Gewinde in einem Zuge

Gewindeformer von Walter verbessern bei Profiroll in Bad Düben die Prozesssicherheit.

Der Effekt: keine Werkzeugausfälle mehr und eine deutliche Reduzierung der Bearbeitungsdauer. 

RICHARD LÄPPLE, TÜBINGEN

 

Gewindebohrern bereiten tiefe Bohrungen und eine schwankende Werkstoffqualität häufig Schwierigkeiten: Die Späne verklemmen leicht, die Schnittkräfte fahren Achterbahn – es besteht akute Bruchgefahr. Tritt solch eine Extremsituation ein, ist die Entfernung der Werkzeugstahlfragmente oft nur durch Funkenerosion möglich. Das ist aufwändig und kostspielig und zudem ohne Gewähr auf vollständigen Erfolg, denn nicht selten verbleiben harte Partikel im Material. Folglich ist Prozesssicherheit beim Gewindeschneiden das A und O. Um diese nicht aufs Spiel zu setzen, bleibt dem Zerspaner nur übrig, mit den Schnittwerten weit auf die sichere Seite zu gehen. Eine Gratwanderung zwischen Produktivität und Ausschuss. Potenzial bleibt auf der Strecke.

 

Umstieg auf Gewindeformer


Das war auch die Situation bei der Profiroll Technologies GmbH aus dem sächsischen Bad Düben. Gegründet vor 70 Jahren, produziert das heute global tätige Unternehmen rund einhundert Maschinen im Jahr – nicht mehr nur für Gewinde, sondern allgemein um rotationssymmetrische Werkstücke zu profilieren. Umformwerkzeuge und zahlreiche Dienstleistungen vervollständigen das Angebot. Für seine Profilwalzmaschinen für rotationssymmetrische Werkstücke bearbeitet das Unternehmen unter anderem bis zu drei Meter lange Grundplatten für Linearführungen aus ST37, einem bekannten Werkstoff mit Qualitätsstreuungen. Die Platten sind 16 bis 20 mm dick und benötigen bis zu 90 Durchgangsgewinde M5 oder M6. Bislang verwendete die Fertigung Gewindebohrer – aus den genannten Gründen im Schongang. „Wir dachten bereits vor Jahren einmal daran, Gewindeformer für diese Anwendung einzusetzen, doch fehlte uns die geeignete Maschine“, erklärt Peter Zintl, Geschäftsbereichsleiter Fertigung bei Profiroll.


Generell eignen sich Gewindeformer zwar für jede Maschine. Ältere Maschinen schaffen es jedoch in der Regel nicht, bei kurzen Arbeitswegen die Spindel in wenigen Sekundenbruchteilen von Null auf Nenndrehzahl zu beschleunigen. Eine Voraussetzung, um Hochleistungswerkzeuge wie Gewindeformer wirtschaftlich einzusetzen. Es geht wertvolle Zeit verloren bis die Spindel auf Touren ist.


Dennoch untertourig fahren? Machbar, aber fragwürdig: „Bei zu niedriger Schnittgeschwindigkeit fließt der Werkstoff nicht optimal, die Werkzeuge verschleißen schneller“, meint Thomas Neugebauer, technische Beratung und Verkauf bei der Walter Deutschland GmbH.

 

Lange Standzeiten, geringer Verschleiß


Als Anfang 2013 eine neue, dynamische Maschine angeschafft wurde, ein Universalbearbeitungszentrum Uni-Speed 7 von SHW, war die Situation mit einem Male eine andere: Einer Verwendung von High-Performance-Gewindewerkzeugen stand nun nichts mehr im Wege. Um sowohl mit maximaler Prozesssicherheit wie auch bester Produktivität arbeiten zu können, empfahl der langjährige Werkzeugpartner Walter seinem Kunden Profiroll Gewindeformer des Typs Walter Prototyp „Protodyn S Eco Plus“ mit Innenkühlung und radialen Austrittsöffnungen. Veredelt mit einer verschleißfesten TiN-Beschichtung und nachträglicher Dampfbehandlung, ermöglichen diese Werkzeuge rund die dreifache Schnittgeschwindigkeit gegenüber den bisher eingesetzten Gewindebohrern. Oder anders gesagt: die Bearbeitungsdauer reduziert sich um 70 Prozent. Und, der Maschinenbediener braucht sich nicht mehr um die Qualitätsstreuungen des ST37-Materials zu kümmern, er kann den Prozess quasi „vergessen“. Und das längerfristig, denn die Gewindeformer von Walter lassen selbst nach mehreren Monaten so gut wie keinen Verschleiß erkennen.

 

Grundlochgewinde bis 5 x D


Noch größere Einspareffekte zeigten sich bei M8-Gewinden in Lagergehäusen aus vergüteten C45 oder 42CrMo5. Für die Bearbeitung dieser Teile steht ein Matec 40-HV Bearbeitungszentrum zur Verfügung. Das Gros der Gewinde, etwa 50 Stück, sind Grundlochgewinde bis 5 x D, eine noch machbare Tiefe für die Standard-Gewindeformer „Protodyn S Eco Plus“. „Mit den Gewindebohrern sind wir früher reversierend vorgegangen. Das heißt, wir sind mit dem Werkzeug mehrmals zurückgefahren, um die Späne zu entfernen, haben also die Gewinde in Stufen geschnitten. Die Standzeiten gingen dabei nach unten, denn beim Zurückfahren schleifen die Gewindebohrer an der Wandung und verschleißen schnell“, erklärt Arno Deutrich, Mitarbeiter der Arbeitsvorbereitung bei Profiroll. Dagegen stellen die Gewindeformer die Gewinde in einem Zuge her, ohne zu lüften. Ein gewaltiges Produktivitäts-Plus. „Unter dem Strich reduziert sich die Bearbeitungszeit um 20 Minuten pro Bauteil“, so der AV-Verantwortliche weiter.


Timo Mager, Senior Produktmanager Gewinden bei der Walter AG Tübingen, ergänzt: „Gewindeformer sind sehr prozesssichere Werkzeuge, denn es entstehen keine Späne, die sich einklemmen könnten. Die Standzeiten sind daher sehr hoch, es sind sehr tiefe Gewinde möglich, und aufgrund der fehlenden Spannuten sind die Werkzeuge äußerst stabil. Oft sind deutlich höhere Schnittgeschwindigkeiten als beim Gewindeschneiden möglich.“

 

Bohrer für die Kernlöcher


Einen nicht unerheblichen Anteil an den Produktivitätsverbesserungen haben auch die neuen Bohrer für die Kernlöcher, die die Tübinger Werkzeugexperten in der exakt abgestimmten Größe lieferten: X·treme-VHM-Hochleistungsbohrer aus dem Walter Titex Programm. Dem Anwender entsteht wieder ein zweifacher Vorteil: Die Werkzeuge bieten höhere Vorschübe und machen einmal mehr das reversierende Bohren, die frühere Standard- Vorgehensweise auch bei Kernlöchern, überflüssig. Tiefe Bohrungen in einem Zuge sind eine der Stärken der X·treme-Bohrer. Mit Innenkühlung, optimierter Beschichtung und Geometrie zählen sie zu den Benchmark-Werkzeugen des Marktes. „Der Umstieg auf die neue Gewindetechnologie ist ein Meilenstein für unsere Fertigung“, resümiert Arno Deutrich. Es gäbe bereits weitere Anwendungsfälle. Wo immer viele oder tiefe Gewinde herzustellen sind, stehen bei Profiroll künftig Gewindeformer als Option auf der Werkzeugliste.

www.profiroll.de  
www.walter-tools.com

 

Beitrag aus dima 3/2015:

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