Mit neuer Performance Kosten reduziert und Effizienz gesteigert

Innovative Unternehmen beschäftigen sich kontinuierlich mit der ganzheitlichen Optimierung von Prozessen. Im Idealfall geht man solche Effizienzsteigerungen in Zusammenarbeit mit den jeweiligen Anbietern an. Die TVB GmbH in Murnau bezieht die Werkzeuge deshalb nicht als Katalogware, sondern erarbeitet gemeinsam mit den Werkzeugherstellern neue effiziente Strategien bzw. Lösungen. In Zusammenarbeit mit dem Unternehmen Schreurs Tools ist es so in Murnau gelungen, die Fertigung von Elektrodenhaltern mit den neuen Fräswerkzeugen Performance Line kostengünstiger, schneller und nachhaltiger zu gestalten.

Die TVB GmbH ist der erste und einzige Anbieter von Graphit-Rohlingen, -Halbzeugen, -Elektroden und Spannsystemen aus eigener Fertigung. Um dieses Alleinstellungsmerkmal zu stärken, hatte Geschäftsführer Andreas Rauchenberger die Idee, mit eigens entwickelten und gefertigten Elektrodenhaltern eine vernünftige Basis für Grafitelektroden zu schaffen. Mit der Investition in eine vollautomatisierte Fertigung inklusive einem 5-Achs-Bearbeitungszentrum hat man diesen Schritt Anfang 2020 gewagt. Bei den unterschiedlichen zu bearbeitenden Werkstoffen, wie Aluminium, Messing und chromhaltigen Edelstählen wie 1.2083 und 1.2085 stieß man mit den eingesetzten Fräswerkzeugen allerdings schnell an Grenzen. Zu diesem Zeitpunkt befand man sich beim Unternehmen Schreurs mit den neuen Torus- und Schaftfräsern „Performance Line“ noch im Entwicklungsstadium. Das war für Volker Jünger, Vertriebsleiter Key Account Kunden bei Schreurs, aber Grund genug, Andreas Rauchenberger in die Testphase miteinzubeziehen: „Wir sind mit diesen Fräswerkzeugen ja schon Anfang 2020 im Formenbau und der Teilefertigung Prototypen-Tests gefahren. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass die Werkzeuge nicht überzüchtet sind und die Schneiden-Längen von 3, 4 und 5 x D für die Bearbeitung bei TVB ideal wären. Das Problem bei diesen Haltern ist, wenn die Maschine mit einem Fräser Ø 16 mm bei diesen Haltern beschleunigt, ist die Fräsbahn bereits zu Ende. Auf Grund der verfügbaren Schneiden-Längen konnten wir den Fräserdurchmesser aber auf 12 mm reduzieren und damit auch eine andere Strategie fahren.“ Wie sich das in Murnau rechnet, zeigen aktuell die optimalen Fräsbedingungen und deutlich besseren Oberflächen. Zudem lässt sich mit dem kleineren Werkzeug ein Langloch fräsen, für das bislang Werkzeugwechsel notwendig war. Die so erzielte Zeit- und Kosteneinsparung erstreckt sich allerdings über den gesamten Prozess. In der Anschaffung liegt der Fräser mit Ø 12 mm 50 Prozent unter dem 16er Fräser, es werden wesentlich weniger Programme und weniger Aufwand beim Schrumpfen benötigt.

Unabhängig davon, ist die Optimierung von Prozessen in einer automatisierten Fertigung für gewöhnlich sehr aufwendig, denn das gesamte Equipment muss aufeinander abgestimmt werden. Deshalb waren die Ziele in Murnau bereits in der Testphase klar definiert. Die neuen Werkzeuge sollten bei den Takt- und Standzeiten mindestens ebenbürtig, wenn möglich aber besser sein. Außerdem beabsichtigte man damit auch einen Beitrag zur Nachhaltigkeit zu leisten.

Volker Jünger, Andreas Rauchenberger, Benjamin Hintz (vlnr): „Damit man Präzision
von Januar bis Dezember abrufen kann, muss auch die Qualität der Werkzeuge
auf Dauer konstant sein.

Konstante Präzision von Januar bis Dezember

Der erwähnte Kostenfaktor spielt für Andreas Rauchenberger zwar eine wichtige Rolle. Ein elementarer Faktor für ihn ist aber die Prozesssicherheit: „In einer automatisierten Fertigung ist die konstante Qualität ein absolutes Muss. Die beginnt meines Erachtens bereits bei der Herstellung der Werkzeuge. Schwankungen bei Substraten, Beschichtungen oder auch die Maßhaltigkeit sind ein absolutes No-Go, denn wir müssen verlässlich Präzision mit einer entsprechenden Wiederholgenauigkeit fertigen. Wir suchen deshalb nicht unbedingt die Sekunde, aber diese Präzision muss ich von Januar bis Dezember abrufen können. Das gilt natürlich auch für die Schwesterwerkzeuge.“ Die primäre Zielsetzung beim Wechsel der Fräswerkzeuge, dass die Standzeit und Prozesssicherheit gegenüber den Fräsern mit Ø 16 mm beibehalten wird, im Idealfall verbessert kann, ist gelungen, denn die Performance Line, als 4-schneidiges HPC Werkzeug für Schrupp- und Schlichtbearbeitungen, punktet auch bei der Qualität. Mit einem wesentlich geringeren Schnittdruck gegenüber den größeren Werkzeugen läuft der Fräser mit Ø 12 mm weicher. Das wiederum wirkt sich positiv auf die Schnittdaten, Standzeiten und auch die dadurch besseren Oberflächen vor allem beim Fräsen des 1.2085 aus. Auch deshalb setzt man in Murnau inzwischen nicht nur beim Fräsen der Elektrodenhalter auf die Fräswerkzeuge Performance Line, sondern auch bei Schiebern, Einsätzen etc. Für Benjamin Hintz, CNC Operator bei TVB ist das eine logische Konsequenz: „Zunächst ist es so, dass diese Bearbeitung kein anderer Anbieter mit einem kleineren Werkzeug abbilden konnte, weil die Schneiden einfach zu kurz waren. Einen wirklich großen Vorteil sehe ich aber in den Allround-Eigenschaften der Fräswerkzeuge. Ob Aluminium, Kunststoffe, Buntmetalle oder Stahl bis 55 HRC, es funktioniert.“ Die Einstellung, dass man nicht die Sekunde sucht, findet man speziell im Werkzeug- und Formenbau, ja häufig. Fakt ist aber auch, TVB fräst als Dienstleister ca. 30.000 Grafitelektroden pro Jahr. An die Kunden werden diese Elektroden zu 80 bis 85 Prozent leihweise für 30 Tage als Verpackungseinheit mit Halter inklusive Spannzapfen geliefert. Bei diesen Losgrößen spielen die Kosten also sicher keine untergeordnete Rolle.

Autor: Dr. Michael Haas, Geschäftsführer Schreurs Tools GmbH

Auf Grund der verfügbaren SchneidenLängen konnte der Fräserdurchmesser
auf 12 mm reduziert und eine andere
Strategie gefahren werden. Das rechnet sich
in Murnau.