Bild: HAM Hartmetallwerkzeugfabrik Andreas Maier
Spitzenleistung in Aluminium

Mit einem neuen Fräser der HAM Hartmetallwerkzeugfabrik Andreas Maier GmbH spart die Hartmut Keck Werkzeug- und Vorrichtungsbau beim Hochgeschwindigkeitsfräsen von Aluminium 60 Prozent Zeit. Gleichzeitig verbessert sich die Standzeit um 30 Prozent im Vergleich zu Wettbewerbsprodukten namhafter Hersteller.

Seit 1990 fertigt Hartmut Keck Werkzeug- und Vorrichtungsbau in Reutlingen hochwertige Präzisionsteile unterschiedlicher Geometrie und Materialien. Moderne Technik, flexible Produktion und zuverlässige Auftragsabwicklung sind Garanten für anhaltenden Markterfolg. Auf leistungsstarken CNC-Fräs- und Bearbeitungszentren entstehen Präzisionsteile für Klein- bis Großserien. Auf Kundenwunsch bietet Keck einen Komplettservice von der Materialbeschaffung bis zur Fertigung und liefert einbaufertige Teile und Baugruppen inklusive Montage, Drehbearbeitung, Oberflächen- und Wärmebehandlung. Das Unternehmen beschäftigt fünf Mitarbeiter in Reutlingen und 12 weitere in einer Niederlassung in Ungarn.


Zum zufriedenen Kundenkreis gehört auch ein Hersteller von Trockeneisanlagen. Keck fräst dafür spezielle Handstücke mit anspruchsvoller Geometrie aus dem Vollen. Sie bestehen aus der Aluminium-Legierung AlCuMg1. Dieser Werkstoff ist anspruchsvoll in der Bearbeitung, hochfest und eignet sich damit für stark beanspruchte Teile. Im Lauf der Zeit waren die Kundenbestellungen kontinuierlich angestiegen. „Die Stückzahlen haben sich mittlerweile verdoppelt. Dadurch sind wir in gewisser Weise unter Preisdruck geraten und haben uns nach Optimierungsmöglichkeiten in der Fertigung umgesehen“, beschreibt Geschäftsführer Hartmut Keck. In dieser Phase trat Achim Schweikart auf den Plan. Der Leiter Vertrieb Außendienst der HAM Vertriebsgesellschaft Fritz Hartmann erfuhr am Telefon von dem Anliegen und hatte spontan einen Lösungsvorschlag parat: Er empfahl den Einsatz des neuen Vollhartmetall-Schaftfräsers 40-5390. Bereits am nächsten Tag war Schweikart vor Ort und fuhr gemeinsam mit den Keck-Mitarbeitern erste Versuche. „In solchen Situationen“, schmunzelt er, „genügt es nicht, das Werkzeug lediglich rauszuschicken.“


Die HAM-Innovation ermöglicht es, alle Aluminium- und Kunststoffsorten gratfrei zu bearbeiten. Der Fräser besitzt eine spezielle Geometrie mit ungleicher Drallsteigung. Dies ermöglicht ein hohes Zerspanvolumen mit maximaler Zustellung im Vollschnitt bis 1,5 x D. Der Schaftfräser punktet durch hohe Laufruhe und vibrationsarme Bearbeitung. Er eignet sich besonders zum Schruppen und Schlichten mit hohen Vorschüben. Auch bei schwierigen Materialien ist eine gratfreie Bearbeitung möglich. Selbst bei hohen Leistungen arbeitet der Fräser übergangs- und schattierungsfrei. Bereits nach dem Schruppen sind hohe Oberflächengüten von Ra = 0,6 möglich. Dies gilt auch bei Eckradien und Umschlingungen. Störende Rattermarken oder Vibrationsmerkmale treten nicht auf. Eintauch- beziehungsweise Rampenwinkel von fünf bis zehn Grad sind problemlos möglich. HAM bietet die Innovation in Durchmessern von drei bis 20 Millimeter in momentan zwei Längen standardmäßig an. Es wurden aber schon zahlreiche Kundenwünsche mit anderen Längenbaumaßen und Eckradien realisiert. 


Die Spezialisten von Keck waren bereits nach den ersten Versuchen am Werkstück positiv überrascht. „Uns ist sofort das weiche, ruhige Fräsverhalten aufgefallen“, sagt Hartmut Keck, und Sohn Julian ergänzt: „Im Vergleich dazu waren Wettbewerbsprodukte schrill und laut. Dies wirkte sich auch auf die Spindelleistung aus.“ Die Lohnfertiger setzen den Fräser in drei Durchmessern im HSC-Modus im Hochgeschwindigkeitsbereich ein. Neben dem anspruchsvollen, achsparallelen Fräsen eignet sich die Reihe 40-5390 auch für konventionelle Arbeiten wie Nuten- oder Taschenfräsen. Keck verwendet den unbeschichteten Fräser mit 16 Millimeter Durchmesser zum Schruppen und Schlichten, mit acht Millimeter zum Konturschlichten und mit sechs Millimeter ebenfalls zum Schruppen und Schlichten. „Es gehört zu den Stärken des Werkzeugs, dass es sich für beide Verfahren eignet“, sagt Achim Schweikart.

 

Top-Oberflächengüte und reduzierte Fräszeit


Mit den Leistungen des neuen HAM-Produkts sind die Reutlinger mehr als zufrieden. „Wir erzielen heute wesentlich höhere Oberflächenqualitäten als früher. Die reine Fräszeit pro Werkstück konnten wir von vorher 12,5 auf 5,25 Minuten reduzieren. Das spart enorm Zeit“, beschreibt Hartmut Keck. Bei einer Serie von 200 Teilen ergibt dies einen Zeitgewinn von 24,2 Stunden. Trotz hoher Vorschübe und Zustellungen arbeitet der Fräser ruhig und prozesssicher. „Sein sehr guter Rundlauf und seine weichen Schneidkanten reduzieren die Spindellasten. Die von HAM entwickelte Schneidengeometrie hat sich in der Praxis bestens bewährt“, weiß Keck und kann die Überlegenheit des Fräsers anhand von Vergleichstests nachweisen. Das Präzisionswerkzeug mit acht Millimeter Durchmesser und 18000 Umdrehungen in der Minute erreicht eine Vorschubgeschwindigkeit Vf = 4320 mm/min, einen Vorschub pro Zahn als Startwert fz = 0,08 mm und die Schnitttiefe liegt bei ap = 12 mm. Die Werte des Wettbewerbsprodukts lagen in allen Positionen deutlich darunter.


Die Geometrie der Schnittfläche bringt einen weiteren, klaren Vorteil. Die Späne werden so ausgeworfen, dass es keinerlei Einschränkungen im Bearbeitungsprozess gibt. Hartmut Keck fischt aus einer Kiste eine Handvoll Späne heraus. „Sie sehen aus wie hochglanzpoliert. Die Kanten sind absolut sauber und an den Ecken gibt es keinerlei Risse. Späne mit solchen Eigenschaften lassen sich sehr gut abführen“, sagt er. Aus Sicht der Metall-Spezialisten punktet der Aluminiumfräser auch in Sachen Preis-Leistungs-Verhältnis. Das Werkzeug wird komplett in Baden-Württemberg hergestellt und liegt deutlich unter dem Preis vergleichbarer Wettbewerbsprodukte.


HAM hat die Leistungsfähigkeit seiner Innovation in weiteren Anwendungen im direkten Vergleich mit anderen Fräsern getestet. Die Reihe 40-5390 überzeugte auch beim Schruppen eines Werkstücks der Aluminiumlegierung AlMgSi1 für die Luftfahrt. Der Fräser mit zehn Millimeter war schneller, ruhiger, vibrationsärmer und erzielte bessere Oberflächenqualitäten als das Wettbewerbsprodukt. Auch beim Umfangsfräsen von Nuten und Taschen zeigte der Fräser mit 16 Millimeter Durchmesser seine Stärken. Bereits beim Schruppen mit Schnitttiefe ap = 5,0 mm bis 2 x D arbeitete er mit einer Vorschubgeschwindigkeit Vf = 6000 mm/min bei einem Vorschub pro Zahn von fz = 0,11 mm. Die Oberfläche war nach der Bearbeitung bereits sehr gut und wies keinerlei Gratbildung auf. Der anschließende Schlichtvorgang mit 3000 mm/min Vorschubgeschwindigkeit lieferte eine perfekte, schattierungsfreie Oberfläche. Beim Fräsen von Nuten und Taschen in die Aluminiumlegierung AlMg 4,5 Mn erzielte das Werkzeug bereits nach dem Schruppen mit 16 Millimeter Schnitttiefe und Vorschub 4000 mm/min eine Top-Oberflächenqualität von Ra = 0,55 µm. Das Schlichten mit Aufmaß Wand 0,2 Millimeter und Boden 0,25 Millimeter ergab eine weitere Optimierung der Oberfläche auf Ra = 0,48 µm.


Für die Hartmut Keck Werkzeug- und Vorrichtungsbau hat sich der Einsatz des Aluminiumfräsers schon nach kurzer Zeit voll ausbezahlt. „Wir sind mit diesem Werkzeug sehr zufrieden und ziehen es vergleichbaren Produkten klar vor. Da es sich um ein unbeschichtetes Werkzeug handelt, erhalte ich es schnell innerhalb einer Woche vom Nachschleifen zurück“, sagt der Geschäftsführer. Die Zusammenarbeit mit der HAM-Vertriebsgesellschaft Fritz Hartmann bezeichnet er als vorbildlich. Schließlich habe Achim Schweikart schnell auf sein Anliegen reagiert, vor Ort aktiv an einer Lösung mitgearbeitet und damit einen kundenorientierten Service geboten. Der neue Fräser leistet laut Hartmut Keck einen wichtigen Beitrag, die gestiegenen Kundenanforderungen nach höheren Stückzahlen und kurzen Durchlaufzeiten zu erfüllen. „Mit dem neuen HAM-Produkt erzielen wir Wettbewerbsvorteile und können den Auftrag wunschgemäß abarbeiten.“

www.ham-tools.com

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Beitrag aus dima 2/2016:

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