Ein Jahr ist es etwa her, dass bei HSP Schermer gewisse Probleme beim Fräsen eines Titanbauteils auftauchten. Bekannt war: Das sicherheitsrelevante Luftfahrtteil ließ sich trotz eines großen Schruppanteils nicht über längere Zeiträume mannlos fahren. Dass man das Teil nicht in die Nacht oder über das Wochenende hineinlaufen lassen konnte, wurde aber erst relevant, nachdem die eingesetzte Horizontalmaschine mit einem Palettenwechsler automatisiert worden war. Nun zeigte sich: Der beim Schruppen und Schlichten eingesetzte Fräser gab die nötige Standzeit nicht her. Das stellte die Sicherheit des gesamten Prozesses infrage. Um beim Wechsel auf das neue Werkzeug nicht hunderte Programme umschreiben zu müssen, die für den bisherigen Fräser vorlagen, suchte HSP Schermer ein VHM-Werkzeug, das sich beim Schruppen und Schlichten mit den gleichen Schnittwerten mannlos fahren ließ. Wie bisher, sollte das trochoidal mit Durchmesser 16 erfolgen.
Vertrauen als Basis
Bei Zerspanern kommt es nicht selten vor, dass manche sich aus früheren Tätigkeiten kennen. So auch bei Stefan Keil und Patrick Kinzlinger: Der erste war jetzt Arbeitsvorbereiter bei HSP Schermer – www.hsp-schermer.de, der zweite Key Account Manager für Bayern bei OSG. Beide bauten in der Vergangenheit bereits ein Vertrauensverhältnis auf – und so gingen sie bei dem Titanbauteil gleich zur Tagesordnung über. Prozesssicher mit entscheidend längeren Standzeiten trochoidal in die Nachtschicht oder ins Wochenende hinein fräsen, das war die Aufgabe.
Analog zum Vorgängerwerkzeug stellte Kinzlinger einen VHM-Schaftfräser bereit, der als Sonderwerkzeug aus einer anderen Luftfahrtanwendung stammte. Schon der erste Test zeigte: „Mit dem Dreifachen der Standzeit waren wir auf dem richtigen Weg“, erinnert sich Stefan Keil. Was folgte, waren weitere Anpassungen des Fräsers an die spezielle Aufgabe. „So verlängerten wir für HSP Schermer die Schneidenlänge von 32 auf 38mm, um größere Schnitttiefen zu ermöglichen, und die Freilänge von 50mm auf 55mm, um mehr Raum für Nachschliffe zu schaffen“, berichtet Kinzlinger. „Außerdem statteten wir das Werkzeug mit einem größeren Eckradius aus, um die Schneide noch stabiler zu machen.“
Standzeiten vervierfacht
Das Ergebnis war frappierend. Mit dem Fräser, bestehend aus Feinstkornhartmetall, ausgerüstet mit einer nanostrukturierten TiSiN-Beschichtung, wurden statt der bisherigen 150min in Titan nun Standzeiten von 600min erreicht.
600min Standzeit statt der bisherigen 150min in Titan
„Für uns ist dies im mannlosen oder mannarmen Betrieb gleichbedeutend mit Prozesssicherheit“, beschreibt Keil den heutigen Stand. „Nicht nur, dass die Maschinenlaufzeit merklich verlängert wurde und der Prozess ruhiger und weicher läuft, auch der Ausschuss infolge Verschleiß oder Werkzeugbruch wurde reduziert.“ Zugleich ist jetzt die Schlichtqualität höher, denn mit dem OSG-Fräser wird nicht nur geschruppt, sondern auch geschlichtet. Neben dem Pluspunkt für die Lagerhaltung bedeutet dies vor allem, dass Toleranzen von ±0,01mm und H-Qualitäten über Kleinserien hinweg sicher eingehalten werden.
Kosten deutlich geringer
Nun sind die technologischen Anforderungen an den Prozess und das Werkzeug das eine, das andere ist die Wirtschaftlichkeit. Ließen sich in der neuen Konstellation auch Kosten sparen? Keil hat hierzu akribisch Buch geführt. Demnach betrugen „die jährlichen Kosten für das Vorgängerwerkzeug 0,69Euro/min, mit dem neuen Fräser kommen wir auf 0,15Euro/min.“ Hinzuaddieren würden sich weitere Einsparungen, die aus dem Nachschliff des Schrupp- und Schlichtwerkzeugs resultieren.
„Der Fräser kann durch unseren Nachbehandlungsservice in Göppingen dreimal nachgeschliffen werden“, bringt es Kinzlinger auf den Punkt. „Im Vergleich zum Neuwerkzeug wird dabei eine Standzeit von rund 80 Prozent erreicht.“ Während HSP Schermer die jährlichen Kosten für nachgeschliffene Werkzeuge so von 0,45Euro/min auf 0,11Euro/min senken konnte, ergab sich über alle neuen und aufbereiteten Fräser eine Reduzierung von 1,14Euro/min auf 0,26Euro/min. Auch angesichts der Hartmetallpreise, die in letzter Zeit um das 7- bis 8-fache gestiegen sind, scheint damit an dem Kriterium ‚Nachschleifbarkeit‘ kein Weg vorbeizuführen.
Zusammenarbeit nimmt weiter Fahrt auf
Die Kooperation von HSP Schermer und OSG, die vor gerade mal einem Jahr startete, nimmt inzwischen weiter Fahrt auf. Zusätzliche Fräser, aber auch Gewindebohrer und Bohrer (ADF- und ADO-Serie) befinden sich mittlerweile in Gaimersheim in der Anwendung. Dazu gehören etwa Standardfräser wie die EPL-HP-Serie für allgemeine Anwendungen und exotische Werkstoffe oder die schwingungsdämpfenden VHM-Fräser AE-VMS für ein breites Materialspektrum von Kohlenstoffstahl bis hin zu Titanlegierungen.
