Made in Japan Die Herausforderungen liegen in der Luft - YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO - MHG MediaStore
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Mitsubishi Materials Craftsmanship Magazine
YOUR BM001D
GLOBAL CRAFTSMAN
STUDIO
Made in Japan
Die Herausforderungen liegen in der Luft
GRUSSWORT
Näher am Kunden
„Wir möchten alle Kunden und Interessenten in die In der Regel vermitteln Magazine die Gedanken und
faszinierende Welt von Mitsubishi Materials einladen.” Meinung des Herausgebers. Aus dieser Sicht ist unser
Mit diesem Leitgedanken haben wir das vorliegende Magazin wie jedes andere, jedoch mit der Hoffnung
Magazin ins Leben gerufen. veröffentlicht, dass jeder Absatz und jede Zeile Ihre
Im Sinne unserer Unternehmensphilosophie, einen eigenen Interessen und Tätigkeiten widerspiegeln. Doch
Beitrag „für die Menschen, die Gesellschaft und unseren Begeisterung kann natürlich viele Formen annehmen und
Planeten Erde“ zu leisten, unterstützen wir unsere Interessen unterscheiden sich von Kunde zu Kunde. Wir
Kunden bei der Durchführung reibungsloser Abläufe, möchten Sie daher auf unterschiedliche Themenbereiche
der Verbesserung ihrer Produktivität und der Gestaltung aufmerksam machen, auch wenn die aktuellen Berichte
neuer Verfahrenstechniken. Das ist unsere Mission heute nicht unbedingt für Sie relevant sind. Gerne stehen
als Werkzeughersteller. Die Erfüllung dieser Mission wir Ihnen dann bei Ihren Herausforderungen der Zukunft
besteht für uns in der Entwicklung leistungsfähiger und zur Seite.
optimal auf die Kundenbedürfnisse zugeschnittener Optimale Lösungen und Dienstleistungen aus
Werkzeuglösungen und Dienstleistungen – und zwar nicht Überzeugung – auf die Rundum-Kompetenz von
einfach nur als Werkzeughersteller, sondern als globales Mitsubishi Materials können Sie zählen. Dies ist die erste
„Craftsman Studio“, in dem Wertarbeit geleistet wird, auf Ausgabe unseres Magazins, und wir freuen uns auf viele
die sich unsere Kunden verlassen können. Wir hoffen, spannende und interessante Ausgaben in der Zukunft.
mit unserem Magazin „Your Global Craftsman Studio”
Ihr technisches Wissen auf dem neuesten Stand zu Fumio Tsurumaki
halten und Ihr Vertrauen zu gewinnen. Auf den nächsten Präsident
Seiten erwarten Sie spannende Neuigkeiten und aktuelle Advanced Materials & Tools Company
Ereignisse. Sie werden einzigartige Technologien auf Mitsubishi Materials Corporation
Basis unserer langjährigen Erfahrung kennenlernen,
einen Einblick in die Ideen unserer Entwickler für neue
Produkte erhalten und in interessanten Berichten
aus aller Welt schmökern können. Dieses Magazin
ist nicht nur eine Informationsbroschüre – es ist
Ausdruck unserer Philosophie und bietet Themen und
Kommunikationsmittel für jedes Interesse.
2 YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO
Ausgabe 1 - Inhalt Your Global Craftsman Studio
AUSGABE 1 INHALT
9-12
LEISTUNG im FOKUS
3-8 Foto: Mitsubishi Aircraft Corporation
Bearbeitung von schwer zerspanbaren
Advanced Manufacturing Research
Centre – AMRC
– Mitsubishi Materials bringt frischen
MARKTEINBLICKE Werkstoffen für die Luftfahrtindustrie Wind in die Luft- und Raumfahrtindustrie
13-14 15-16 17-20
DIE GESCHICHTE VON DIE KUNST DES CRAFTSMANS TECHNOLOGIE-ARCHIV
MITSUBISHI Innovative Werkzeugtechnik nach den Prinzipien des
japanischen Monozukuri-Herstellungsprozesses
Das Silberbergwerk von Ikuno – iMX, ein Schaftfräser mit MIRACLE SIGMA-Technologie: Eine
Mitsubishis Partner im Wandel der Zeiten austauschbarem Schneidkopf neue Ära in der Beschichtung beginnt
21-22
ÜBER UNS
23-24
INNOVATIVE ZERSPANUNG
25-26
WA - UNSERE KULTUR
Zentralisierung von Wissen und
technologischen Erkenntnissen im
Technologiezentrum von Mitsubishi HSC-Fräsen von Superlegierungen mit WA (Japan) – Den Geist Japans vermitteln
Materials in Japan Vollkeramik-Schaftfräsern – „Sushi“ original japanisch
YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO 3
MARKTEINBLICKE
MARKTEINBLICKE LUFTFAHRTINDUSTRIE
Sonderbeitrag
In der Luft
Bearbeitung von schwer
zerspanbaren Werkstoffen
für die Luftfahrtindustrie
Am Himmel herrscht Dank des Internets können
Informationen heute in der ganzen
(umgerechnet auf Kilometer pro
Passagier) zugelegt. Asien wird in den
geschäftiges Treiben Welt in Echtzeit übertragen werden.
Was jedoch den schnellstmöglichen
nächsten 15 Jahren voraussichtlich die
Führung beim Wachstum der Branche
Transport von Menschen und Gütern übernehmen, während der Luftraum
betrifft, war die Luftfahrtindustrie über Europa dank einer Vielzahl
bahnbrechend. Seit 1995 hat der gewerblicher Fluggesellschaften, die
Luftverkehr trotz zweier Rezessionen nahezu jeden Flughafen ansteuern,
der Weltwirtschaft jährlich um 5 % an Geschäftigkeit weiter zulegen wird.
4 YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO
MARKTEINBLICKE
Das Luftverkehrsaufkommen wird sich in den
nächsten 15 Jahren verdoppeln!
Weltweiter Luftverkehr – Ergebnisse und Prognosen
1500
(umgerechnet auf Passagier pro Kilometer)
1125
(Milliarde km)
750
375
0 2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 (Jahr)
Quelle: The Japan Aircraft Development Corporation
„2014-2033 Commercial Airplane Market Forecast“
Der europäische Luftverkehrsraum platzt aus
allen Nähten
Vorbereitung auf
den ersten Flug.
Der Mitsubishi
Regional Jet (MRJ)
aus Japan Gewerblicher Flugbetrieb in Europa
(10.00 Uhr GMT)
Quelle: http://www.flightradar24.com
Ein neues Es gibt eine riesige Vielfalt an
Flugzeugen für alle Anforderungen an
der Boeing 787, dem Airbus A350 und
weiteren neuen Passagierflugzeugen
umweltschonendes dieBeförderungzwischenKontinenten,
Regionen und Städten. Heute wird
neuartige geräuscharme Triebwerke
eingeführt, um so eine erhebliche
Passagierflugzeug die Luftfahrtindustrie durch klima- Entlastung der Umwelt zu erzielen.
und umweltschonende Produkte In Japan bereitet sich der neue MRJ
umgewälzt. Neben dem verstärkten von Mitsubishi Aircraft Corporation
Einsatz leichter aber belastbarer auf den ersten gewerblichen Flug
Werkstoffe von Titanlegierungen bis vor. Fluggesellschaften aus aller Welt
hin zu kohlenstofffaserverstärktem ergänzen ihre Flotte mit Maschinen,
Kunststoff (CFK) zur Einsparung von die gleichzeitig passagierfreundlich
Gewicht und Kraftstoff, wurden mit und umweltschonend sind.
Foto bereitgestellt durch Mitsubishi Aircraft Corporation Sonderbeitrag In der Luft
YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO 5
MARKTEINBLICKE
MARKTEINBLICKE LUFTFAHRTINDUSTRIE
Bauteile für Passagierflugzeuge und ihre Bearbeitung
Die meisten Passagierflugzeuge bestehen aus
bis zu 6 Millionen Bauteilen, für die in der Regel
leichte und belastbare Werkstoffe eingesetzt
werden. Die meisten Strukturbauteile werden
gefräst, und die Triebwerke bestehen aus
besonderen Legierungen, die extremen
Temperaturen und Belastungen standhalten
können. Da es hier auf Effizienz, Präzision und Tragflächenrippe
Qualität ankommt, sind Zerspanungswerkzeuge
erforderlich, die speziell für jeden einzelnen
1
Werkstoff konzipiert sind.
1
Aluminiumlegierung:
Hocheffizientes Fräsen bei Hocheffizienter Fräser für
ultrahohen Geschwindigkeiten Aluminiumlegierungen
von bis zu 300 km/h AXD4000
Viele Platten und Rippen (Struktur) der
Rahmenkonstruktion bestehen aus Aluminiumlegierung
Super-Duralumin (A7075). Das Fräsen von
Bauteilen aus Werkstoffblöcken erfordert
hocheffiziente Arbeitsvorgänge. Diese
Fräsvorgänge können mehr als 90 % des
Feststoffes zerspanen, um die gewünschte
endgültige Form zu erzielen.
Inzwischen sind Zerspanungswerkzeuge
erhältlich, die Bauteile mit einer
Geschwindigkeit von 5.000 m/min fräsen
können. Das Zerspanungsvolumen kann
bei diesen Vorgängen bis zu 10.000 cm3 pro
2
Minute betragen.
Titanlegierung: Der
verstärkte Einsatz hat zu
einem höheren Bedarf an
hocheffizienten Vorgängen
2
geführt.
Titanlegierungen zeichnen sich durch die
höchste spezifische Festigkeit (Verhältnis
Stärke/Gewicht) aller metallischen iMX Schaftfräser mit
Werkstoffe unter 400 °C aus; sie sind austauschbarem
leicht, belastbar und korrosionsbeständig. Schneidkopf für schwer zu
In neuen Passagierflugzeugen wird bearbeitende Materialien
Titanlegierung
zunehmend die Titanlegierung Ti-6Al-4V für
Bauteile wie Fahrwerke und Fluggelenke
eingesetzt, bei denen es auf sehr hohe
Festigkeit ankommt. Das hocheffiziente
Fräsen von Titanlegierungen stellt eine Bug- und Hauptfahrwerk
Herausforderung dar, da ihre geringe
Wärmeleitfähigkeit zur Erwärmung der
Schneiden führen kann.
6 YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO
MARKTEINBLICKE
3
CFK: Der neue Werkstoff
des 21. Jahrhunderts
Leicht, robust, korrosionsbeständig
und zehnmal belastbarer als Stahl
(Verhältnis Stärke/Gewicht) – CFK
wird im 21. Jahrhundert aus gutem
Grund immer öfter eingesetzt. Große
Flugzeugbauteile wie Rumpfteile werden
geformt, indem Kohlenstofffaserlamellen
in speziellen vorgefertigten Formen
MCS Bohrer mit aufeinandergeschichtet und anschließend
Diamantbeschichtung in einem Vakuum erhitzt werden. Aufgrund
zur Bearbeitung von CFK der starken Belastbarkeit von CFK ist dieser
Werkstoff jedoch schwer zu bearbeiten und
erfordert zum Schneiden Diamantwerkzeuge
oder diamantbeschichtete Werkzeuge.
3 CFK Rumpf
4
4
Superlegierung: Ein
extrem langlebiger
und hochfunktioneller
Superlegierung metallischer Werkstoff
selbst bei Hochtemperaturanwendungen von bis
zu 1.000 °C. Dieser wird in den Bereichen des
Triebwerks eingesetzt, in denen Verdichtung,
Verbrennung und Ausstoß stattfinden. Typische
Beispiele sind die Nickelbasislegierungen
INCONEL und WASPALOY . Superlegierungen
behalten ihre physikalischen Eigenschaften auch
bei extrem hohen Temperaturen; gleichzeitig
führen diese Eigenschaften zu einer schwierigen
PVD-beschichtete ISO-Wendeschneidplatte für maschinellen Bearbeitbarkeit. Sie erfordern
schwer zu bearbeitende Werkstoffe: eine Bearbeitung mit hochwertigen Werkzeugen
MP9015 / MS-Spanbrecher sowie eine sorgfältige Prüfung und systematische
Prozessplanung des Herstellungsverfahrens, bevor
Turbinenscheibe eine Serien- und Massenfertigung möglich ist.
INCONEL ist ein eingetragenes Warenzeichen von Huntington Alloys Canada, Ltd.
WASPALOY ist ein eingetragenes Warenzeichen von United Technologies, Inc.
Sonderbeitrag In der Luft
YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO 7
MARKTEINBLICKE
MARKTEINBLICKE LUFTFAHRTINDUSTRIE
2001 startete Mitsubishi Materials Corporation die groß
Aus Japan
angelegte Entwicklung von Zerspanungswerkzeugen für die
Luftfahrtindustrie. Der hohe Standard der bereits in Europa und
den USA erhältlichen Werkzeuge forderte eine kontinuierliche
Weiterentwicklung von Werkzeugen für die Luftfahrt, sodass
in die ganze Welt.
heute ein vielfältiges Produktsortiment an hochleistungsfähigen
Werkzeugen von Mitsubishi Materials erhältlich ist.
Darüber hinaus verfügt das Unternehmen über insgesamt
20 Luftfahrtexperten, die an zehn Standorten weltweit, u.a. in
Engagement aus
Japan, den USA, Asien und Europa, stationiert sind. Durch den
Schwerpunkt auf kontinuierliche Verbesserung der Produkte und
Bearbeitungsprozesse hat das Unternehmen nunmehr ein so
Leidenschaft
hohes Niveau erreicht, das dessen Beteiligung an internationalen
Entwicklungsvorhaben für neue Passagierflugzeuge ermöglicht
hat. Zwei erfahrene Führungskräfte von Mitsubishi Materials
beteiligen sich mit ihrem japanischen Know-how am Fortschritt
der Luftfahrtbranche.
Wettbewerb mit Masaaki Ito
ganzheitlichem Ansatz Aerospace Business Manager
Auf der Grundlage von elf Jahren Erfahrung
bei einem Maschinenhersteller mit
ISO-konformen Werkzeugsystemen für
die Kombinationsbearbeitung, verfolgt
Masaaki Ito, Business Manager des
Unternehmensbereichs Luftfahrt, bei der
Fertigung einen ganzheitlichen Ansatz.
Die in seinem Unternehmensbereich
entwickelte Technologie ist das Ergebnis
der Zusammenarbeit von Werkzeug-
maschinenherstellern, Hochschulen,
Forschungseinrichtungen und Flugzeug-
herstellern. „Unsere hocheffiziente Prozess-
technologie für schwer zu bearbeitende
Werkstoffe hat ein Niveau erreicht, wie es
für einen Werkzeugmaschinenhersteller
alleine nicht möglich gewesen wäre“,
erklärt Masaaki Ito. Für den Ausbau des
Unternehmensbereichs Luftfahrt hat
sich Mitsubishi Materials gezielt für den
Aufbau weltweiter Partnerschaften stark
gemacht. So trat das Unternehmen im
Frühjahr 2014 dem britischen Advanced
Manufacturing Research Centre (AMRC),
einem Forschungszentrum von Weltrang,
bei. AMRC erforscht Projekte wichtiger
Flugzeughersteller und nutzt Mitsubishis
Vollhartmetallfräser für die Bearbeitung
von Titanlegierungen. Derzeit arbeitet das
Unternehmen eng mit Experten von lokalen
und globalen F&E-Abteilungen zusammen,
mit dem Ziel, neue Produkte zu entwickeln,
mit denen der Sprung in die nächste
Generation der Zerspanung eingeleitet wird.
8 YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO
MARKTEINBLICKE
Dem Commercial Director und Mitbegründer des JIMTOF 2014 - 27. Internationale Stand von Mitsubishi Materials auf der
Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC), Werkzeugmaschinen-Messe in Japan Luftfahrtmesse Zhuhai Air Show in China
Adrian Allen, wurde ein Partnerschaftsvertrag Luftfahrtausstellung am Stand von Mitsubishi Interview mit den chinesischen Medien
unterbreitet Materials
Spezialist für die
Zerspanung schwer
zu bearbeitender
Werkstoffe
Tsuyoshi Nagano, Technischer Direktor,
ist seit seinem Beitritt zum Unternehmen
vor über 20 Jahren an der Entwicklung
der Zerspanungstechnik beteiligt. Er hat
die betrieblichen Entwicklungsprüfungen
und die Einführung von neuen
Prozesstechnologien geleitet, mit Erfolgen,
die sich nun bei internationalen
Messen weltweit bestaunen lassen.
Nach seinem Wechsel in den Bereich
Anwendungstechnik, konnte er dank
seines Erfahrungsschatzes im Bereich
Zerspanungstechnik, vertrauensvolle
Beziehungen zu Flugzeug- und
Werkzeugmaschinenherstellern aufbauen.
Er arbeitet vorwiegend in Asien und Japan,
mit Schwerpunkt auf der technischen
Unterstützung und Problemlösung
im Bereich schwer zu bearbeitende
Werkstoffe, unter Nutzung des weltweiten
Netzwerks von Mitsubishi Materials. Er
setzt sich außerdem für die Teilnahme
an Zerspanungs- und Luftfahrtmessen in
Nordamerika, Europa, China und Japan ein.
Mitsubishi Materials war 2014 der einzige
japanische Werkzeughersteller, der an
der größten chinesischen Luftfahrtmesse
„Zhuhai International Aerospace Show“
teilgenommen hat.
Sonderbeitrag In der Luft
YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO 9
AMRC
LEISTUNG IM FOKUS
LEISTUNG im FOKUS
Mitsubishi Materials bringt
„frischen Wind“ in die Luftfahrtbranche
Die weltweite Luft- und Raumfahrtindustrie gewinnt für die Fertigungsbranche zunehmend an
Bedeutung und wird von den USA und Europa dominiert. An der Spitze steht das international
renommierte Advanced Manufacturing Research Centre (AMRC) mit Boeing, eine Gruppe von
Forschungszentren im Bereich fortgeschrittene Fertigungstechnik für die Luftfahrt. Für diese
erste Ausgabe des Magazins von Mitsubishi Materials hat unser Redaktionsteam dem AMRC
einen Besuch abgestattet, um herauszufinden, welche Vorteile die Zusammenarbeit zwischen
Mitsubishi Materials und dem AMRC für die Luftfahrtbranche bringt.
Was ist das AMRC?
Das AMRC in Rotherham bei Sheffield in treiben Zentren, wie das AMRC, in Zusammenarbeit Arbeitsplätze im Bereich Engineering – mit diesem
Großbritannien wurde im Jahr 2001 zunächst als mit der Industrie Innovationen an, um diesen Zentrum setzen wir unsere Absicht in die Tat um und
Gemeinschaftsprojekt der Universität von Sheffield Anforderungen nachkommen zu können. bringen die nächste Generation britischer Ingenieure
und Boeing gegründet, unterstützt von Yorkshire Während unseres Besuchs bei AMRC sprachen wir hervor.“
Forward und dem Europäischen Fonds für regionale mit dem Commercial Director und Mitbegründer Das AMRC verfügt heute über sieben Gebäude, wobei
Entwicklung. Die AMRC-Forschungsgruppe verfügt des AMRC Adrian Allen OBE (Officer of the der jüngste Ausbau das Projekt „Factory 2050“ ist. Bei
über Fachkompetenz in den Bereichen Zerspanung, British Empire, ein britischer Verdienstorden, diesem Bau, der im Verlauf des Jahres 2015 eröffnet
Vergießen, Schweißen, additive Fertigung, Anm. d. Verf.), der auf die mit der Gründung werden soll, handelt es sich um die erste vollständig
Verbundwerkstoffe und Ausbildung. Mittlerweile zählt des Zentrums verbundene Zielsetzung hinwies. rekonfigurierbare digitale Fabrik im Vereinigten
AMRC mehr als 80 Industriepartner, u.a. namhafte Adrian Allen: „Als Professor Keith Ridgway CBE Königreich, durch die die Gesamtgrundfläche des
Unternehmen wie Boeing, Rolls-Royce, BAE Systems, (Commander of the British Empire, Anm. d. Verf.) AMRC auf stolze 38.925 m² anwachsen wird.
Airbus und natürlich Mitsubishi Materials. Ziel und und ich das AMRC ins Leben riefen, bestand
Zweck des Zentrums ist es, die Luftfahrtbranche unser wichtigstes Ziel vor allem in der Schaffung
zu unterstützen und führende Namen in der nachhaltigen Wohlstands für alle Beteiligten. Und
Fertigungsbranche, u.a. Mitsubishi Materials, zwar nicht nur Wohlstand im finanziellen Sinne,
DMG Mori, Nikken, NCMT, Renishaw und Starrag, sondern auch im Hinblick darauf, hochqualifizierte
zur Entwicklung von Innovationen anzuspornen Arbeitsplätze zu schaffen sowie Mehrwert und
und somit den OEMs aus dem Luftfahrtbereich Gewinn für unsere Partner zu erzeugen.
ermöglichen, ihre Ziele zu erreichen. Zu diesen Zielen Am Anfang haben wir uns konkrete Ziele mit einem
gehört insbesondere die schnellere und effizientere Zeitrahmen gesetzt, aber nach der Errichtung
Fertigung von Bauteilen, ohne die Fertigungsanlage unseres ersten Zentrums im Jahr 2004 übertrafen
zu vergrößern. wir unsere Ziele im Handumdrehen und haben uns
Laut Schätzungen erwartet die Branche weltweit bis innerhalb von nur vier Jahren verdoppelt. 2014 haben
zum Jahr 2032 eine Nachfrage nach 29.000 neuen wir unser Ausbildungszentrum eröffnet, das von
Passagierflugzeugen, 24.000 Business-Jets sowie 160 Auszubildenden pro Jahrgang auf derzeit über
5.800 Regionalflugzeugen im Gesamtwert von über 400 angewachsen ist. Eines unserer ursprünglichen
5 Billiarden US-Dollar. Vor diesem Hintergrund Ziele war die Schaffung hochqualifizierter
10 YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO Adrian Allen OBE
Commercial Director und Mitbegründer des AMRCTom Jones
General Manager MMC Hardmetal U.K. Ltd.
LEISTUNG IM FOKUS
Was passiert in den Hallen des AMRC?
Die Fertigungshalle des AMRC gilt als Strategien optimiert werden, ohne die
Versuchsfeld für die nächste Generation der bestehende Produktion unterbrechen zu
Fertigungstechnik. Die Werkzeugmaschinen müssen. Die Technik der Anlagenlieferanten
am AMRC werden entweder durch die wird rigorosen Tests unter von den
Werkzeugmaschinenhersteller oder führenden Namen der Luftfahrtindustrie
Luftfahrt-Erstausrüster zur Verfügung vorgeschriebenen Bedingungen unterzogen.
gestellt. Neueste technische Entwicklungen Ein Beispiel sind die umfangreichen Tests,
in den Bereichen Kühlmittel, die an den Fräsern der Coolstar-Serie von
Zerspanungswerkzeuge, Spanntechnik, Mitsubishi Materials durchgeführt wurden.
CAM-Software und Bearbeitungsstrategien 2013 nahm Mitsubishi Materials Kontakt
sowie neue Werkstoffzusammensetzungen mit dem AMRC hinsichtlich einer
werden bis zur Grenze an den Maschinen Mitgliedschaft auf; kurz danach wurde eine
ausgetestet. Tier-2-Mitgliedschaft vereinbart. Mitsubishi
Um einen reibungslosen Übergang Materials liefert die neuesten Entwicklungen
von der Forschung zur Vollproduktion in Sachen Zerspanungswerkzeuge und
zu gewährleisten, kommen im AMRC bietet Unterstützung für die Ingenieure
den Industriestandards entsprechende des AMRC. Dafür erhält Mitsubishi alle
Maschinen-Plattformen zum Einsatz. Ergebnisse und Feedbacks aus den Tests
Der Vorteil für Luftfahrt-Erstausrüster besteht der Zerspanungswerkzeuge. Hierzu gehören
darin, dass vorhandene Werkzeugmaschinen auch Empfehlungen auf Grundlage der Tests
dank der Einführung neuer Methoden und am AMRC.
Was bietet Mitsubishi Materials dem AMRC?
Adrian Allen OBE unterstreicht die Bedeutung ganzheitlicher Blick auf die Industrie. Mitsubishi Materials gehört zu den
des Beitrags von Mitsubishi: „Wir sind stolz Wir wollen die weltweit führenden entscheidenden Antriebskräften bei der
darauf und fühlen uns geehrt, mit Mitsubishi Unternehmen beteiligen, um die besten Entwicklung von Zerspanungswerkzeugen
Materials zu arbeiten. Japanische Hersteller verfügbaren Technologien, Produkte und wir würden eine engere Zusammenarbeit
haben die Industrielandschaft transformiert; und Fachkompetenzen zu nutzen. sehr begrüßen.“
ohne unsere japanischen Partnerschaften
wäre das AMRC nicht die Einrichtung, die sie
heute ist.
Als wirtschaftliche Einrichtung wollen wir
mit den führenden Namen in der Herstellung
assoziiert werden. Dies schärft unser Profil
und treibt die technischen Verbesserungen
für die Industrie an. Der Name Mitsubishi ist
in Europa sehr bekannt und genießt hohes
Ansehen. Dieser Name bedeutet für uns
einen erheblichen Gewinn und trägt zum
Aufbau der Marke AMRC bei. Wir streben
nach Anerkennung, was uns Respekt einträgt
und sich für alle unsere Partner auszahlt.
Hinter dieser Philosophie steckt unser
Worin liegen die Vorteile für Mitsubishi Materials?
Mit dem AMRC als einzigartiges in den internen Testeinrichtungen der
Forschungszentrum zum Austesten Hersteller von Zerspanungswerkzeugen
neuester Entwicklungen unter meist gar nicht möglich wäre.
Bedingungen, die von internationalen
Luftfahrt-Erstausrüstern vorgegeben So gilt beispielsweise der 5-achsige
werden, liefern die leitenden Ingenieure Starrag STC1250 am AMRC als
des AMRC Resultate, die die vollständige Industriestandard für diese Art der
Erstausrüster-Konfiguration umfassen. Bearbeitung; er verfügt über die
Diese einzigartigen Testbedingungen dynamischen Kapazitäten, den Coolstar-
berücksichtigen die Werkzeugmaschine, Fräser bis zum Limit auszutesten.
die Werkstoffe und Werkzeugwege, was
YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO 11LEISTUNG IM FOKUS
LEISTUNG im FOKUS
Die Versuche
Das AMRC verfügt über zahlreiche interne im Allgemeinen bisher Hochleistungs-Trennschneider als ob die Schnittgeschwindigkeit von 90 m/min viel
Forschungsabteilungen, unter anderem die „Process mit maximalen Parametern für Tiefe, Breite und zu niedrig angesetzt war, da der Flankenverschleiß
Technology Group“, die Strukturbauteile, z.B. Rumpf, geringen Vorschubgeschwindigkeiten eingesetzt. nach über 30 Minuten des Schneidens lediglich
Tragflächen etc., sowie Fahrwerke, Gehäuse, MMC hat jedoch festgestellt, dass die Bearbeitung 0,1 mm betrug. Man war der Auffassung, dass
Wellen, Scheiben und Turbinenschaufeln abdeckt, durch kleinere Schnitte bei deutlich höheren Schnittgeschwindigkeiten von bis zu 200 m/min unter
und das „Composite Centre“, ein Forschungs- und Geschwindigkeiten/Vorschüben in Kombination gleichzeitig vertretbarer Werkzeugstandzeit machbar
Entwicklungszentrum für die Herstellung von mit neuen Werkzeugwegen zu deutlich niedrigeren sein sollten.
Verbundwerkstoffen. Zeitgleich mit dem Beitritt zum Zykluszeiten und Kosten führt. Kurzum: Mitsubishi
AMRC begann Mitsubishi die Zusammenarbeit mit Materials verändert mit dieser Erkenntnis derzeit die Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wurde beschlossen,
der Abteilung für Strukturen an einem Projekt für das Überzeugung der Branche.“ den Mitsubishi-Fräser mit der geraden Schneide für
Taschenfräsen in Titan. Adrian Barnacle, Advanced kundenfinanzierte Projekte weiterzuentwickeln, bei
Materials Application Manager bei Mitsubishi UK Daniel Smith hat bei der Erfassung der Daten am denen ein Eckenradius von 3 mm verwendet wurde.
und erste Schnittstelle zum AMRC erklärt: „Das AMRC Mitsubishis variablen mehrschneidigen
AMRC konzentriert sich in der Regel auf Projekte, VHM-Fräser der Serie Coolstar getestet, der Dieses Werkzeug sollte für das Schruppen
die Erstausrüster für die Zukunft geplant haben. Für anhand neuester Innovationen in Sachen und Schlichten von Flugzeugstrukturteilen
die Bearbeitung von Flugzeug-Strukturbauteilen aus integrierte Kühlmittelzuführung und verbesserte (insbesondere Taschen) bei Schnitttiefen von
Titan haben Luftfahrt-Erstausrüster und die Branche Rohteilgeometrie entwickelt worden ist. Das bis zu 80 mm bei Hochgeschwindigkeits-
unmittelbare Feedback des AMRC war, dass sich der bearbeitungen zum Einsatz kommen und so im
Höchstdurchmesser von 20 mm des Coolstars unter Erfolgsfall ein potenzielles Zerspanvolumen von
dem Industriestandard von 25 mm befand; Mitsubishi 133 cm3/min ermöglichen.
entwickelte daraufhin einen Coolstar mit einem
Durchmesser von 25 mm für Testzwecke. Durch Optimierung der effektiven radialen
Schnitttiefe eines Arbeitsvorgangs werden die an
Das AMRC testete zunächst den variablen das Werkzeug weitergegebenen thermischen und
mehrschneidigen VHM-Fräser Coolstar VF6MHVCH mechanischen Zyklen kontrolliert, was die stete
und stellte einen maximalen Flankenverschleiß von Anwendung der idealen Parameter ermöglicht.
0,3 mm ein; dieser Wert wurde jedoch nie erreicht. Das Aus den Beobachtungen während dieser Tests ging
gewählte Werkzeug versagte statt dessen aufgrund hervor, dass eine Geschwindigkeit von 130 m/min
von Absplitterung an der Fasenkante. Es wurde in Kombination mit einer Spandicke von 0,08 mm zu
vermutet, dass der Fräser mit einem Eckenradius von dem stabilsten Arbeitsvorgang für die verwendete
3 mm für einen sehr viel längeren Zeitraum arbeiten Einrichtung führte. Daraus ergab sich eine geschätzte
könnte und dieser erhöhte Radius die Gefahr spröden Werkzeugstandzeit von ca. 60 Minuten bei einem
Versagens minimieren würde. Ebenso schien es, Zerspanvolumen von 133 cm3/min.
12 YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO Daniel Smith | AMRC Structures Platform Group Engineer - Process Technology Group (rechts)
Adrian Barnacle | Advanced Materials Applications Manager, MMC Hardmetal U.K. Ltd. (links)Adam Brown
Structures Platform Group Technical Lead - Process Technology Group
LEISTUNG IM FOKUS
Mitsubishi Materials bringt „frischen Wind“ in
die Zerspanungstechnik
In seinem Bericht stellte Daniel Smith,
leitender Ingenieur des Projekts am Adam Brown, Structures Group Technical Lead
AMRC, fest: „Das Entwicklungswerkzeug bei AMRC ist überzeugt: „Die Unterstützung,
mit 25 mm kann erwiesenermaßen bei die AMRC von Mitsubishi in der kurzen Zeit
erhöhten Schnittgeschwindigkeiten laufen, unserer Partnerschaft erhalten hat, war für
ohne nennenswerte Auswirkungen auf die Entwicklung von Werkzeugen für die von
die Werkzeugstandzeit, wenn die radiale uns unterstützten Branchen ausgesprochen
Breite und andere temperaturerzeugende wertvoll. Vor allem wissen wir die
Faktoren kontrolliert werden. Ferner wurden Zusammenarbeit mit der F&E von Mitsubishi
Geschwindigkeiten von bis zu 130 m/min bei der Fertigung von maßgeschneiderten
für das Schruppen bei ae = 10 % des und Entwicklungswerkzeugen für Tests
Werkzeugdurchmessers erfolgreich getestet, sehr zu schätzen. Dies hat in allen Fällen
während Geschwindigkeiten von 160 m/min zu überaus erfolgreichen Ergebnissen
zu einem hervorragenden Ergebnis beim sowohl bei Forschungs- als auch bei
Schlichten führen und möglicherweise noch Anwendungsprojekten geführt.“
gesteigert werden könnten, um die Zykluszeiten
weiter zu reduzieren.“ Adrian Barnacle weiter: „Die Luftfahrtindustrie
ist der wichtigste Maßstab für schwer zu
Mitsubishi Materials hält die Auswirkungen bearbeitende Werkstoffe – heute möchten
dieser Bearbeitungstechnik und der Coolstar- Kunden allerdings die Zeit an der Maschine
Serie für das Taschenfräsen von Titan für und die Abtragsleistung reduzieren, indem sie
beträchtlich. Bauteile und Strukturen erwerben, die soweit
wie möglich der Endkontur entsprechen. Vor
Adrian Barnacle stellt fest: „Beim Taschenfräsen diesem Hintergrund hat uns die leichte und
übertrifft der Mitsubishi Coolstar bei diesen schnelle Frästechnik des Coolstars an die
Parametern andere Werkzeuge bei Weitem.“ Spitze der Branche gebracht.“
Die Ergebnisse
Dieses Projekt hatte konkrete positive Gemeinschaftsprojekten in diesem Bereich
Auswirkungen auf das AMRC und Mitsubishi den Weg ebnet. Dies erweist sich auch bei
Materials. Erstens wurde Mitsubishi angeregt, der Beratung von Erstausrüstern hinsichtlich
die Coolstar-Serie mit größeren Durchmessern bewährter Praktiken durch Mitsubishi und das
und Eckenradien zu ergänzen, um den AMRC als hilfreich.
Industriestandards zu entsprechen. Darüber „Die Vorteile des Projekts für unsere
hinaus hat Mitsubishi einen Einblick in die Erstausrüster sind reduzierte Zykluszeiten,
neuesten Strategien erhalten, was sich positiv verbesserte Oberflächenbeschaffenheiten und
auf die Entwicklung künftiger Produkte niedrigere Werkzeugkosten“, fasst Adrian
auswirken wird. Das AMRC profitierte Barnacle zusammen. Somit schließt sich der
von einem besseren Verständnis für die Kreis zu Allens ursprünglichem Kommentar
Merkmale der Hochleistungshartmetalle und über das Leitbild des AMRC – nämlich,
Geometrien von Mitsubishi, was künftigen Wohlstand für alle Beteiligten zu generieren.
Was bringt die Zukunft?
Der nächste Schritt ist die Erwägung Zum jetzigen Zeitpunkt sind wir mit der
zusätzlicher AMRC-Projekte. Adrian Barnacle Anwendung des Coolstars, der überwiegend
erklärt abschließend: „Wir haben mit unserem beim Taschenfräsen von Titan zum Einsatz
Potenzial am AMRC nur die Oberfläche des kommt, sehr zufrieden. Jetzt möchten wir
Möglichen angekratzt. Nach diesem Projekt unsere WSP-Hochvorschubfräser der Serie
mit der Abteilung für Flugzeugstrukturen sind AJX zum Schruppen von Titan und unsere
wir nun an Projekten mit der Abteilung für austauschbaren Schneidköpfe der Serie iMX
Gehäuse und Triebwerke und mit der Abteilung zum Schlichten von Taschen testen.“
für Verbundwerkstoffe interessiert.
YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO 13DIE GESCHICHTE VON MITSUBISHI
Eingang zur Kanagase-Ader des Silberbergwerks von Ikuno in den 1930er Jahren
DIE GESCHICHTE VON
MITSUBISHI Band 1
Beitrag zur Modernisierung Waggons waren das Grundtransportmittel für Mensch und Material
(Ikuno Silberbergwerk in der Showa-Periode)
Japans durch die Herstellung
von Silber
Ikuno Bohren mit dem Jumbo-Bohrer aus der Fabrik von Ikuno (1955)
Silberbergwerk
Die Geschichte von Mitsubishi Materials Corporation begann
mit dem Einstieg von Tsukumo Shokai, dem Vorgänger
des Mitsubishi-Konzerns, in die Bergbauindustrie.
Nach Gründung seines Seefrachtgeschäfts im Jahr 1870 Handverlesung in einer Sortieranlage
stieg Tsukumo Shokai in das Kohle-Bergbau-Geschäft
ein, das sich zum Kerngeschäft des Mitsubishi-Konzerns
entwickelte. In diesem Bericht steht das Silberbergwerk
von Ikuno im Mittelpunkt – als nur eines von vielen
Bergwerken, die das Unternehmen eröffnet hat. Dieses
Bergwerk wurde die wichtigste Schnittstelle zur operativen
Geschäftsabwicklung, und die Herstellung von Silber trug
zur Modernisierung Japans bei. Das Ikuno Processing
Center ist heute noch in Betrieb.
Der kometenhafte Aufstieg des Silberbergwerks auf Displays präsentiert etliche Aspekte der Silberbergwerk von Ikuno unter dem 8. Shogun
von Ikuno 1200-jährigen Geschichte des Silberbergwerks. Yoshimune (1716 – 1745), als die Produktion
Das Bergwerk von Ikuno wurde vermutlich von Silber auf ca. 562 kg im Monat anstieg. Das
Nach einer Stunde Fahrt auf der Bantan-Linie im Jahr 807 nach unserer Zeitrechnung zum Silberbergwerk von Ikuno sicherte über 20.000
vom Bahnhof Sanyo Shinkansen Himeji erreicht ersten Mal geöffnet. Etwa 700 Jahre später, Menschen ihren Lebensunterhalt.
man den Bahnhof von Ikuno in Asago, Hyogo. im Jahr 1542, begann Suketoyo Yamana, der
Zehn Minuten östlich durch Kuchiganaya, Ikuno, Shugo-Lord der Region Tajima, den Bergbau in Aufstieg unter Mitsubishi zu einem der größten
befindet sich der Standort des historischen der Kanagase-Ader. In der Edo-Periode (1603 Silberbergwerke in Japan
Silberbergwerks von Ikuno (betrieben durch Silver – 1868) wurde der Bergbau von Nobunaga Oda
Ikuno Co., Ltd.). Das Steintor ziert die kaiserliche und Hideyoshi Toyotomi kontrolliert, und Shogun 1868 war Ikuno das erste Bergwerk, das
Chrysantheme, ein Wappen, das auf den Besitz Ieyasu Tokugawa gründete das Magistrat für die von der japanischen Regierung betrieben
des Bergwerks durch die Kaiserfamilie hindeutet. Aufsicht des Silberbergwerks. Zusammen mit wurde; in dieser Zeit führte der französische
Das Gelände verfügt über einen etwa 1 km langen der Goldmine von Sado und dem Silberbergwerk Bergbauingenieur Jean Franciszue Coignet
Tunnel für Besucher, der durch die Überreste von Iwami wurde das Silberbergwerk von Ikuno fortschrittliche europäische Bergbaumethoden
eines alten Tunnels und Bergwerks führt. Eine zu einer wichtigen Einkommensquelle für die ein. Zwar war das Bergwerk kurzzeitig in
Vielfalt wertvoller Gegenstände und Materialien Regierung von Edo. Seine Blüte erlebte das kaiserlichem Besitz, wurde aber 1896 an die
14 YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIODIE GESCHICHTE VON MITSUBISHI
Gesamtansicht des Hauptquartiers des Silberbergwerks von Ikuno in
den 1920er Jahren
Messung einer Ader während
der Edo-Periode (Furiganeshi
– Vermessungsingenieur:
Historischer Standort des
Silberbergwerks von Ikuno)
Eine neue Anlage - Ikuno Processing Center
(2015)
Das Ikuno Processing Center entstand durch die Zusammenarbeit junger
Mitarbeiter von Mitsubishi Materials Corporation
Mitsubishi Kapitalgesellschaft, einem Vorläufer Aufgrund sinkender Qualität und steigender Mitsubishi Materials Corporation eine neue
des Mitsubishi-Konzerns, verkauft. Unter Bergbaukosten wurde das Silberbergwerk von Anlage, das Ikuno Processing Center, an dem
der Verwaltung von Mitsubishi wuchs Ikuno Ikuno 1973 jedoch geschlossen, was das Ende heute 15 Personen beschäftigt sind. Auf der
schnell zu einem bedeutenden Bergwerk, einer 1200-jährigen Geschichte bedeutete. Die Grundlage vertrauensvoller Beziehungen
das die Grundlage für das japanische Überreste der Adern und Bergwerke sind als und Bindungen, die im Laufe ihrer langen
Währungssystem bot. In den Edo- und Meiji- historische Stätte erhalten worden und bilden Geschichte aufgebaut wurden, werden
Perioden betrug das durchschnittliche jährliche nun eine beliebte Touristenattraktion in Tajima. in der Anlage spezielle Werkzeuge
Produktionsaufkommen etwa drei Tonnen für die Bearbeitung von Autoteilen
und in der Showa-Periode sogar elf Tonnen. Mit der Eröffnung des Ikuno Processing Centers hergestellt. Mit dem neuen Kapitel in
Insgesamt kann das Silberbergwerk von Ikuno beginnt ein neues Kapitel in der Geschichte des seiner Geschichte wächst Mitsubishi
auf eine Produktion von 1.723 Tonnen Silber Bergwerks und eine neue tiefe Verbundenheit Materials im Einklang mit der Region.
über die 430 Jahre bis zu seiner Schließung mit den Menschen der Region.
blicken. Die Anzahl der Bergarbeiter, die zur
Produktionssteigerung während des Kriegs Die Bevölkerung von Ikuno ist zwar seit
beitragen sollten, betrug über 2.600, und die der Schließung des Silberbergwerks stetig
Stadt von Ikuno profitierte von diesem Wachstum. zurückgegangen, aber im August 2013 eröffnete
IKUNO
YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO 15DIE KUNST DES CRAFTSMANS
Die Kunst des Craftsmans
Band 2
Toshiya Matsumoto:
Kotaro Sakaguchi: Takayuki Azegami: Takahiro Misono: Mitarbeiter
Maschinenbediener Produktion
Maschinenbediener Mitarbeiter Entwicklung / Produktionstechnik / 2006
(ehemals Maschinenbediener
Prototypen / 1998 eingetreten 2006 eingetreten eingetreten
Prototypen) / 2004 eingetreten
iMX
Schaftfräser mit
austauschbarem Schneidkopf
Innovative Werkzeugtechnik von engagierten Craftsmen
Die Entwicklung von Schaftfräsern mit
austauschbaren Schneidköpfen begann bereits
2001. Wie bei jedem Entwicklungsprojekt fiel
auch hier das Endprodukt ganz anders aus als der
erste Prototyp. Für die Ingenieure von Mitsubishi
Materials war die gleichzeitige Kegel und
Plananlage des Hartmetallkopfs des Systems
ein zentraler Aspekt, um die Anforderungen
an höchstmögliche Stärke, Festigkeit und
Zuverlässigkeit zu erfüllen. Dies erforderte
jedoch neue Technologien. Für diesen Beitrag
haben wir mit vier Ingenieuren gesprochen, die
an dem Prozess beteiligt waren: zwei Experten
für Entwicklungs- und Produktionstechnologien
und zwei Bedienern von Prototypen.
16 YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIODIE KUNST DES CRAFTSMANS
Spezielle Stahlverschraubung
Zweiseitiger Kontakt (Kegel- und Stirnseite)
Integrierter Hartmetallhalter
Azegami: „Wir haben ein "Versuch-und-
Irrtum-Verfahren" eingesetzt. Wir suchten
verschiedene Werkstoffe für die Bauteile aus
Stahl und Hartmetall aus und führten wiederholt
Torsions- und Zugprüfungen an Hunderten von
Matsumoto: „Bei der Herstellung des Prototyps für Einheiten aus, bevor wir die erforderliche Stabilität
den Halter wurde die Stirnoberfläche des Halters hervorbringen konnten. Es war ein tolles Gefühl, als
graduell in Abstufungen von 1 μm geschliffen, der Testbediener schließlich die Produktleistung
um so die perfekte Toleranz zu ermitteln. Nach abzeichnete.“
Fertigstellung des Halters führten wir ein Sakaguchi: „Es war wichtig, nach all den Phasen
eines langen Entwicklungsprozesses etwas Neues
F:
Verschlussexperiment durch, in dem bestätigt
wurde, dass sich die radiale Verformung durch den und Innovatives auf der JIMTOF 2012 einzuführen.
Erzählen Sie doch mal, wie es zu der
zweiseitigen Kontakt, um nur wenige μm vergrößerte. Wir sind der Meinung, dass das Endprodukt dieses
Entwicklung kam.
Wir waren überwältigt von den Ergebnissen.“ innovative Ziel erfüllt hat – denn wir haben eine
Azegami: „Es gibt zwei verschiedene Arten
Misono: „Für die Massenfertigung des Werkzeugserie geschaffen, die unseren Kunden
von Schaftfräsern: VHM-Fräser und Fräser
Verschlussmechanismus mit dem zweiseitigen wirklichen Nutzen bringt.“
mit austauschbaren Köpfen. Schaftfräser mit
austauschbaren Köpfen sind wirtschaftlich, da sie
unterschiedliche Anforderungen erfüllen und sich
Kontakt mussten wir eine neue Technologie
entwickeln, die uns ermöglichen würde, die genauen F: Möchten Sie unseren Kunden noch etwas
mitteilen?
somit für viele Anwendungsbereiche eignen. Wie der erforderlichen Maßtoleranzen einzustellen – dies
galt damals als unmöglich für die Massenfertigung. Azegami: „Seit der Markteinführung der Serie iMX
Name schon sagt, bestehen VHM-Fräser aus einem
Wir analysierten die unterschiedlichsten im Jahr 2012 sind unsere Kunden, die von VHM-
Hartmetallblock, was hohe Festigkeit und Präzision
Bereiche, unter anderem Kontrollvorrichtungen Fräsern auf Schaftfräser mit austauschbarem
gewährleistet. 2001 kam uns der Gedanke, die Vorteile
und Messgeräte, Werkzeugmaschinen und die Schneidkopf umgestiegen sind, mit den Ergebnissen
beider Typen zu kombinieren, um den Ansprüchen
gesamte Prozessmethode, bevor wir schließlich sehr zufrieden. Dank der ausgezeichneten Stabilität
unserer Kunden gerecht zu werden. – Bei dem
die erforderliche Massenfertigungstechnologie und dem Bedienkomfort der Technologie bin ich
ursprünglichen Verschlussmechanismus wurde
einführten.“ überzeugt, dass immer mehr Kunden an dem
der Kopf nur durch den Kontakt mit der konischen
Sakaguchi: „Bei der ersten Einführung des Einsatz der iMX-Serie interessiert sein werden.“
Oberfläche gehalten, was nicht die erforderliche
Massenfertigungssystems mussten wir auf Misono: „Wir werden weiter an der Entwicklung von
Stärke und Festigkeit bot. Nach wiederholtem
immer anspruchsvollere Anforderungen der Präzisionsfertigungstechnologien arbeiten, um die
Ausprobieren sind wir zu dem Schluss gekommen,
Entwicklungsabteilung eingehen. Die Beziehung Bedürfnisse unserer Kunden durch hochwertige
dass der Einsatz eines zweiseitigen Kontakts von
zwischen der Fertigungsabteilung und der Produkte zu übertreffen. Unsere Produkte zeichnen
Hartmetallteilen und Verschlussmechanismus
Entwicklungsabteilung war einige Zeit angespannt.“ sich durch fortschrittlichste Technologie aus. Ich
die Leistung des Werkzeugs erheblich verbessern
Alle: (lachen) bin sicher, dass sie am Markt immer mehr an
würde. Dies war ehrlich gesagt eine richtige
F:
Popularität gewinnen werden.“
Herausforderung, und wir hatten zu dem Zeitpunkt
Erzählen Sie uns bitte mehr über die Sakaguchi: „Bei der Weiterentwicklung der iMX-
keine Ahnung, ob aus unserer Idee jemals wirklich
Verschraubungstechnik. Serie konzentrieren wir uns nun darauf, auf die
ein marktreifes Produkt wird.“
Misono: Bei der Serie iMX wird eine spezielle Bedürfnisse unserer Kunden einzugehen. Ich weiß,
Misono: „Wir stellten fest, dass Hartmetallgewinde
Verschraubung aus Stahl und Hartmetall eingesetzt, dass der Markt sich auf unsere neuen Produkte
beim Anziehen oft zerbrachen. Wir mussten also
bei der die Merkmale beider Werkstoffe genutzt freut.”
eine Technologie entwickeln, die es uns ermöglichen
werden. Für die Hersteller von Hartmetall und Matsumoto: „Dank unserer schnellen Reaktion
würde, Stahlgewinde in Hartmetall einzufügen.“
auf die Kundenwünsche nach speziellen und
F:
HSS-Werkzeugen war es von jeher das Ziel, eine
Technologie einzuführen, die eine stabile und Standardprodukten wird die iMX-Serie mit Sicherheit
Ist ein zweiseitiger Kontakt mit den
starke Verbindung zwischen Hartmetall und an Beliebtheit zulegen.”
Hartmetallteilen wirklich so schwierig?
Azegami: „Ja. Der zweiseitige Kontakt bei der Stahl ermöglichen würde. Die Technologie für
Stahl
iMX-Serie entsteht dadurch, dass die elastischen die Verbindung von Schäften und Schneidköpfen
Verformungseigenschaften in den konischen Teilen aus unterschiedlichen Werkstoffen für die Hartmetall
einen starken Kontakt zwischen der Stirnfläche Massenfertigung von Zerspanungswerkzeugen
des Kopfs und dem Halter bilden können. Während wurde zwar bereits eingesetzt, aber es war für uns Verschlussmechanismus zwischen Kopf und
Hartmetall superhart ist, kann es gleichzeitig auch eine extreme Herausforderung, die bestehende Halter
spröde sein. Das bedeutet, dass Hartmetall, das bei Technologie anzupassen. Am Standort Akashi
der Zerspanung eingesetzt wird, sich kaum verformt; begann alles mit neuen Maschinen und der
es ist also sehr wahrscheinlich, dass der Halter bricht, Einrichtung einer Infrastruktur, mit der wir wenig
wenn der Kopf angezogen wird. Um dieses Problem zu Erfahrung hatten. Die reibungslose Massenfertigung
lösen, haben wir eine zähere Hartmetallsorte gewählt, forderte außerdem die Modifizierung vorhandener
die langlebig ist, aber bei Zerspanungswerkzeugen in Maschinen, was einen erheblichen Aufwand
der Regel nicht eingesetzt wird.“ bedeutete. Das Endprodukt. (links) Ein Prototyp. (rechts)
YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO 17TECHNOLOGIE-ARCHIV
TECHNOLOGIE-ARCHIV
Miracle-
Beschichtung:
Eine Technologie
weit ihrer Zeit
voraus
Auf dem Weg zu neuen
Ende der 1980er-Jahre, in der Blütezeit der TiN-Beschichtung
(Titannitrid), trat die Al-TiN-Beschichtung (Titanaluminiumnitrid)
ins Rampenlicht und stellte alle bekannten Verfahren auf den
„Miracle“-Produkten
Kopf. In den folgenden Zeilen erhält man einen Einblick, wie diese
passenderweise als „Miracle-Beschichtung“ bezeichnete
Technologie die Geschichte von Hartmetallwerkzeugen
umgeschrieben hat.
18 YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIOTECHNOLOGIE-ARCHIV
TECHNOLOGIE-ARCHIV
Teil
1 1987 ~
Die Miracle-Beschichtung war das
Verkürzung der Vorlaufzeit von Formen. Das
Produkt wurde zum Wunderwerkzeug – einem
„Miracle“-Werkzeug. Die Miracle-Beschichtung
Ergebnis einer Teamleistung
erwies sich als viel langlebiger, als es sich das
Unternehmen je erträumt hätte und führte
ironischerweise dazu, dass keine weiteren
Die aluminiumhaltige TiN-Beschichtung kam erste Hartmetallbohrer mit Miracle-Beschichtung Materialien für Leistungsbewertungen verfügbar
1987 auf den Markt. Die Entwicklung dieser eingeführt. 1991 wurde der Miracle-Schaftfräser waren. Dies ist nach wie vor ein großes Problem und
neuen Beschichtung vollzog sich mit dem Eintritt auf dem Markt eingeführt. Trotz Bedenken vor der oftmals Gegenstand von Auseinandersetzungen
von Kobe Steel Co. Ltd., einem Hersteller von Produkteinführung fand der Miracle-Schaftfräser zwischen Beschichtungsentwicklern, die
Schnellarbeitsstahlwerkzeugen, in die Herstellung als herausragendes und revolutionäres Produkt Bewertungen der Bearbeitung fordern, und dem
von Hartmetallwerkzeugen. Dieser war der Vorläufer höchste Anerkennung. Das Unternehmen Evaluierungspersonal, das die Prüfungskosten
des Standorts Akashi von Mitsubishi Materials konnte daraufhin seine Produktionskapazitäten senken möchte. 1995 ging der Technische Preis
Corporation. Während heute die dunkelviolette vervierfachen. Ein besonderer Erfolg war, dass der japanischen Maschinenbauer-Gesellschaft
Beschichtung gängig ist, wurde damals vorwiegend Formteile nach der Aushärtephase mit Miracle- (Japan Society of Mechanical Engineers) an
die goldfarbene TiN-Beschichtung bevorzugt. Dies Schaftfräsern bearbeitet werden konnten Miracle-Schaftfräser. Im gleichen Jahr erhielt
stellte zwar eine hervorragende Leistung dar, aber – etwas, das zu jener Zeit unvorstellbar war. der Schnellzug Nozomi Shinkansen die gleiche
es war unsicher, ob diese neue Beschichtung vom Elektroerosion war zwar eine beliebte Methode Auszeichnung. Es ist erfreulich, dass die bei den
Markt akzeptiert wird. Auf der JIMTOF 1988 wurden der Hartbearbeitung; die schnellere Bearbeitung Schaftfräsern eingesetzte Technologie für so
Muster ausgestellt, und zwei Jahre später wurde der mit Schaftfräsern sorgte jedoch für eine erhebliche wertvoll wie der Shinkansen gehalten wurde.
Original-Hochofen Miracle-Bohrer Miracle-Schaftfräser
2
Miracle-Bohrer auf der JIMTOF 1988 Der weltweit erste Hartmetall-Schaftfräser mit dunkelvioletter Beschichtung
Teil 1996 ~
Vielseitige Miracle-Beschichtungstechnologie
Die aluminiumhaltige TiN-Beschichtung, Werkzeugen zum Einsatz kommt. In der Tat
das Hauptmerkmal der ursprünglichen sind beschichtete HSS-Werkzeuge schwieriger
Miracle-Beschichtung, und das vorhandene zu fertigen als Hartmetallwerkzeuge.
Know-how in Sachen Fertigung ermöglichten Während zur Optimierung einer Beschichtung Hochleistungspräzisionsbohrer
die Verwendung der Miracle-Beschichtung hohe Temperaturen erforderlich sind, wird die der Serie VA-PDS
bei vielen Anwendungsbereichen. So Härte von HSS-Werkzeugen ab Temperaturen (mit Violet-Beschichtung)
war Mitsubishi Materials beispielsweise, von 550 °C beeinträchtigt. Dies erfordert ein
das erste Unternehmen, das Silizium ausgewogenes Verhältnis in der Gestaltung
hinzufügte, welches bei PVD-Beschichtungen von Werkzeug und Beschichtung. Vor dieser
häufig verwendet wurde. AlTiSiN- Herausforderung stehen alle Unternehmen,
Beschichtungen vereinigten die extreme die Beschichtungstechnologien entwickeln,
Härte und Oxidationstemperatur der Miracle- und Mitsubishi Materials ist immer
Beschichtung mit den neu entwickelten an vorderster Front, die Technologie
Hartmetall-Werkstoffen und Geometrien voranzutreiben. Die Entwicklung von Bohrern
und ermöglichten so die Bearbeitung von mit Violet-Beschichtung war zwar mühsam,
Stählen mit einer Härte von über 60 HRC. aber ihre anhaltende Beliebtheit beweist, dass Der Miracle-Schaftfräser VCMD
Ein weiteres führendes Beispiel ist die Violet- sich die harte Arbeit für die Fertigung des ermöglicht die Bearbeitung von
Stählen mit Härten über 60 HRC
Beschichtungstechnologie AlTiN, die bei HSS- Werkzeugs gelohnt hat.
YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO 19TECHNOLOGIE-ARCHIV
TECHNOLOGIE-ARCHIV
Teil
3 2000 ~
WSP und Hartmetallbohrer werden erwiesen sich jedoch leider nicht so
profitabel wie erhofft. Die gleichzeitig
zur führenden Technologie
produzierte Bohrerserie ZET1 sowie die
neuen WSTAR-Bohrer hatten jedoch
den verstärkten Einsatz der Miracle-
Beschichtung in Bohranwendungen
Im Jahr 2000 wurde der Standort Akashi modernen Werkzeuggeometrien avancierte zur Folge. Für Schaftfräser wurde die
eine unmittelbare Tochtergesellschaft PVD zur führenden Beschichtungs- neue Impact Miracle-Beschichtung
von Mitsubishi Materials Corporation. technologie. Insbesondere die Sorte VP15TF mit der Einphasen-Nanokristall-
Die Miracle-Beschichtungstechnologie wurde zum wichtigsten Werkstoff für WSP Beschichtungstechnologie Al-Ti-Si-N
wurde unverzüglich auf VHM-Bohrer und bot durch die Kombination der Miracle- entwickelt. Die Kombination dieser
und Hartmetall-WSP, einem der größten Beschichtung mit geeigneten Substraten neuartigen Beschichtung mit einem
Geschäftsbereiche von Mitsubishi Materials, eine große Vielfalt an Werkzeugen. In der geeigneten Hartmetallwerkstoff führte zur
angewandt. Die Fertigung von WSP Branche galt: „Wenn Du nicht weißt, welche Einführung der Impact Miracle-Schaftfräser.
basierte damals hauptsächlich auf der Sorte Du wählen sollst, nimm VP15TF“ – ein Mit der Einführung der neuen Generation
CVD-Beschichtungsmethode, während Beweis der Popularität dieser Sorte. von Impact Miracle-Schaftfräsern konnten
PVD-beschichtete WSP nur die sekundäre Die Miracle-Beschichtung wurde auch bei HSS-Werkstoffe gefräst werden, was
Linie bildeten. Im Zuge der Entwicklung der Hartmetallbohrern eingesetzt. Die 1990 von vorher nur durch Schleifen oder Erodieren
Miracle-Beschichtung in Kombination mit Akashi Plant gefertigten Miracle-Bohrer möglich war.
WSP (VP15TF) mit Miracle-Beschichtung Impact Miracle-Beschichtung mit Miracle-Bohrer der Serie MZS –
integrierten Nanokristallschichten VHM-Bohrer
GESCHICHTE Entwicklung der Miracle-Beschichtung
1987 Al-Ti-N-Beschichtungen
im Forschungslabor von Mitsubishi
werden
1995 Miracle-Schaftfräser werden mit dem
Technischen Preis der Japan Society of
Materials entwickelt. Mechanical Engineers ausgezeichnet.
1988 Musterwerkzeuge werden zum ersten
Mal auf Japans Internationale Messe für
1999 Der Miracle-Beschichtung wird das
Patent erteilt.
Werkzeugmaschinen (JIMTOF 1988) ausgestellt.
1990 Die weltweit erste Massenfertigung von
Al-Ti-N-Beschichtungen beginnt. Der
2000 Die
mit
Entwicklung von WSP
Miracle-Beschichtung
Verkauf von Miracle-Bohrern beginnt. beginnt.
1991 Der Verkauf von Miracle-Schaftfräsern
beginnt.
2001 Der Verkauf von WSP mit
Miracle-Beschichtung
beginnt.
1994 Der Verkauf von Schaftfräsern mit Violet-
Beschichtung beginnt.
20 YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIOTECHNOLOGIE-ARCHIV
Teil
4 2012 ~
Die Weiterentwicklung der Miracle-Serie
Leistungsstarke Produkte mit PVD- von Nickelbasis- und Titanlegierungen für werden durch eine nanolaminierte Al-Ti-Cr-
Beschichtungen wurden mit dem eine lange Werkzeugstandzeit. Dank der N-Beschichtung (TOUGH-Σ-Technologie)
Schwerpunkt auf der Vielfalt von ZERO-μ-Oberflächentechnologie konnten die behoben. Für Dreh-WSP wurde die Serie
Anwendungsbereichen weiterentwickelt. Adhäsion des zu bearbeitenden Werkstoffs MP90 für schwer zu bearbeitende Werkstoffe
Mit ihrer Kombination aus Technologie und und der Schnittwiderstand erheblich eingeführt, die auf dem aluminiumhaltigen
verschiedenen Beschichtungen für viele reduziert werden, mit unerwartet effizienten Verbundwerkstoff Al-Ti-N, einem besonderen
Anwendungsbereiche haben sich PVD- Ergebnissen. Merkmal der Miracle-Beschichtung, basiert.
Beschichtungen kontinuierlich und immer Für Bohrer wurde die vielseitige Sorte
schneller verbessert. Die fortschrittlichste Mit den Frässorten MP61, MP71 und DP1020 entwickelt, die in Kombination mit der
Serie von PVD-Beschichtungen von MP91 wurden sechs verschiedene WSP nanolaminierten Al-Ti-Cr-N-Beschichtung
Mitsubishi Materials ist „Miracle Σ.“ Die auf den Markt gebracht. Diese Sorten den Abrieb erheblich reduzieren konnte.
Smart Miracle-Beschichtung der Serie werden individuell optimiert, um den hohen Zudem konnte dank der einzigartigen ZERO-
Miracle Σ wurde für die Bearbeitung von Anforderungen bei der Werkstoffbearbeitung μ-Oberfläche und der TRI-cooling-Funktion
schwer zu bearbeitenden Werkstoffen nach ISO P, ISO M und ISO S gerecht zu mit Innenkühlung die Temperatur an der
entwickelt. Diese neu entwickelte Al-Cr- werden. Die häufig durch Fräsen verursachten Werkzeugschneide deutlich reduziert und die
N-Beschichtung sorgt bei der Bearbeitung Probleme durch Abrieb und thermische Risse Spanabfuhr beim Bohren verbessert werden.
VQ Schaftfräser für schwer zu PVD-beschichtete Hartmetall-WSP für WSP für schwer zu bearbeitende
bearbeitende Werkstoffe das Fräsen Werkstoffe
Fortschritt der
Miracle-Beschichtung
In den 28 Jahren seit der ersten Einfüh-
2002 Die Massenfertigung von Miracle-
Beschichtungen im Ausland beginnt.
rung der Miracle-Beschichtung sind die
Anforderungen an PVD-Beschichtungen
immer weiter angestiegen. Entwicklung
2005 Der Verkauf von Impact Miracle-
Schaftfräsern beginnt.
und Technologie werden weiterhin
vorangetrieben, um Produkte auf
den Markt zu bringen, die die
Kundenerwartungen übertreffen.
2012 Der Verkauf von Smart Miracle-
Schaftfräsern beginnt.
2013 Die Miracle-Σ-Technologie wird
eingeführt. Der Verkauf von WSP
mit TOUGH-Σ-Technologie beginnt.
Der Verkauf von MVE/MVS-Bohrern
beginnt.
Natsuki Ichimiya
F&E-Abteilung für Beschichtungen
YOUR GLOBAL CRAFTSMAN STUDIO 21Sie können auch lesen
