustrationen.“ Um auf dem Laufenden zu bleiben, steht Graham in engem Kontakt zur Forschungs- und Entwicklungsabteilung der Seco-Zentrale in Schweden. Aufgrund des großen Erfolges sind die Kurse sehr stark nachgefragt und oft überbucht. Graham und seine Kollegen versuchen, das Problem in den Griff zu bekommen, indem sie die technischen Informationen
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Don Grahams Tipps für bessere Präsentationen: Üben ist wichtig. Genau wie alle anderen Aufgaben muss man auch diese üben. Üben Sie vor Ihrer Familie oder in einem leeren Raum. Denken Sie an das, was die Zuhörer motiviert. Dies kann ein monetärer Aspekt oder neues Wissen sein. Gehen Sie auf diese Erwartungen ein. Sie müssen die Aufmerksamkeit der Zuhörer fesseln und den Vortrag interessant gestalten. Wenn Sie kein begnadeter Redner sind, finden Sie eine Möglichkeit, das Zuhörerinteresse zu binden. Vielleicht mit einem Comic, einem Videoclip oder mit Humor.
in Excel und PowerPoint aufbereiten und per E-Mail versenden. „Der Bedarf ist da – die Menschen wollen Informationen. Leider können wir nicht überall sein.“ Tatsächlich verbringt Graham 30 bis 40 % seiner Zeit mit Reisen zu Schulungszwecken. Die Rückmeldungen der Teilnehmer sind ausnahmslos positiv. Sie sagen, dass das Niveau der Seco-Kurse weit über dem der Mitbewerber liegt. Ein Kunde hat es auf den Punkt gebracht: „Das Wissen der Kursleiter ist unglaublich. Dennoch sprechen sie eine klare Sprache, sind prägnant und lehren auf einem Niveau, bei dem jeder mitkommt. Der beste Kurs, an dem ich je teilgenommen habe.“
AUTO INFO
Mit maximal drei Mausklicks geht es zu den gewünschten Informationen auf der bedienerfreundlichen Seco-Webseite für den Automobilbau.
TEXT: Cari Simmons FOTOS: Istockphoto und Getty Images
DIE NEUE SECO-WEBSITE
für den Automobilbau bietet Informationen zu den aktuellsten Entwicklungen der Branche, zu Verfahren und Produktinnovationen und zeigt konkrete Anwendungsbeispiele. Die im Januar 2012 vorgestellte Website umfasst Daten zu Materialien, Informationen zu Zerspanungsprozessen und verschiedene Aspekte der Fertigung im Automobilbau. Die selbsterklärende Website umfasst interaktive 3D-Modelle von Fahrzeugen, mit denen die Benutzer spezifische Komponenten identifizieren und sich über bewährte Verfahren bei der Fertigung informieren können. Die präsentierten Informationen stammen aus dem globalen Expertennetzwerk von Seco, das eng mit
Fahrzeugherstellern auf der ganzen Welt zusammenarbeitet. „Das Hauptmerkmal der Website sind die interaktiven Bearbeitungsmodelle, bei denen ein Kunde ein Bauteil auswählen kann, um interaktiv zu erleben, welche Lösungen Seco in diesem Bereich anbieten kann“, so John Tindall, Global Manager Strategic Engineering Group, Seco Tools. „Die Benutzer sehen Simulationen, Videos, Beispiele zu Kosteneinsparungen und mehr. Dies ist eine wertvolle Ressource für unsere Kunden, die ihnen dabei hilft, sich über aktuelle Trends und Entwicklungen zu informieren.“ BISHER WAREN DIE Reaktionen
auf die Seco-Website für den Automobilbau sehr positiv. „Kunden aus den USA haben uns angerufen und die Website sehr gelobt“, meint Tindall. In Deutschland wurde sie vom Newsletter maschine + werkzeug als „Website der Woche“ bezeichnet. Tindall empfiehlt, die Website selbst zu testen: „Probieren Sie es aus. Sie werden überrascht sein, was Sie lernen können und was Seco zu bieten hat.“
Branchenspezifisch Mit der neuen Seco-Website für den Automobilbau wird bereits zum dritten Mal ein einzelnes Industriesegment beleuchtet. Neben dem Automobilbau hat Seco auch spezielle Internetseiten für die Luft- und Raumfahrtindustrie sowie für den Energiesektor entwickelt. Eine Internetseite für die Öl- und Gasindustrie ist für das kommende Jahr geplant. www.secotools.com/automotive
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AUSBLICK GLOBALE TRENDS
TRENDS IN SPINDLES
BEI SPINDELN
SPINDELHERSTELLER Fischer Precise bezeichnet die Spindel als das „Herz der Werkzeugmaschine“. Aufgrund neuer Anforderungen an Werkzeugmaschinen muss dieses Herz schneller und zuverlässiger schlagen. Edge sprach mit Roman Rudolf, TEXT Rob Schoemaker ILLUSTRATION Istockphoto dem Leiter Vertrieb und Kundenservice der Fischer AG über die fünf wichtigsten Trends bei der Spindelherstellung. TEXT Michael Lawton ABBILDUNGEN Johan Nohr & Istockphoto
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Miniaturisierung
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Präzision „Man erhält nur dann ein genaues Ergebnis, wenn man das Temperatur-Management sicherstellen kann. Und dies bedingt effektive Kühlsysteme für die Spindel. Präzision bedeutet auch, dass die gefertigten Oberflächen bereits perfekt sind und dass kein Polierbedarf besteht. Es darf keine negativen Einflüsse durch die Spindel geben.“
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„Kleinere Werkzeuge für Branchen wie die Elektronik und Halbleiterindustrie erfordern höhere Spindeldrehzahlen von bis zu mehreren 100.000 U/min. Hierzu benötigt man aerodynamische oder aerostatische, berührungslos laufende Lager und neue Motortechnologien.“
Prozesskühlung „Neue Materialien, z. B. Kohlenstofffaser, haben zu einem Bedarf an neuen Kühlstrategien geführt. Dies kann die Anwendung von Druckluft, Minimalmengenschmierung oder Überflutungskühlung erfordern. Alle diese Kühlstrategien müssen mit einer Spindel umgesetzt werden können.“
ÜBERWACHUNG „Das zentrale Ziel ist eine höhere Produktivität. Dies bedarf einer stärkeren Kontrolle des gesamten Prozesses. Mehr Leistung und Geschwindigkeit erfordern bessere Überwachung. Sie müssen jederzeit eine klare Aussage über den Spindelzustand haben. Durch konstante, dynamische Überwachung können Sie Prozesse optimieren.“
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LEISTUNG UND DREHMOMENT „In Branchen wie der Luft- und Raumfahrtindustrie müssen Fräsmaschinen große Materialvolumen zerspanen. Kompakte Spindeln mit hoher Drehzahl, hoher Leistung und hohem Drehmoment können z. B. bis zu 15 dm³ Aluminium pro Minute abtragen.“
ÖL- UND GASINDUSTRIE
Bardons & Oliver Werkzeugmaschinenhersteller, gegründet 1891. 100 % in Mitarbeiterbesitz seit 2008. 120 Mitarbeiter in zwei Abteilungen. 9.300 Quadratmeter mit moderner Produktion in Solon, Ohio, USA.
GROSSE BOHRUNGEN Eine modulare Bohrlösung unterstützt ein 121 Jahre altes Unternehmen der Werkzeugund Lohnfertigung beim Erfolg im 21. Jahrhundert. TEXT: Dwight Cendrowski FOTO: Getty Images
ÖL- UND GASINDUSTRIE
Bardons & Oliver Vision der Präzision Da das Unternehmen sehr geringe Bearbeitungstoleranzen einhalten muss, klimatisiert Bardons & Oliver seine Fertigungseinrichtung und kühlt diese im Sommer auf 21–22 °C, da Stahl sich mit der Temperatur ausdehnt/zusammenzieht. Um den Kunden maximale Präzision zuzusichern, hat das Unternehmen in eine moderne Koordinatenmessmaschine (CMM) investiert. Diese sehr sensible Maschine nutzt 3-D-Software zur sehr genauen Messung der geometrischen Eigenschaften einer Werkstückoberfläche. Isoliert vom Rest des Werks verfügt das CMM-System über ein vibrationsbeständiges Fundament und steht auf 2 m Granit.
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ist ein 121 Jahre altes Unternehmen, das Präzisionswerkzeugmaschinen herstellt und in Solon, Ohio auch Lohnfertigung übernimmt. „Wir entwerfen, konstruieren, fertigen und montieren CNC-Systeme und bieten in der Lohnfertigung auch Bearbeitungsdienstleistungen an“, erläutert Ben Bailey, Business Unit Manager im Bereich Lohnfertigung. Die Produkte des Unternehmens werden in der Regel in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter Öl und Gas, Bergbau, Transport, Energieübertragung, Heizen und Kühlen sowie Rückbau (Maschinen, die Gebäude und Straßen abreißen). Ungewöhnlich: Bardons & Oliver ist seit 2008 zu 100 % im Besitz der Mitarbeiter. „Vom Arbeiter bis zur Geschäftsleitung ist jeder beteiligt“, so Bailey. Er zeigt auf den neuen Kran im gerade fertiggestellten Entgratungsbereich, dem letzten Stopp, bevor ein Auftrag das Werk verlässt. „Wir praktizieren Lean-Fertigung und einen effizienten Workflow“. „Wir sind sehr stolz auf die saubere und sichere Umgebung. Hier geht es um Sicherheit, Sicherheit, Sicherheit.“ Die Branche von Bardons & Oliver wimmelt nur so von Mitbewerbern und unterliegt den Schwankungen der Wirtschaft. Glücklicherweise geht es seit 2010 wirtschaftlich bergauf. Bailey erläutert, dass die Spezialität seines Unternehmens die Auftragsfertigung großer Komponenten mit horizontaler Bearbeitung geworden ist. Manche Teile wiegen bis zu 4.545 kg. Eine anspruchsvolle Wirtschaft hat einen aufstrebenden Fertigungssektor unterstützt. Mittlerweile wird es für Bailey schwer, qualifizierte Mitarbeiter zu finden. Seco ist der Haupt-Werkzeuganbieter für die Maschinen von Bardons & Oliver und stellt bis zu
Seco SD600-Bohrlösung BESCHREIBUNG: Modulares Bohrkopfsystem für große und tiefe Bohrungen DURCHMESSER: Bis zu 160 mm bei SD601 MERKMALE: Große, quadratische Wendeplatten, integrierte Führungsleisten, HTS- und ABS-Adapter sowie Zentrierbohrer. VORTEILE: Bessere Bohrungsqualität, höhere Ausgabeleistung und geringere Werkzeugkosten
Bardons & Oliver haben einen Spatenbohrer durch eine modulare Einheit von Seco ersetzt, mit der bei Tests das Zeitspanvolumen um den Faktor 6 erweitert werden konnte.
75 % der verwendeten Werkzeuge bereit. Bailey hat viel Lob für Seco: „Die Werkzeuge sind sehr gut. Außerdem erhalten wir einen makellosen Service. Innerhalb weniger Minuten haben wir Seco am Telefon, und innerhalb einer Stunde sind sie bei uns vor Ort.“ DIE BEIDEN UNTERNEHMEN HABEN KÜRZLICH
eine Partnerschaftsvereinbarung unterzeichnet, bei der Bardons & Oliver als Beta-Tester für neueste Werkzeuge dient und Rückmeldungen an die Ingenieure von Seco weiterleitet, damit diese die Leistung optimieren können. Ein Beispiel für die Zusammenarbeit ist der modulare Bohrkopf SD601, den Seco seit Juli 2011 an die Auftragsfertigung von Bardons & Oliver liefert. Die Abteilung für Auftragsfertigung musste sehr große Bohrungen für Anwendungen in der Öl- und Gasbranche
Bardons & Oliver haben den 160-mm-Bohrer auf 74,9 cm verlängert und bohren bis zu einer Tiefe von 69,9 cm. Die besten Ergebnisse wurden bei einer Drehzahl von 212 U/min und einem Vorschub von 3,3 cm pro Minute erzielt. Die Maschine schob mit 43 PS. Die Materialgüte entsprach der Seco-Werkstoffgruppe 5.
herstellen. Hierbei mussten erhebliche Mengen Stahl zerspant werden, was sich als zeitintensiv und verschleißträchtig erwies. Die Lösung von Seco bestand darin, den Spatenbohrer durch eine modulare Seco-Einheit zu ersetzen, die bei Tests das Zeitsparvolumen um den Faktor sechs erhöhen und die Kosten deutlich senken konnte. Tom Milner, Senior Application Engineer in der Region Ohio bei Seco, sagt: „Beim direkten Vergleich mit dem modularen Bohrsystem eines Mitbewerbers hat sich das Design von Seco hinsichtlich der Standzeit der Hartmetallwendeplatten und des Pilotbohrers als überlegen erwiesen.“ Im Hinblick auf die Probleme von Bardons & Oliver mit gelegentlichem Werkzeugbruch an den modularen Verbindungen eines Mitbewerbers sagt Milner: „Bis heute hatten wir mit den modularen Verbindungen von Seco kein einziges Problem.” edge [2·2012]
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„In 9 von 10 Fällen ist eine SecoWerkzeuganwendung für uns optimal.“ Das Modulare System SD601 ist ein 160-mmBohrgigant. Ohne die Beschränkung auf kleine Bohrungen und geringe Tiefen kann Bardons & Oliver nun große Bohrungen nach Wunsch fertigen, ohne mit einer kleinen beginnen zu müssen und diese in vielen Durchgängen auszubohren. Diese Änderung hat zu kürzeren Zyklen und geringerem Verschleiß der Maschinen geführt. Außerdem können Erweiterungen für nahezu jede Tiefe verwendet werden. Bailey verweist auf eine ganz neue CNC-Bohrfräsmaschine (die größte im Werk), die bei Inbetriebnahme die Leistung und Tiefe des SD601 nutzen kann.
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Bailey: „Mit den Seco-Geometrien, den Wendeplattensorten, der Kantenausführung und den verschiedenen Beschichtungen können Sie es mit jedem aufnehmen. In 9 von 10 Fällen ist eine Seco-Werkzeuganwendung für uns optimal.“ „Außerdem nehmen sie unsere Rückmeldungen an. Wir sagen ihnen, was an einem Schneidwerkzeug für uns nicht optimal ist, und sie leiten diese Informationen an ihre Ingenieure weiter. Bei mehreren Gelegenheiten hatten wir sechs Monate oder ein Jahr später das gewünschte Werkzeug!“
VOR O RT FOTO David Lewinski
Der Löwe aus Detroit Russ Atkinson, Präsident von Ellison Technologies, erläutert, wie die Konzentration auf Gesamtlösungen sein Unternehmen während des aktuellen Aufschwungs der amerikanischen Automobilbranche an der Spitze hält. ALS UNTERNEHMEN
sind wir der größte Werkzeugmaschinenlieferant in den USA und erzielen in diesem Jahr einen Umsatz von einer halben Milliarde Dollar. In der Region von Michigan repräsentiert Ellison Technologies die Unternehmen DMG, Mori Seiki, Mikron und Fanuc Robotics. Wir sind der Meinung, dass Michigan die Wirtschaft aus der Rezession führen wird. Die Mehrzahl unserer Produkte liefern wir an die Automobilindustrie. Das Geschäft boomt seit Ende 2010. Der Bedarf an Werkzeugmaschinen hat nahezu den Höchststand wieder erreicht und bleibt in den von uns bedienten Märkten stabil. Wir verkaufen Lösungen und bieten unseren Kunden die Möglichkeit, Teile schneller und günstiger herzustellen. Wenn wir uns mit einem Kunden zusammensetzen, fragen wir Seco stets nach Informationen zur besten Werkzeuglösung. Sie arbeiten mit uns zusammen, um diese Werkzeuge einzusetzen und die Produktivität der Maschine zu maximieren. Seco bietet einen optimalen Service. Sie sind sofort bei uns vor Ort, krempeln im Werk die Ärmel hoch und helfen uns bei der Lösung des Kundenproblems. Niemand sonst in unserem lokalen Umfeld bietet diesen Service. Wir führen gemeinsam mit Seco einen Tag der offenen Tür durch, um zu zeigen, dass die Kombination aus neuer Software und Werkzeugsysteme die Produktivität beim Schruppen in der Erstbearbeitung um 30 bis 50 Prozent steigern kann. Seco stellt Werkzeuglösungen für unsere Zerspanungsanwendungen bereit und arbeitet mit uns an der Prozessentwicklung. Außerdem führen wir gemeinsame Zeitstudien durch. Wenn wir einem Kunden eine Produktionsrate garantieren, übernimmt Seco die Zeitstudie und definiert z. B., dass sich ein Bauteil in einer bestimmten Minutenzahl erstellen lässt. Wir gehen dann zum Kunden und arbeiten gemeinsam mit Seco an der Entwicklung dieses Verfahrens.
RUSS ATKINSON Tätigkeit: President, Ellison Technologies aus Michigan Standort: Novi, Michigan USA Alter: 65 Familie: Verheiratet, 3 Söhne Interessen: Regattasegeln mit einer 30-Fuß-Segeljacht, Holzarbeiten, Möbelveredelung Ausbildung: Abschluss als Wirtschaftsingenieur, Ohio University
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EIN BLIC K E G USS EI S EN
Der graue Guss Patrick de Vos, Leiter für die technische Schulung und Ausbildung innerhalb der Seco Gruppe, erläutert die Nuancen beim Zerspanen von Grauguss. GUSSEISEN, das mit der
Abscheidung von Graphit aushärtet, wird als Grauguss bezeichnet, da das freigesetzte Graphit die Oberfläche grau erscheinen lässt. Typische Graugusskomponenten sind in der Automobilbranche z. B. in Motorblöcken, Bremsscheiben, Bremstrommeln, Zylinderverkleidungen, Schwungrädern und Kupplungsplatten zu finden. Grauguss ist in verschiedenen, standardisierten Sorten erhältlich, die sich durch unterschiedliche Festigkeiten und Härten auszeichnen. Diese Werkstoffeigenschaften können durch Hinzufügen von Mn, Cr, Ni, V oder Cu verbessert werden. Für die Bearbeitungsfähigkeit spielt die Mikrostruktur des Materials (nahezu ein Synonym für die Härte) eine absolut dominante Rolle. Die Menge, Größe und Verteilung der Graphitflocken, sowie die Menge an freiem Ferrit und lamellarem Perlit bestimmen die Stärke und Härte des Graugusses. Legierungselemente, wie C, Si, S und Si/Mn verbessern die Bearbeitungsfähigkeit, während Mo, Cr und P den gegenteiligen Effekt erzielen (Mo beeinträchtigt dies am stärksten, P am wenigsten). Das Zerspanen von Stahl kann als „Deformieren des Materials bis zum Bruch“ beschrieben werden. Im Vergleich zu Stahl weist Grauguss eine geringere
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Duktilität auf. Dies bedeutet, dass sich seine Zerspanung etwas unterscheidet: Die Späne sind kurz (kurze Spanbildung). Die Schnittkräfte sind in der Regel geringer als bei Stahl mit vergleichbarer Härte, wobei die Härte von Grauguss fluktuiert. Die Fluktuation führt zu einer schwankenden Belastung des Schneidwerkzeugs (= ausbrechende Kanten). Abrasive Einschlüsse im Material führen zu weiterem Verschleiß der Schnittkanten, so dass die Schneidwerkstoffe eine hohe Beständigkeit gegenüber Abrieb aufweisen müssen.
„Steigt der Anteil an freiem Ferrit über 10 %, wird die PCBN-Leistung erheblich verringert.“ Auswählen des optimalen Schneidwerkzeugs und der Schnittbedingungen Grauguss ist relativ weich, aber sehr abrasiv, so dass Wendeplatten aus polykristallinem, kubischem Bornitrid (CBN) die erste Wahl für das Schruppen und Bearbeiten
sind. Der CBN-Anteil weist eine hohe Abriebbeständigkeit auf. Grauguss kann allerdings mit Hartmetall- und PCBNSchneidstoffsorten bearbeitet werden. Die Anteile an Ferrit und Perlit in der Mikrostruktur sind von kritischer Bedeutung für die Entscheidung über die Verwendung von Hartmetall oder PCBN als Zerspanungsmaterial. Zur Maximierung der Leistung von PCBN muss der Anteil an freiem Ferrit im Guss weniger als 5 % betragen. Idealerweise besteht die Grauguss-Mikrostruktur aus reinem Perlit ohne freies Ferrit, da sich der Ferritanteil auf die Standzeit des PCBN-Werkzeuges auswirken kann. Liegt der Anteil an freiem Ferrit über 10 %, wird die PCBN-Leistung erheblich verringert. Seit der Einführung von PCBN für die Bearbeitung von Grauguss wurde die Bedeutung der Schnittgeschwindigkeit deutlich. Tests haben gezeigt, dass sich die Werkzeugstandzeit verlängert, wenn die Geschwindigkeit von 100 m/min auf mehr als 400 m/min erhöht wird. Die erfolgreiche PCBNBearbeitung erfolgt in der Regel bei Schnittgeschwindigkeiten zwischen 800 m/min und 1.200 m/min. Mangansulfid (MnS) ist ein Bestandteil von Gusseisen, der die Zerspanbarkeit verbessert. Es steigert die Leistungsfähigkeit
eines Zerspanungswerkzeugs, indem es eine Schutzschicht an der Schneidkante bildet. Dies scheint das Ergebnis eines sich ständig wiederholenden Prozesses zu sein, bei dem genau so viel abgelagertes MnS an der Schneidkante haftet, wie durch Abrieb entfernt wird. Kürzliche Studien haben ergeben, dass der Schwefelanteil in einem Guss höher als 0,1 Prozent sein muss. Beim Gießen von Graugussteilen werden Stickstoff und Sauerstoff im Guss eingeschlossen. Das Vorhandensein dieser Stoffe im Guss beeinträchtigt die Werkzeugstandzeit, da sie während der Bearbeitung aggressive Oxide bilden. Die allgemein akzeptierte Methode zum Entfernen von Sauerstoff und Stickstoff besteht darin, den Werkstoff nach dem Gießen mindestens 10 Tage zu lagern, damit sich Sauerstoff und Stickstoff verflüchtigen können. Dieses Verfahren wird als „Alterung“ bezeichnet. Wird der Guss früher bearbeitet, bleiben Sauerstoff und Stickstoff im Eisen gelöst und erhöhen den Kraftaufwand beim Schnitt bzw. die Wärmeentwicklung im Prozess (kürzere Standzeit der Schnittkanten). Die Alterung ist auch deshalb von Vorteil, da Bauteilspannungen abgebaut werden. Auf diese Weise werden alle nachfolgenden Bauteilverformungen minimiert.
kann das Bauteil verformen und das Erreichen der erforderlichen Toleranzen erschweren. Außerdem können Vibrationen auftreten, die die Oberflächengüte des Werkstücks zerstören. Bei diesen Abläufen besteht der erste Schritt zur Verringerung des Werkzeugdrucks darin, eine gefaste und gehonte Schneidkante mit einem neutralen Spanwinkel zu verwenden. Ein negativer Spanwinkel mit einer gehonten Schneidkante würde den Werkzeugdruck weiter verringern, wobei die schärfere Schneide die Stabilität der Schneidkante verringert und das Risiko eines Schneidkantenausbruchs erhöht. Das Schruppen von Grauguss erfordert gefaste und gehonte Schneidkanten. Die Oberfläche
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von Grauguss kann rau und hart sein und Unreinheiten enthalten, darunter Sand aus dem Gussverfahren. Dies und die größeren Schnitttiefen führen zu höheren Belastungen an der Schneidkante. Durch das Anfasen der Schneidkante wird diese stabilisiert und gewährleistet damit eine zuverlässige höhere Standzeit. Das Verständnis der erfolgreichen Bearbeitung von Grauguss entwickelt sich beständig weiter. Weitere Informationen zu den neuesten Einblicken in diesen Prozess erhalten Sie von Ihrem Seco-Ansprechpartner.
Patrick de Vos, patrick.de.vos@secotools.com
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Kurze Späne Abrasive Partikel führen zu zusätzlichem Verschleiß Die Härte von Grauguss schwankt, was zu einer dynamischen Belastung des Schneidwerkzeugs führt.
Sprödbruch führt zu Schnittkraftschwankungen
WERKSTÜCK
Werkzeuggeometrie und Kantenpräparation Ein negativer Spanwinkel in Verbindung mit einer gefasten und gehonten Schnittkante ist die erste Wahl für Graugussteile und bietet die beste Kombination aus Stärke, Stabilität und Werkzeugleistung. Der Eckenradius muss stets so groß wie möglich sein. Bei der Bearbeitung dünnwandiger schlanker Bauteile oder Teile mit kleinen Innendurchmessern muss der Werkzeugdruck ggf. verringert werden. Hoher Werkzeugdruck
Ein negativer Spanwinkel in Verbindung mit einer gefasten und gehonten Schneidkante ist die erste Wahl zur Bearbeitung von Graugusskomponenten.“
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IN KÜR ZE
BESSER SCHRUPPEN Die Produktfamilie der SECO JABRO-HPMFräser für die Hochleistungsbearbeitung bekommt zwei neue Mitglieder: Die Modelle JHP951 und JHP993 eignen sich für Schruppanwendungen und auch für Nutschnittoperationen bis 1,5 x Dc bei der Bearbeitung von Stahlwerkstoffen, Gusseisen und hoch legierten Stählen mit hoher Härte. JHP951 ist standardmäßig in einem Durchmesserbereich von 3 bis 25 mm und mit drei bis fünf Schneiden verfügbar. Dieses Werkzeug weist ein bis zu 30 % höheres Spanvolumen gegenüber dem Vorgängermodell JHP950 auf. Dies ist auf einen variabel ansteigenden Drallwinkel, die ungleiche Schneidenteilung und optimierte Spannuten zurückzuführen. Der neue JHP993 wurde für Schruppanwendungen entwickelt, speziell für labile Aufspannungsverhältnisse. Das Werkzeug
ist in Durchmessern von 4 bis 25 mm und abhängig vom Durchmesser mit unterschiedlichen Schneideanzahlen (drei bis sechs Schneiden) erhältlich. Durch die höhere Anzahl an Schneiden wird ein erhöhtes Spanvolumen erreicht. Der JHP993 hat einen internen zentralen Kühlmittelkanal, der erheblich mehr Kühlmittel (30 %) an den Schneidenbereich leitet, als Werkzeuge ohne innere Kühlmittelkanäle. Dies wirkt sich positiv auf die Werkzeugstandzeit aus. www.secotools.com/Jabro_HPM
BESSER GESPANNT EPB-5672 ist ein neues Spannzangenfuttersystem von Seco mit einem maximalen n Rundlauf von drei Mikrometer. Das System bietet das zwei- bis dreifache übertragbare Drehmoment zu früheren Modellen und darüber hinaus mehr Spannkraft als bei einem Hydro-Dehnfutter. Die Werkzeuge werden eingespannt, indem die Überwurf-Mutter mit einem speziellen Rollschlüssel mit angepasstem Drehmoment angezogen wird. Dies ist besonders bedienerfreundlich. Dank der vollständig zylindrischen Form (ohne asymmetrische Teile) eignet sich das Modell EPB-5672 für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, die feingewuchtetes Werkzeug erfordert. Das Futter kann mit verschiedenen Spannzangen für unterschiedliche Werkzeugschaftdurchmesser von 1 bis 20 mm verwendet werden. www.secotools.com/EPB5672
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Die Vollhartmetallfräser JHP951 (ganz rechts) und JHP993 sind für Schruppanwendungen in Stahlwerkstoffen, Gusseisen und hoch legierten Stählen mit hoher Härte. ausgelegt.
TK-Sorten werden erweitert TK1001 UND TK2001 sind zwei neue Sorten, die die Auswahl von Wendeplatten für das Drehen von Gusseisen erheblich vereinfachen. Sie ersetzen die Wendeplattensorten TK1000 und TK2000. Während die empfohlenen Schnittdaten für die verbesserten Sorten gleich bleiben, bieten TK1001 und TK2001 eine zusätzliche Erhöhung der Produktivität für die meisten Gusseisenanwendungen und mehr Zuverlässigkeit. Die neuen Sorten sind für mehr Anwendungen als zuvor geeignet. TK1001 wurde vor allem für die Bearbeitung von Grauguss entwickelt, ermöglicht eine maximale Produktivität unter stabilen Bedingungen und liefert eine hohe Verschleißbeständigkeit. Zylinder und Bremsscheiben sind Beispiele für geeignete Anwendungen. Die allgemein robustere Sorte TK2001 ist die optimale Wahl für das Allzweckdrehen von Gusseisen mit hoher Leistung in duktilem Gusseisen (Sphäroguss). Diese Sorte bietet eine zuverlässige und umfassende Option, die hohe Geschwindigkeiten und unterbrochene Schnitte unterstützt. Zu den idealen Anwendungen zählen Radnaben, Nockenwellen und Kupplungen.
Im Vergleich zur vorherigen Generation weisen die Wendeplattensorten eine dickere Beschichtung mit TiCN und Al2O3 auf und erzielen eine höhere Leistungsfähigkeit. Hindrik Engström, Projekt-Manager für die Entwicklung neuer Sorten, meint dazu: „Dickere Beschichtungen verringern normalerweise die Beschichtungsintegrität und führen zu einer Verringerung der Beschichtungshärte. Wir konnten dies jedoch durch mehr Präzision bei unseren neuen Duratomic® Beschichtungen ausgleichen, die eine höhere Härte und Dicke aufweisen.“ Die neue Beschichtung wird auf härteren Substraten als bisher aufgetragen, die aus zementiertem Hartmetall bestehen (eine Legierung aus Kobalt und Wolfram). Für TK1001 und TK2001 gibt es zahlreiche Wendeplattentypen sowie eine Auswahl an Spanleitstufen, die einen optimierten Spanbruch ermöglich.
www.secotools.com/TK1001TK2001
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FOTO: GETTYIMAGES
LANDUNG Spart man ein Prozent des Leergewichts eines Flugzeugs ein, werden drei Prozent weniger Treibstoff benötigt. Aus diesem Grund suchen Flugzeughersteller nach leistungsfähigen, leichten Materialien, die eine Herausforderung in der Bearbeitung darstellen.
Werkzeugeäser,
lzstirnfr R220.69 Wa opierfräser K R220.29
MessierBugattiDowty
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Das französische Unternehmen Messier-BugattiDowty stellt Fahrgestelle und Bremssysteme für zahlreiche Hersteller von Flugzeugen und Helikoptern her, darunter auch für Airbus und Boeing.
Die geschätzte Aufsetzkraft eines Flugzeugfahrwerkes.
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WWW.SECOTOOLS.COM/AEROSPACE
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