Titelstory: Warum Hydrodehnspannfutter nachhaltiger sind

Wenn Werkzeuge sicher gespannt werden müssen und darüber hinaus ein ausgezeichneter Rundlauf gewährleistet sein soll, führt bei den Spannmitteln kein Weg am Schrumpfen oder an einem Hydrodehnspannfutter vorbei, beispielsweise von Mapal. Bei der Auswahl zwischen den Verfahren spielen meist technische Gegebenheiten oder persönliche Vorlieben eine Rolle - jedoch sollten Verantwortliche in diese Entscheidung auch Nachhaltigkeitsgesichtspunkte mit einbeziehen.
Die Uniq Hydrodehnspannfutter von Mapal erreichen eine zehnfach höhere Lebensdauer als ein Schrumpffutter und stehen für prozesssichere Bearbeitungsergebnisse.
Die Uniq Hydrodehnspannfutter von Mapal erreichen eine zehnfach höhere Lebensdauer als ein Schrumpffutter und stehen für prozesssichere Bearbeitungsergebnisse.Bild: Mapal Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG

Als Hersteller von sowohl Schrumpf- als auch Hydrodehnspannfuttern stellt Mapal die beiden Verfahren unter dem Nachhaltigkeitsgedanken gegenüber. Im Ansatz stützt sich der Vergleich auf die Bereiche Technik, Wirtschaft und Soziales als klassische Säulen der Nachhaltigkeit. Im Detail gibt es dabei immer wieder Überschneidungen, zumal technischer Fortschritt oft Hand in Hand geht mit höherer Wirtschaftlichkeit.

Die Nachhaltigkeit kann als Entscheidungskriterium dienen, weil die unterschiedlichen Spannmittel bei vielen Zerspanungsaufgaben ohne Weiteres austauschbar sind. Anwendungsfälle, für die sich nur Schrumpffutter mit ihren von Haus aus kleineren Störkonturen eignen, werden seltener. Die neueste Generation der Mapal Hydrodehnspanntechnik unter der Marke Uniq gestattet bereits einen Austausch der Technologien bei exakt gleicher, von der DIN vorgegebenen Störkontur.

Der Wechsel bei einem Hydrodehnspannfutter dauert lediglich rund zwei Minuten.
Der Wechsel bei einem Hydrodehnspannfutter dauert lediglich rund zwei Minuten.Bild: Mapal Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG

Wesentlich längere Lebensdauer

Ein großer Pluspunkt für das Hydrodehnspannfutter in Sachen Nachhaltigkeit aus technischer Sicht ist dessen wesentlich höhere Lebensdauer. In Vergleichen kam Mapal zu dem Ergebnis, dass es mindestens zehnmal länger hält als ein Schrumpffutter. Hinzu kommt, dass es sich für die Wiederaufbereitung eignet. Werden beim Service die Einbauteile ersetzt und das Hydrauliköl neu aufgefüllt, läuft das Spannfutter wie neu und ist bereit für eine zweite Lebenszeit. Während ein Schrumpffutter etwa 500 Zyklen spannt, bringt es ein aktuelles Uniq Hydrodehnspannfutter von Mapal auf 10.000 bis 15.000 Zyklen. Der etwa doppelt so hohe Preis eines hydraulischen Futters macht sich also bezahlt – zumal bei der Schrumpftechnik die Kosten für ein Gerät hinzukommen.

>>Soziale Verantwortung im Unternehmen<<

Bei einem Schrumpffutter erfolgt die Spannung des Werkzeugs durch Erhitzen und Abkühlen der Aufnahme. Dabei verändert sich jedes Mal die Struktur des Materials, was Ermüdung zur Folge hat. Mit jedem Schrumpfprozess verschlechtert sich die Qualität der Spannung; sowohl der Rundlauf als auch die radiale Steifigkeit lassen von der ersten Benutzung an immer weiter nach. Im Gegensatz dazu reduziert die Spannung mit Öl Mikroschwingungen in der Bearbeitung. Werkzeugstandzeit und Oberflächenqualität werden somit verbessert: Hydrodehnspannfutter erzeugen über ihre gesamte Lebensdauer prozesssicher eine bessere Oberflächengüte.

Schrumpfgeräte sind Stromfresser

Ein starkes Argument für einen Wechsel zum hydraulischen Spannen ist der hohe Energieaufwand beim Schrumpfen. Ein Schrumpfgerät, das in der Fertigung täglich im Dreischichtbetrieb im Einsatz ist, kommt jährlich auf einen Stromverbrauch von 10.000 bis 12.000 Kilowattstunden, wie Mapal in der eigenen Fertigung ermittelt hat. Das entspricht in etwa dem Strombedarf von fünf sparsamen Zweipersonenhaushalten.

Mit dem Energiebedarf gehen nicht nur hohe Stromkosten, sondern auch eine große Menge an erzeugtem CO2 einher. Beim aktuellen deutschen Energiemix entsteht laut Statista pro Kilowattstunde 366 Gramm CO2. Damit belastet ein Schrumpfgerät die Atmosphäre mit 3,6 Tonnen CO2 pro Jahr. Das zeigt inzwischen Auswirkungen auf die ganze Supply Chain, wo die Nachhaltigkeit in der Produktion zunehmend an Bedeutung gewinnt. Viele Tier1- und Tier2-Kunden wollen nur noch beliefert werden, wenn der Anbieter nachweisen kann, dass er seinen CO2-Fußabdruck reduziert hat.

Die einfache und unproblematische Handhabung ist ein weiteres Plus für die Hydrodehnspanntechnologie.
Die einfache und unproblematische Handhabung ist ein weiteres Plus für die Hydrodehnspanntechnologie.Bild: Mapal Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG

Bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung spielt neben der Lebensdauer der Spannfutter und dem Energiebedarf der Geräte auch der Faktor Zeit eine Rolle. Der Wechsel eines Hydrodehnspannfutters dauert maximal zwei Minuten. Für ein Schrumpffutter werden je nach Größe sechs bis acht Minuten benötigt. Bei vielen Werkzeugwechseln in der Fertigung summiert sich das über die Arbeitskosten auf beträchtliche Summen. Im Einstellraum wird zudem der Platz für das Schrumpfgerät eingespart.

Einfacher und sicherer

Die sozialen Aspekte der Nachhaltigkeit beleuchten das Thema vor allem aus der Sicht des Benutzers. Für ihn ist der Umgang mit einem Produkt, das die Performance auch optisch erkennen lässt, sicherlich angenehmer als der mit einer angerosteten Hülse. Was Handling und Sicherheit betrifft, spricht allerdings noch wesentlich mehr für den Übergang zur Hydrodehnspanntechnik.

Ein Schrumpfgerät ist nicht nur umständlich in der Bedienung, sondern stellt auch eine potenzielle Gefahrenquelle da. Fast jeder Bediener hat sich im hektischen Arbeitsalltag schon mal die Finger an einem heißen Spannfutter verbrannt. Beim hydraulischen Spannmittel besteht keine Verbrennungsgefahr. Überhaupt ist es besonders einfach und komfortabel in der Handhabung: Der Anwender muss das Werkzeug nur einstecken und festschrauben. Dem Mitarbeiter kommt auch zugute, dass die Prozesse stabiler laufen und weniger Nacharbeit anfällt. Last but not least – und das wird in der Praxis durchaus nicht immer sofort entdeckt – kann ein durch Materialermüdung verschlissenes Schrumpffutter die Ursache für steigenden Werkzeugverschleiß oder schlechter werdende Oberflächenqualität sein.

Resümee

Das Fazit des Vergleichs fällt eindeutig aus: Wer verantwortungsbewusst in der Fertigung unterwegs sein will, sollte einen Umstieg auf die Hydrodehnspanntechnologie in Betracht ziehen. Bei Neuanschaffungen sind Hydrodehnspannfutter aus Nachhaltigkeitsgesichtspunkten erste Wahl.

www.mapal.com

Das könnte Sie auch Interessieren

Bild: Maschinenfabrik Berthold Hermle AG
Bild: Maschinenfabrik Berthold Hermle AG
Branchentreff mit Technologietransfer in Gosheim

Branchentreff mit Technologietransfer in Gosheim

In fast allen Branchen zuhause – das sind die Bearbeitungszentren und Automationslösungen von Hermle. So zählen namhafte Branchen wie der Werkzeug- und Formenbau, Maschinenbau, Automotivbereich, Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt, Elektroindustrie und der Energiesektor, aber auch zahlreiche Zulieferbetriebe und Lohnfertiger zu den Anwendern von Hermle Produkten.

Bild: Fabasoft Approve GmbH
Bild: Fabasoft Approve GmbH
Top-Technologietrends 2024

Top-Technologietrends 2024

Die Kombination von Technologien sowie das Verbinden von Menschen, Geräten, Inhalten und Diensten ist die Grundlage für neue Geschäftsmodelle sowie Plattformen. Der Nachhaltigkeitsgedanke spielt bereits eine große Rolle in puncto Digitalisierungsstrategie und wird zunehmend wichtiger. Aus Sicht von Fabasoft Approve stellen vier Technologien essenzielle Aspekte für den Bereich Nachhaltigkeit und das Generieren von beständigen Wettbewerbsvorteilen dar.

Bild: Powerhouse Solutions GmbH
Bild: Powerhouse Solutions GmbH
Datengetriebene Produktionen vereinfachen

Datengetriebene Produktionen vereinfachen

Wer Fertigungsdaten erhebt, bekommt es schnell mit riesigen Datenmengen zu tun. Diese verstellen leicht den direkten Blick auf naheliegende und einfache Maßnahmen, die die Produktion optimieren. Powerhouse Solutions hat mit TwinHub eine Plattform entwickelt, die gewollt pragmatisch – ohne überbordende und dadurch lähmende Komplexität – zum Bindeglied zwischen Maschinendaten sowie übergeordneten Systemen wird.

Bild: Supfina Grieshaber GmbH & Co. KG
Bild: Supfina Grieshaber GmbH & Co. KG
Fachartikel: Autonome Fertigung

Fachartikel: Autonome Fertigung

Immer weniger Menschen müssen immer mehr produzieren. Das ist bereits ein langanhaltender Trend, der sich fraglos weiter fortsetzt und sogar zu einer essenziellen Notwendigkeit wird. Bisherige Fertigungskonzepte in der Wälzlagerindustrie benötigen besonders qualifiziertes Personal – selbst oder gerade, wenn diese hoch automatisiert sind. Beim Bedienen, Rüsten und Optimieren ist der Mensch gefragt. Was aber, wenn der Mensch einfach nicht mehr zur Verfügung steht? Supfina bietet hier Lösungen an.

Bild: ACP Systems AG
Bild: ACP Systems AG
Trockene vollautomatisierte Reinigungsprozesse

Trockene vollautomatisierte Reinigungsprozesse

Das Ziel, die Energie- und Ressourceneffizienz zu optimieren, führt in der industriellen Teilereinigung zu einem verstärkten Einsatz von trockenen Verfahren, mit denen sich Verunreinigungen prozesssicher entfernen lassen. Gleichzeitig besteht immer mehr die Anforderung, Reinigungsprozesse automatisiert und in Fertigungslinien integriert durchzuführen.