Mehr Präzision für die Fertigung der Zukunft

Das Erfolgsrezept der Zimmermann GmbH heißt Flexibilität – beim Einsatz der Mitarbeiter genauso wie in der Fertigung.

Da eine agile Produktion Hilfsmittel braucht, die mit dieser Flexibilität mithalten können, vertraut der Lohnfertiger auf das Schweizer Werkzeugspannsystem „powRgrip“ von Rego-Fix.

THEO DRECHSEL, UNTERSCHLEISSHEIM

 

„Bei uns kann jeder Facharbeiter jedes Maschinencenter bedienen – ein Beleg für unsere hohe Kompetenz“, betont Lars Hasenbein, Produktionsleiter bei der Zimmermann GmbH aus Wetter. „Schließlich ist das fundierte Wissen der gelernten Fachkräfte über Zerspanung, Materialien und praktische Machbarkeit von Konstruktionszeichnungen eine Voraussetzung für die täglichen, kniffligen Anforderungen. Neben großem fachlichem Know-how verfügen wir zudem über modernste Ausstattung.“ Mit dem Ausbau des Mikrobereichs – Mikrofräser mit Durchmesser von kleiner als einem Millimeter – erreichte Zimmermann mit den damals eingesetzten Spannmitteln nicht mehr die gewünschte Qualität und Präzision. Denn das Handling von solchen Durchmessern bedingt ein prädestiniertes System. Deshalb hat der Lohnfertiger das „powRgrip“-System angeschafft.


Das Werkzeugspannsystem von Rego-Fix kommt in Wetter bereits seit drei Jahren erfolgreich zum Einsatz. Im Rahmen eines Benchmarks während des Anschaffungsprozesses kristallisierte sich das System schon beim ersten Vergleich in der Produktion als das von den Spezialisten bevorzugte heraus.


Dieses Spannsystem funktioniert wie folgt: „Die Spannzange wird mit dem automatischen ‚powRgrip‘-Einspanngerät ohne Erhitzen und mit hydraulischem Druck – mit bis zu neun Tonnen – in den Werkzeughalter auf Anschlag eingespannt. Dadurch wird der Halter ausgedehnt und die hohe Spannkraft durch die Materialelastizität erzeugt“, erklärt Thomas Klein vom Rego-Fix-Partner Schröder Produktionstechnik und ergänzt: „Beim Einspannen wird das Werkzeug in die Spannzange und diese in den Werkzeughalter eingesetzt. Der Halter wird in die ‚powRgrip‘- Spanneinheit eingelegt, starten – fertig!“


Die Vorteile, die dieses System Zimmermann bietet, sind vielfältig:

– Es deckt den Spannbereich von 0,1 mm bis 25,4 mm ab; von Schrupp- bis zur Mikrobearbeitung kann alles, was in einer umfangreichen Fertigung von Kundenaufträgen gefordert wird, abgedeckt werden.

– Die Komponente Werkzeugspannung kann mit der konstanten System-Rundlaufgenauigkeit von ≤ 3 μm als erledigter Bereich betrachtet werden; der Facharbeiter an der Maschine kann sich voll und ganz den anderen Produktionsbereichen widmen und so effizient und schnell arbeiten.

– Sogar in der Einzelfertigung macht sich das extrem gute, vibrationsdämpfende Verhalten des ‚powRgrip‘-Werkzeughaltesystems bemerkbar. Mit Blick auf die eigenen Erfahrungen als Lohnfertiger geht man bei Zimmermann davon aus, dass die Vorteile in einer Serienfertigung noch größer sind. Und falls noch mit einem Schichtmodell gearbeitet wird, erhöht sich der Benefit von Rüstzeitersparnis und Werkzeugstandzeit bis hin zur Produktivitätssteigerung noch einmal wesentlich.

– Die Handhabung, die Einfachheit in der Bedienung, die hohe Präzision und die spezielle Einspanntechnik sind weitere Pluspunkte des Systems. Dem Facharbeiter an der Maschine nützen während der Bearbeitung die besten Zerspanwerkzeuge nichts, wenn nicht auch das Werkzeugspannsystem den optimalen Einsatz der Werkzeugschneiden unterstützt und die Spannkraft optimal übertragen werden kann. Die neue Werkzeugtechnologie geht auf immer mehr Drall, das Ergebnis ist ein starker ‚Korkenzieher- Effekt‘, es entstehen höhere Axialkräfte auf die Schneide. Umso besser das Werkzeugspannsystem die Spannkraft auf das Werkzeug übertragen kann, umso weniger Auszüge gibt es. Und je besser die Vibrationen gedämpft werden, desto schonender für die Schneide. Im Werkzeugspannsystem liegt also großes Potenzial.

 

Herausforderung Mikrofräsen


„Bei den Anwendungsfällen liegen unsere Herausforderungen immer in der Präzision. Insbesondere in der Chipindustrie sind nur sehr geringe Fertigungstoleranzen im Nanobereich gestattet“, erläutert Thorsten Vogelpohl, Verantwortlicher für Toolmanagement bei Zimmermann. „Beim Mikrofräsen hat das ‚powRgrip‘-Werkzeugspannsystem einen maßgeblichen Einfluss auf die Präzision an der Spitze der Schneide des Zerspanwerkzeugs – schließlich besteht bei der Mikrobearbeitung nicht viel Spielraum.“ Bei Zimmermann liegt in Sachen Mikrobearbeitung die Priorität vollkommen bei der Präzision und weniger bei der Standzeit, da nicht in Serienfertigung produziert wird. Hier punktet die vibrationsdämpfende Eigenschaft des Schweizer Werkzeugspannsystems beim Hartmetall- und Vollmetallbohren schon bei kleinen Stückzahlen. Die Werkzeuge unterliegen mit dem System nur einem gleichmäßig leichten Verschleiß und der Mitarbeiter kann sich genau danach richten, wann der kritische Verschleißpunkt von unter zwei Zehntelmillimetern erreicht ist. In Zahlen ausgedrückt: vorher drei Teile und jetzt zehn Teile mit demselben Fräser beziehungsweise zuvor Nachschleifen aufgrund einseitigen Verschleißes nicht mehr möglich und jetzt sechs Mal Nachschleifen problemlos möglich. Mit anderen Testsystemen war der Verschleiß bei den beiden Faktoren Verschleißtiefe und Länge der Werkzeugstandzeit unterschiedlich und musste viel genauer beobachtet werden – was viel unproduktive Zeit des Facharbeiters in Anspruch nahm. Zu berücksichtigen ist zudem, dass Werkzeuge während des Verschleißes ausgetauscht werden müssen. „Also dann, wenn ein Nachschleifen noch möglich ist. Falls dieser Punkt überschritten wird, kann das Werkzeug nur noch entsorgt werden“, ergänzt Lars Hasenbein. „Durch die gleichmäßige Abnutzung der Schneide mit ‚powRgrip‘ kann der Nachschleifprozess bis zu sechs Mal ohne Probleme durchgeführt werden. Dagegen war vorher der Verschleiß an der Kante bereits zu breit ausgefallen, sodass ein Nachschleifen nur erschwert oder gar nicht mehr möglich war.“


Somit überrascht es nicht, dass dieses Werkzeugspannsystem in der gesamten Firma Zimmermann vorzugsweise eingesetzt wird. Zumal die Flexibilität des Systems voll und ganz den Anforderungen und der Philosophie des Unternehmens entspricht. Auch die Mitarbeiter sind sehr zufrieden mit der Einfachheit und Handhabung, schließlich finden in der Fertigung an jeder Maschine mehrmals täglich Werkzeugwechsel statt. Für das System sprechen zudem die hohe Wiederholgenauigkeit und dass die Werkzeuge verlässlich immer gleich laufen. „Auch deswegen ist ‚powRgrip‘ das von uns gesuchte Zukunftssystem für die Präzisionssteigerung in unserer Fertigung. Denn es ist eine Erleichterung, wenn man sagen kann, die Werkzeugspannung macht einfach nie Probleme und kann für den Fachmann an der Maschine als erledigter Faktor betrachtet werden“, zieht Thorsten Vogelpohl ein positives Fazit. 

www.rego-fix.com  

 

 

Die Zimmermann GmbH

aus Wetter im südöstlichen Ruhrgebiet deckt sämtliche Kundenbedürfnisse der zerspanenden Fertigung ab. Seit der Gründung im Jahre 1986 verzeichnet das Unternehmen ein stetes Wachstum, insbesondere in den letzten zehn Jahren: von drei Mitarbeitern und drei Maschinen auf heute 24 Mitarbeiter und 15 Maschinen. Zimmermann ist ein zuverlässiger und leistungsfähiger Zulieferer sowie Systemlieferant für die Optik-, Laser-, Elektronik-, Medizin- und Chipindustrie sowie die Luft- und Raumfahrtbranche. Die Nordrhein-Westfalen sind kein Lohnfertiger im eigentlichen Sinne. Bei der Spezialisierung auf Prototypen und Kleinserien kommt es vor, dass von einem Produkt im Jahr lediglich 5–10 Baugruppen hergestellt werden. „Die große Masse wird bei uns nicht produziert. Wir sind ein Einzelfertiger, der eine extrem hohe Flexibilität in den verschiedensten Branchen und bei unterschiedlichsten Kundenwünschen an den Tag legen muss“, berichtet Lars Hasenbein, Produktionsleiter bei Zimmermann. „Präzision und Rundlauf gehen in unserem Hause vor, es geht um Können oder Nichtkönnen. Messprotokolle für Bauteile aus der Luft- und Raumfahrt sind für uns quasi an der Tagesordnung.“ 

www.feinmechanik-zimmermann.de

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Beitrag aus dima 3/2015:

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