SONDERTEIL: AUTOMOTIVE - PRODUKTE Neuheiten 2020 - DIHAWAG
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NO 01 HORN 20 20 SONDERTEIL: AUTOMOTIVE AUTOMOTIVE ADDITIVE FERTIGUNG PRODUKTE ÜBER UNS Trendthema E-Mobilität 3D-Druckverfahren bei HORN Neuheiten 2020 EuroSkills 2020: Das als weiterer Antrieb Kräftemessen der Berufe
SEHR GEEHRTE DAMEN UND HERREN, das Thema Automotive steht vor allem seit dem sogenannten „Diesel skandal“ im Mittelpunkt vieler gesellschaftlicher und politischer Dis- kussionen. Trotzdem ist und bleibt die Branche eine Kernindustrie in Deutschland, in Europa und weltweit. Neue Antriebskonzepte drängen auf den Markt. Vorhandende Antriebsstränge werden überarbeitet und weiter optimiert. Es tut sich einiges in diesem Bereich. Dennoch sollte man auch hier ganzheitlich denken. Beispielsweise den Energiemix im jeweiligen Land berücksichtigen und sich nicht auf eine Lösung versteifen, sondern Technologien die Möglichkeit geben, sich zu beweisen und durchzusetzen. Wie macht man heutzutage Ausbildungsberufe attraktiv? Indem man zeigt, was möglich ist und wie vielfältig ein Berufsbild sein kann. Genau hier setzt die Europameisterschaft der Berufe, EuroSkills 2020, an. Die Veranstaltung findet in diesem Jahr in Graz/Österreich statt. Als Silbersponsor investieren wir damit in die Nachwuchsförderung, in die Nachwuchsgewinnung und somit in unsere gemeinsame Zukunft. Wir sind stolz, unseren Teil dazu beitragen können. Den Unterschied zeigen. Das ist vor allem bei der Bearbeitung von Composites schnell erkennbar. Es macht eben einen Unterschied, ob man beispielsweise CFK-Fasern mit PKD-Werkzeugen quetscht oder scharfen CVD-D-Schneidkanten schneidet. Als Präzisionswerkzeughersteller ist es unsere Aufgabe, nicht nur das Werkzeug, sondern auch die Rahmen bedingungen wie Maschine, Spannmittel, Steuerung und auch Material zu kennen und den richtigen Umgang damit zu beherrschen. Gerade beim Material ist es für uns wichtig, entsprechendes Know-how und Erfahrung im Unternehmen zu haben. Wir wünschen Ihnen interessante Einblicke und Freude beim Lesen. Markus Horn, Lothar Horn und Matthias Rommel 02
NO 01 2020 04 AUTOMOTIVE Trendthema E-Mobilität als weiterer Antrieb Neue Schicht – mehr Leistung Supersportler zeigen Zähne 16 ADDITIVE FERTIGUNG 3D-Druckverfahren bei HORN 20 PRODUKTE Additive Fertigung System 224 Axial System Mini 108/114 System 32T System 406 System 304 System 409 Boehlerit Fräsen 28 ÜBER UNS EuroSkills 2020: Das Kräftemessen der Berufe 30 COMPOSITES Interview Markus Kannwischer Hochkarätig infiziert Impressum: world of tools©, das Kundenmagazin von HORN, erscheint zweimal jährlich und wird an Kunden und Interessenten versandt. Erscheinungstermin: März 2020. Printed in Germany. Herausgeber: Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH • Horn-Straße 1 • D-72072 Tübingen Tel.: 07071 7004-0 • Fax: 07071 72893 • E-Mail: info@phorn.de • Internet: www.phorn.de Rechte: Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit schriftlicher Genehmigung des Herausgebers sowie Text- und Bildhinweis „Paul Horn-Magazin world of tools©“. Weitere Text- & Bildnachweise: HORN, Sauermann, Getty, EuroSkills, Virus Auflage: 23.200 in Deutsch, 5.750 in Englisch, 4.330 in Französisch Redaktion/Texte: Nico Sauermann, Christian Thiele Gesamtherstellung: Werbeagentur Beck GmbH & Co. KG • Alte Steige 17 • 73732 Esslingen 03
AUTOMOTIVE TRENDTHEMA E-MOBILITÄT ALS WEITERER ANTRIEB Auch bei Elektromotoren spielt das Thema Verzahnen eine Rolle: Hier die Herstel- lung einer Verzahnung durch das Verfahren Wälzschälen. NEUE WERKZEUGKONZEPTE FÜR DIE AUTOMOBILINDUSTRIE Menschen, die heutzutage vor dem Autokauf stehen, müssen sich nicht wie früher die Frage stellen, ob Diesel oder Benziner. Sondern sie haben eine Vielzahl an Auswahlmöglichkeiten, was das Antriebskonzept betrifft. In Gesellschaft und Politik steht zurzeit vor allem die Elektromobilität im Fokus. Aber ist die Elektromobilität die Lösung der Probleme, die zum Teil Verbrennungsmotoren verursachen? Denn auch Elektroautos sind nicht frei von CO2 . Neben dem CO2 -Ausstoß bei der Fertigung ergeben sich in fast allen EU-Ländern erhebliche CO2 - Emissionen durch das Aufladen der Akkus mit Hilfe des Stroms aus dem jeweiligen nationalen Produktionsmix. „Da auch batteriebetriebene Elektromobilität deutliche Schwächen hat, ist dieses Antriebskonzept meiner Meinung nach nur eine Übergangslösung. Wasserstoff, Brennstoffzelle und synthetische Kraftstoffe, die CO2 - neutral zum Einsatz kommen könnten, haben jedoch tatsächlich das Potenzial, eine langfristige Lösung zu sein.“ so Lothar Horn, Geschäftsführer der Paul Horn GmbH. Erwarteter Werkzeugbedarf auf etwa 320 Bauteile. Bei „MODERNE DIESEL- UND BENZINMOTOREN HABEN In der Automobilindustrie ist neben der Hybridlösungen hingegen AUCH KÜNFTIG NOCH GROSSES POTENTIAL.“ Stückzahlentwicklung der Wandel zu steigen die benötigten hocheffizienten Motoren und Hybrid- Bauteile mengenmäßig an. konzepten ein wesentlicher Aspekt. Hybridfahrzeuge werden in den nächs- Hierfür fragt die Automobilindustrie ten Jahren einen wachsenden Anteil an neue Werkzeugkonzepte nach. Da rein der Summe aller Personenkraftwagen batterieelektrische Fahrzeuge aber ande- haben. Das Bearbeitungsvolumen wird rerseits weniger Werkzeuge in der Ferti- dadurch mittelfristig entsprechend gung benötigen, steht fest, dass hier das zunehmen. Es bleibt die Frage, wie Bearbeitungsverhältnis deutlich sinkt. sich der Komponentenwegfall durch Hintergrund ist die Komponentenvielfalt. den Elektromotor kompensieren lässt. Während bisherige Antriebskonzepte Lothar Horn: „Es ergibt in erster Linie rund 4.000 Bauteile hatten, beschränkt grundsätzlich Sinn, sich breiter und Lothar Horn, Geschäftsführer sich ein rein elektrisches Antriebskonzept dadurch auch branchenunabhängiger der Paul Horn GmbH. | AUTOMOTIVE 04
Die Automobilindustrie war und ist Impulsgeber für das HORN Werkzeugportfolio. aufzustellen. Im Bereich Zerspanung gen. Das Verfahren zur Herstellung von Ausblick gibt es eine Vielzahl von Branchen wie Verzahnungen ist seit über 100 Jahren Aktuell gehen Prognosen des VDMA beispielsweise die Luft- und Raumfahrt, bekannt. Eine breitere Anwendung findet auf lange Sicht von einer steigenden Maschinenbau, Chemie, Medizintechnik, es aber erst, seit Bearbeitungszentren weltweiten Jahresproduktion an PKW Werkzeug- und Formenbau. Daher ist es und Universalmaschinen mit voll syn- aus. Das Zerspanvolumen ist dabei auch eine strategische Entscheidung, chronisierten Spindeln und verfahrens- antriebsabhängig. Des Weiteren zeigen in welche Richtung man sich entwickelt optimierter Software die Anwendung die VDMA-Studien auf, dass Hybridfahr- bzw. entwickeln möchte. Hybride Lösun- dieser hochkomplexen Technologie zeuge (Mild-Hybrid und Plug-in-Hybrid) in gen führen zu mehr Zerspanung, rein ermöglichen. Jedoch ist hierbei festzu- Zukunft vermutlich einen größeren Anteil batteriebetriebene Antriebslösungen halten, dass dies keine reine Lösung für einnehmen als rein batteriebetriebene benötigen deutlich weniger Zerspanung Elektromobilität ist, sondern eine breite Elektrofahrzeuge, was zu einem erhöhten als bisher.“ Anwendung auch im Bereich Aerospace Zerspanvolumen führt. „Bis es zu einer u. v. m. findet. langfristigen Lösung im Antriebsstrang Werkzeuglösungen auch für Elektro- kommt, bleiben dem Endkunden eine motoren E-Mobilität konkurriert um Rohstoffe Vielzahl an Auswahlmöglichkeiten – Oft kommen zur Effizienzsteigerung Die batteriegestützte Elektromobilität einschließlich moderner Diesel- und Turbolader zum Einsatz. Diese beste- mit ihren derzeitigen Lithium-Ionen- Benzinmotoren,“ so Lothar Horn. hen zumeist aus hochwarmfesten und Akkumulatoren hat aber noch einen schwer zu zerspanenden Materialien. weiteren Effekt. Die Batterien benötigen, Auch durch Hybridisierung erfolgt eine wie beispielsweise viele Werkzeuge auch, Effizienzsteigerung von Verbrennungs- Kobalt. Das größte Wachstum bezüglich motoren. Grundsätzlich ist es sinnvoll zu wieder aufladbarer Batterien entfällt prüfen, ob man durch kundenspezifische mit Abstand auf Anwendungen in der Sonderwerkzeuge Leistungssprünge im E-Mobilität, aber auch die Speicherung Herstellungsprozess erreicht. Auch neue regenerativer Energien sowie mobile Möglichkeiten der Zerspanung wie z. B. Applikationen wirken sich steigernd auf Wälzschälen kommen dabei zum Tra- die zukünftige Nachfrage aus. | AUTOMOTIVE 05
AUTOMOTIVE NEUE SCHICHT MEHR LEISTUNG Über zwei Jahre optimierten und testeten die Verantwortlichen von GKN-Driveline in Offenbach und die Experten von der Paul Horn GmbH. Das Ziel: die Prozessoptimierung der Fräs- bearbeitungen an homokinetischen Gelenken für die Automobilindustrie. Mit dem Wechsel auf die HORN-eigene Beschichtung AK6 für das Werkzeug- system SX erreichten die Partner eine höhere Prozesssicherheit und konnten die Standzeit der Werkzeuge gegenüber der vorherigen Schicht bei einigen Bauteilen nahezu verdoppeln. | AUTOMOTIVE 6
AUTOMOTIVE NEUE SCHICHT MEHR LEISTUNG GERINGE FERTIGUNGSTOLERANZ UND HOHE OBERFLÄCHENGÜTE In jedem Automobil kommen sie zum Einsatz: homokinetische Gelenke, oder auch Gleichlaufgelenke genannt. Das Gelenk dient zur gleichmäßigen Übertragung des Drehmoments und der Winkelgeschwindigkeit von der Antriebswelle auf eine dazu im Winkel angebrachte zweite Welle. Gleichlauf- gelenke übertragen die Drehbewegung gleichförmig auf die nächste Welle. Die größte Verbreitung haben die Gelenke im Fahrzeugbau bei der Kraftüber tragung vom Getriebe zu den Antriebs- rädern. Gleichlaufgelenke können Drehbewegungen bis zu einem Winkel von bis zu 50 Grad übertragen. Neben Kugel-Festgelenken kommen auch Gleichlauf-Verschiebegelenke zum Einsatz. Sie ermöglichen neben der Winkelbewegung auch eine Axialbewe- gung, damit die Kraftübertragung beim Einlenken oder Federbewegungen der Räder nicht unterbrochen wird. Das Herzstück eines homokinetischen Gelenkes sind die Kugeln, welche sich in präzise gefrästen Kugellaufbahnen abrollen. Die Kugellaufbahnen weisen eine sehr geringe Fertigungstoleranz und eine hohe zu erreichende Oberflä- chengüte auf. „Die engen Toleranzen und die Fertigungsqualität bestimmen die hohe Lebensdauer unserer Gelenke“, sagt GKN-Werkzeugplaner Tobias Lotz. Und Fräsen des weiter: „Die Formtoleranzen der Para- Gelenkstückes. meter liegen im Mikrometerbereich“. | AUTOMOTIVE 08
Bauteile eines homokineti- schen Gelenkes im Überblick. Ständige Prozessoptimierungen der Bauteile um ein Drittel erhöhen. Die In einem Antriebsstrang kommen Kugel- Einsparung von einem Bearbeitungs- Festgelenke und Kugel-Verschiebe schritt addierte sich mit den deutlich gelenke zum Einsatz. Die Kugelbahnen höheren Standzeiten der SX-Werkzeuge.“ fräsen die Offenbacher in den Gelenkzap- fen, das Gelenkstück und die Kugelnabe. Für die erneute Prozessoptimierung mit „Aufgrund der hohen Stückzahlen arbei- dem Ziel, die Werkzeugstandmengen ten wir ständig an kontinuierlichen Ver- zu erhöhen, kontaktierten die GKN- besserungsprozessen“, so Lotz. Der erste Verantwortlichen um Darius Kalesse und Optimierungsschritt gelang den Verant- Tobias Lotz das Außendienst-Team von wortlichen im Jahr 2011 mit dem Umstieg HORN. „Für den schon sehr gut laufenden von einer zentral verschraubten Schneid- Prozess des Kugelbahnfräsens mussten platte zum Wechselkopfsystem SX. Der wir eine neue Stellschraube finden, an Produktspezialist und Anwendungstech- der wir justieren können“, sagt Kühn. Diese Stellschraube war der Einsatz einer neuen Werkzeugbeschichtung. In AUSBRINGUNGSMENGE UM Zusammenarbeit mit den Technikern und der Forschung und Entwicklung EIN DRITTEL ERHÖHT. für Beschichtungen bei HORN wurde an der Aufgabenstellung gearbeitet. Unterstützung bekamen die Tüftler von niker von HORN, Thomas Kühn, erinnert einem renommierten Hersteller von sich: „Durch die Umstellung auf das SX- Beschichtungsanlagen und Beschich- System konnten wir die Ausbringung tungswerkstoffen. | AUTOMOTIVE 09
Bisher beschichtete HORN die SX- Kalesse. Bei den ersten Versuchen mit Werkzeuge mit einer Aluminium-Chrom- der neuen Beschichtung zeigten sich Nitrid-basierten Schicht (AlCrN). Die schon schnell deutliche Verbesse- Schichtdicke lag bei der alten Beschich- rungen. „Die Umstellung dauerte mit tung bei 4 Mikrometern. Durch die gemeinsame Entwicklungsarbeit entstand die neue Beschichtung AK6. Die hochwarmfeste Schicht DAS ERGEBNIS INTENSIVER hat eine sehr gute Schichthaftung. Durch die Sputtertechnologie ZUSAMMENARBEIT. entstehen zudem keine Beschich- tungsdroplets. Das hat den Vorteil, dass allen Entwicklungsstufen, Versuchen, die Werkzeugoberfläche eine sehr glatte Feinjustierungen und Tests auch an Struktur aufweist, da Rauheiten und Kleinserien rund zwei Jahre“, erzählt der Fehlstellen der Werkzeugbeschichtung Außendienstmitarbeiter von HORN, Stefan sich negativ auf die Standzeit auswirken. Bachmann. Das Ergebnis der intensiven Zusammenarbeit stellte alle Beteiligten Standzeit nahezu verdoppelt sehr zufrieden. Die neue AK6-Schicht „Wir testen neue Werkzeuge immer an mit einer Schichtdicke von knapp sechs Werkstücken, bei denen die Werkzeuge Mikrometern ermöglicht je nach Werk- eine geringere Standmenge aufweisen. stück Standzeiterhöhungen zwischen 30 Sozusagen als Härtetest“, erzählt Darius und 70 Prozent. Eine partnerschaftliche Zusammenar- beit seit fast 25 Jahren. Im Gespräch: von links Tobias Lotz (GKN Driveline), Thomas Kühn (HORN), Uli Schuppert und Eugen Kusmaul (GKN Driveline), Stefan Bachmann (HORN), und Darius Kalesse (GKN Driveline). | AUTOMOTIVE 10
Die Bahnen werden in das noch weiche Bauteil gefräst. Der Härteverzug der induktiv gehärteten Kugellaufbahnen ist in dem vorgehaltenen Profil des Werkzeugs verrechnet. Die geforderte µm-genaue Bahnkontur wird somit erst nach der Wärmebehandlung erreicht. „Wir schleifen das elliptische Schnei- denprofil der Kugelbahnfräser mit einer Formtoleranz von unter 0,005 mm. Das ermöglicht die genaue Anpassung der Schneidenform an den zu erwartenden Härteverzug“, so Kühn. Hohe Stabilität Das HORN-Werkzeugsystem SX ist die Weiterentwicklung der HORN-Kugel- bahnfräser der Typenfamilie 42X. Das System 42X war durch eine zentrische Spannschraube jedoch in der Frästiefe begrenzt. Durch die Weiterentwicklung entstand das Wechselkopfsystem SX. Der Schneidenkopf ist über ein stabiles, robustes, aber dennoch hochgenaues Gewinde mit der Anlagefläche des Werk- zeuggrundkörpers verbunden. Diese Schnittstelle bringt mehrere Vorteile: hohe Stabilität durch das großzügige Passgewinde, eine breite Abstützung Fräsen der Kugelnabe. durch die große Anlagefläche sowie eine präzise Wechselgenauigkeit, welche sich immer in der Mitte des Toleranzfeldes Der Bearbeitungsprozess der Kugelbah- einstellt. Darüber hinaus gestaltet sich nen gestaltet sich wie folgt: Jede Kugel- der Wechsel des Schneidkopfes einfach bahn wird mit zwei Zustellungen gefertigt. und bedienerfreundlich. Mit einer Schnittgeschwindigkeit von 200 bis 300 m/min schruppt und schlichtet das Werkzeug WERKZEUGLÖSUNGEN SETZEN jede Kugelbahn. Die Werkzeuge sind vier- oder fünfschneidig NEUE BENCHMARKS. ausgeführt. Die Bearbeitungs- zeit eines Bauteils mit sechs, acht oder Seit dem Jahr 1996 arbeitet GKN schon zehn Kugellaufbahnen liegt zwischen 35 mit HORN zusammen. In dieser langen und 50 Sekunden, je nach Bauteilgröße. Zeit konnte HORN schon sehr viele kritische Zerspanungsaufgaben lösen. Auch für HORN neue Technologien, wie etwa das Profilräumen auf großen Räummaschinen, nimmt der Tübinger Werkzeughersteller an, analysiert sie und bietet Werkzeuglösungen, welche neue Benchmarks setzen. „Die Projektarbeiten mit HORN laufen jedes Mal zielführend. Sie sind sehr gut dokumentiert und die Global Player technische Beratung funktioniert schnell GKN Driveline ist weltweit in über 30 Ländern mit rund 50.000 und partnerschaftlich“, so Lotz. Mitarbeitern vertreten. Das Unternehmen ist mit einem Marktanteil von rund 40 Prozent einer der Marktführer in der Herstellung von Gelenkwellen und Seitenwellen. Als globaler Zulieferer der führenden Fahrzeughersteller entwickelt, fertigt und liefert GKN Driveline eine große Bandbreite an Antriebssystemen – angefangen vom kleinen, kostengünstigen PKW bis hin zum hochentwickelten Premiumfahrzeug mit anspruchsvollen Anforderungen an die Fahrdynamik. | AUTOMOTIVE 11
AUTOMOTIVE SUPERSPORTLER ZEIGEN ZÄHNE Millionen kosten sie – Supersportwagen. Sie stehen für technische Perfektion, hohe Geschwindig- keiten und atemberaubende Fahrdynamiken. Viele einzelne Hightech-Bauteile lassen solche Highend-Sportwagen als eine Art Gesamtkunst- werk entstehen. Eines dieser Bauteile fertigt das Unter- nehmen Beutlhauser aus dem bayerischen Salzweg. Für die STRATEGIEUMSTELLUNG Fertigung der Verzahnungen an einer Welle stellte der techni- BEIM VERZAHNEN. sche Geschäftsführer Michael Beutlhauser die Bearbeitungs- strategie um. Hohe Zeiteinsparungen, geringere Werkzeugkosten und höhere Genauigkeiten waren das Resultat. Einer der Erfolgsfaktoren stellen Verzahnungswerkzeuge der Paul Horn GmbH dar. Ein Sportwagen ist ein Traum vieler Autofahrer. Mit Stoßen der Verzahnung ihnen verbindet man Emotionen, Leidenschaften und mit dem System S117. Fahrspaß. Die Steigerung sind Supersportwagen und speziell die High-Performance Supercars. In diesen Modellen steckt das komplette Know-how der Autobauer. Sie stehen für das technisch Mach- bare und sind vom Design bis ins kleinste Detail perfekt durchdacht und gefertigt. Egal aus welcher Manufaktur sie stammen: Highspeed jenseits der 350-km/h-Marke und hohe Querbeschleunigungen lassen das Adrenalin beim Fahrer ins Blut schießen. Der Adrenalinstoß beginnt meist schon beim Zücken der Kreditkarte im Autohaus, wenn ein siebenstel- liger Betrag auf dem Kartenlesegerät erscheint. | AUTOMOTIVE 12
Keine vier Räder, aber eine hohe Geschwindig- keit erreichte Beutlhauser mit seinem Team beim Umstellen des Fertigungsprozesses einer Welle für eine Stellverzahnung. „Die Verzahnungen an der Welle verlangten vor der Umstellung des Prozesses vier Arbeitsschritte. Die Verzahnungen wurden mit veralteten Werkzeugen auf speziellen Verzahnma- schinen gefertigt. Wir hatten einen enormen Rüst- aufwand und mussten die Werkstücke zu oft in die Hand nehmen“, beschreibt der Geschäftsführer. Für Lösungsvorschläge kontaktierte der stellvertretende Fertigungsleiter und Leiter der Werkzeugdispo- sition Marcel Kanzler seine Werkzeuglieferanten. „Wir haben einige Angebote erhalten und Versuche durchgeführt“, so Kanzler. Zusammen mit dem Fertigungsleiter beschloss er dann die Umstellung des Fertigungsverfahrens. HORN brachte die Lösung Den Lösungsvorschlag brachte HORN mit den Werk- zeugsystemen S117 zum Verzahnungsstoßen und 613 zum Verzahnungsfräsen. „Wir mussten beide Ver- fahren anwenden, da die Schulter an der vorderen Verzahnung kein FERTIGE BEARBEITUNG IN Fräsen zulässt“, sagt HORN- Außendienstmitarbeiter Martin EINER AUFSPANNUNG. Weiss. Die Prozesslösung erfüllte die von Beutlhauser gewünschten Anforderungen: fertige Bearbei- tung in einer Aufspannung, eine höhere Präzision, höhere Oberflächengüten der Verzahnung und die Zeiteinsparung. „Die Zeiteinsparung ist enorm. Wir kommen nun pro Bauteil auf eine Bearbeitungszeit von knapp vier Minuten“, sagt Kanzler. Von dem Bauteil aus einem Vergütungsstahl fertig die Beutl- hauser GmbH & Co. KG rund 25.000 Stück pro Jahr. Eine erfolgreiche Umstel- lung des Verzahnprozesses ermöglichten Marcel Kanzler, Michael Beutlhauser, Martin Weiss und Johannes Weidner | AUTOMOTIVE (HORN). 13
Der Stoßprozess gestaltet sich wie folgt: Auf einem Das Produktportfolio von HORN umfasst ein Citizen M32 Langdrehautomaten wird der Kopf- breites Werkzeugprogramm zur Herstellung kreisdurchmesser der Verzahnung gedreht. Die von unterschiedlichen Verzahnungsgeometrien Stoßplatte der Systems S117 ist eine Sonderform und mit Modul 0,5 bis Modul 30. Ob Verzahnungen an mit vier Fertigschneidern ausgeführt. Im Prozess Stirnrädern, Welle-Nabe-Verbindungen, Schnecken- stellt die Maschine das Werkzeug vor dem Werkstück an und startet mit den axialen Hubbewegungen in der Länge der Verzahnung in den vorge- UNIVERSALMASCHINEN MIT VOLL drehten Freilauf, hebt ab und fährt im Freien zurück auf die Startposition. SYNCHRONISIERTEN SPINDELN. Die Zustellung der Einzelhübe liegt bei 0,05 mm. Nach zwölf Hüben sind durch die wellen, Kegelrädern, Ritzeln oder an kunden- Platte 4 der 28 Zähne gefertigt. Die programmierte spezifischen Profilen, alle diese Zahnprofile lassen Vorschubgeschwindigkeit liegt bei 3.000 - 5.000 mm/ sich mit den Werkzeugen zum Fräsen oder Nutstoßen min. Die Standzeit pro Schneidplatte liegt bei 500 äußerst wirtschaftlich herstellen. Einen weiteren Werkstücken. Die geforderte Oberflächengüte wird Beweis der Kompetenz beim Verzahnen bietet das eingehalten. Produktprogramm Wälzschälen. Das Verfahren ist seit über 100 Jahren bekannt. Eine breitere Anwen- Sechs Zähne trotzen dem Schnittdruck dung findet es aber erst, seit Bearbeitungszentren „HORN war der einzige Werkzeughersteller, welcher und Universalmaschinen mit voll synchronisierten uns die Fräswerkzeuge mit sechs Zähnen angeboten Spindeln und verfahrensoptimierter Software die hat. Andere Hersteller haben uns aufgrund des Anwendung dieser hochkomplexen Technologie hohen Schnittdrucks nur Werkzeuge mit drei Zähnen ermöglichen. empfohlen“, erzählt Kanzler. Die Werkzeuge von HORN weisen, trotz des hohen Schnittdrucks durch Die Partnerschaft zwischen Beutlhauser und HORN die sechs Zähne, eine hohe Stabilität auf. „Die sechs besteht erst seit knapp zwei Jahren. Bisher kamen Zähne bieten uns ein höhere Fräsleistung und die HORN-Werkzeuge eher in Standardanwendungen Möglichkeit, höhere Vorschubgeschwindigkeiten zu zum Einsatz. „Mit der Umsetzung des Verzahnungs- fahren“, sagt Weiss. Die Zirkular-Fräsplatte des Typs prozesses stellte HORN mit seinen Anwendungs- 613 erreicht eine Standzeit von 1.000 Werkstücken. technikern seine hohe Problemlösungskompetenz Das Evolventenprofil der Schneiden ist präzisions- unter Beweis. Wir sind mit der Zusammenarbeit geschliffen. Die Schnittgeschwindigkeit liegt bei sehr zufrieden“, sagt Geschäftsführer Michael vc = 310 m/min und die Vorschubgeschwindigkeit ist Beutlhauser. mit 600 mm/min programmiert. Das Werkzeug fräst jeden der acht Zähne der Verzahnung auf die volle Tiefe von 2,1 mm in einem Zug. Die Fräsrichtung erfolgt im Gegenlauf. Verzahnungsfräsen mit dem System 613. | AUTOMOTIVE 14
Das Unternehmen Beutlhauser sieht sein Spezialgebiet in der Herstellung von metallischen Erzeugnissen: Dreh- und Frästeile, Umformungsteile, Kontakt- und Formstifte sowie Stanz- und Stanzbiegeteile. Seit dem Jahr 1993 setzen die Bayern Kundenkonzepte auf einem sehr hohen technischen Niveau um. Außer der Automotive- branche liefert Beutlhauser Bauteile und Komponenten für die Luft-und Raumfahrt, Sensortechnik, Elektrotechnik, Medizintechnik sowie für Kunden im Bereich der Schmuckherstellung. Darüber hinaus stellt das Unternehmen in vielen weiteren Industrien sein hohes Know-how unter Beweis. | AUTOMOTIVE 15
ADDITIVE FERTIGUNG DAS 3D-DRUCKVERFAHREN BEI HORN „Die additive Fertigung hat uns von Beginn an gereizt. Von daher haben wir die Fortschritte beim 3D-Druck mit Metall genau beobach- tet. Als dann die Maschinentechnologie so weit war, dass wir als Präzisionswerkzeug- hersteller damit arbeiten konnten, haben wir uns die erste eigene Anlage zugelegt. Genauer gesagt eine DMG Mori Lasertec 30. Wir haben die Maschine ursprünglich für den F&E-Bereich erworben, um mit ihr Sonderwerkzeuge und Prototypen zu ferti- gen. In der Anfangszeit sind wir dann immer wieder mit unseren Kunden zum Thema 3D-Druck ins Gespräch gekommen. Aus den anfänglichen reinen Fachgesprächen haben sich dann mehr und mehr konkrete Anfragen nach 3D-gedruckten Bauteilen ergeben. Aufgrund des regen Kundenin- teresses ist bei uns schließlich die Idee gereift, einen zusätzlichen Geschäftsbereich Lohnfertigung für additiv gefertigte Bauteile aufzubauen. Aktuell sind zwei DMG Mori Lasertec 30 (2nd Generation) im Einsatz.“ Matthias Rommel, Geschäftsführer der Paul Horn GmbH. | ADDITIVE FERTIGUNG 16
17 | ADDITIVE FERTIGUNG
ADDITIVE FERTIGUNG DAS 3D-DRUCK- VERFAHREN BEI HORN HORN startete im Frühjahr 2018 mit dem Projekt additive Fer- tigung. Heute ist daraus ein eigener Fertigungsbereich mit zwei 3D-Druckverfahren (Selective Laser Melting) entstan- den. Der Werkzeughersteller nutzt die additive Fertigung bei der eigenen Werkzeugherstellung, insbesondere bei der Herstellung von Prototypen, Sonder- und Trägerwerkzeugen sowie beim Optimieren von Kühlmittelaufs ätzen. Die erweiterten Möglichkeiten, welche sich durch die additive Fertigung ergeben, stellt HORN auch seinen Kunden und Auch komplizierte Formen lassen sich Partnern zur Verfügung. durch das 3D-Druckverfahren relativ einfach herstellen. Die additive Fertigung ist sinnvoll, wenn sich dadurch ein technologischer Vorteil ergibt. Ein bisher konventionell gefer- tigtes Bauteil additiv zu fertigen ergibt wirtschaftlich in vielen Fällen keinen Vorteil. Beispielsweise ein Drehteil, welches auf Langdrehautomaten relativ schnell herzustellen ist. Die additive Fertigung wäre auch im Hinblick auf eine spanende Nacharbeit zu teuer. Weitere Nachteile gegenüber der konventionellen Fertigung sind zudem die relativ schlechte Oberflächengüte (R z 30) und die groben Genauigkeiten von +/- 0,1 mm sowie das teure Pulver im Vergleich zu einem Stangenmaterial. Mehr Gestaltungsfreiheit Nimmt die Komplexität der Bauteile zu, kommt die additive Fertigung ins Spiel. Sei es durch Leichtbau, spezielle Füh- rung von Kühlkanälen sowie Kleinserien von geometrisch sehr anspruchsvollen Bauteilen. Somit ste- hen den Nachteilen auch die Vorteile der SCHNELLE FERTIGUNG Gestaltungsfreiheit, der Leichtbau, die KOMPLEXER TEILE. schnelle Anpassbar- keit und bei komplexen Teilen auch die schnelle Fertigung gegenüber. Folglich ist es in Zukunft sinnvoll, bei jeder Konstruk- tion diese Möglichkeit in die Vorüberlegungen miteinzubeziehen. | ADDITIVE FERTIGUNG 18
ALLE FERTIGUNGS- SCHRITTE IM HAUS. Schicht für Schicht des Bauteils wird durch den Laser aufgeschmolzen. Nach verschiedenen Gesichtspunkten analysieren die Spezi- Da HORN alle Fertigungsschritte im Haus hat, können die alisten das Ausgangsmaterial. Hierbei nutzt HORN die weit- Spezialisten des Fertigungsbereiches direkt auf die Kunden- reichenden Kompetenzen der Horn Hartstoffe GmbH, welche anforderungen eingehen. Die Herstellung der Teile erfolgt sich seit Jahren mit der Pulveranalytik für Hartmetallpulver je nach Kundenwunsch in verschiedenen Ausführungsfor- befasst. Entsprechende Messgeräte sind dabei vorhanden. Sind men. HORN unterstützt dabei den Kunden auch bei der Kon- die Eingangsparameter in Ordnung, werden entsprechende struktion und der Auswahl geeigneter pulverbasierter Para- Probenkörper gedruckt. Im Anschluss kommen diese Proben- meter. Die Herstellung erfolgt nach Kundenanforderung als körper zur metallurgischen Analyse. Für die schnelle Ermittlung Rohteile bis hin zum fertig bearbeiteten Bauteil. Ein weiterer von Daten steht neben den Horn Hartstoffen auch das neue Vorteil sind der vorhandene Maschinenpark und die entspre- HORN Analysezentrum (HAZ) zur Verfügung. Hier erstellen chenden Messmittel. Dies erspart Zeit und gibt direkten Einfluss die Mitarbeiter entsprechende Schliffbilder zur Porenanalyse auf alle Fertigungsprozesse. und führen weitere Materialprüfungen durch. Vom Rohteil bis zum fertig bearbeiteten „WIR HABEN DEN TREND ERKANNT UND IN DIE ADDITIVE FERTIGUNG INVES- Bauteil Zum Einsatz kommt bei HORN das Selective TIERT, WEIL WIR DAS KNOW-HOW IN DER PULVERVERARBEITUNG HABEN UND Laser Melting-Verfahren, auch Pulverbett- AUCH FÜR DIE SPANENDE NACHBEARBEITUNG SEHR GUT AUFGESTELLT SIND. verfahren genannt. Bei diesem Verfahren LAUFENDE ANFRAGEN UND AUFTRÄGE BESTÄTIGEN DAS NEUE GESCHÄFTS- wird das Metallpulver in Schichten auf eine FELD,“ RESÜMIERT GESCHÄFTSFÜHRER MARKUS HORN. absenkbare Plattform aufgetragen und danach im relevanten Bereich durch den Laser belichtet und aufgeschmolzen. Dies wird so lange wie- derholt, bis die Bauteilhöhe erreicht ist. HORN setzt auf die Werkstoffe Aluminium (AlSi10Mg), Edelstahl (1.4404), Werk- zeugstahl (1.2709) und Titan. Weitere Werkstoffe befinden sich zurzeit in der Erprobung. Die Bauraumgröße beträgt maximal 300 x 300 x 300 mm. | ADDITIVE FERTIGUNG Markus Horn, Geschäftsfüh- rer der Paul Horn GmbH. 19
PRODUKTE ADDITIVE FERTIGUNG Gedruckte Kühlmittel-Aufsätze Für die prozesssichere Spankontrolle ermöglicht eine freie Gestaltung der Kühl- beim Hochleistungsreiben bietet HORN mittelaustritte. Die Form der Austritte additiv gefertigte Kühlmittelscheiben verhindert ein Eindringen von Spänen. nach Kundenanforderungen. Beim Reiben Des Weiteren können Querschnitt und von Durchgangsbohrungen oder tiefen Austrittwinkel des Kühlmittelkanals für Sacklöchern kommen Standardlösungen die jeweilige Bearbeitung und den zu zer- oft an technische Grenzen. Insbesondere spanenden Werkstoff angepasst werden. langspanende und schwer zerspanbare Werkstoffe erfordern Modifikationen Der Werkzeugschaft unterstützt durch die des Werkzeugsystems und der inneren polierten und beschichteten Spanräume Kühlmittelzufuhr. HORN zeigt mit der die Spanabfuhr aus der Bearbeitungs- 3D-gedruckten Kühlmittelscheibe eine zone. Die Kühlmittelzufuhr verkleinert die Querschnitte von Übergabe zu Übergabe. Dadurch erhöht BEIM REIBEN VON DURCHGANGSBOH- sich die Strömungsgeschwin- digkeit des Kühlschmierstoffes RUNGEN ODER TIEFEN SACKLÖCHERN ohne einen Druckabfall. Das Werkzeugsystem lässt sich auf KOMMEN STANDARDLÖSUNGEN OFT AN eine Sacklochkühlung, Schulter- kühlung sowie eine gemeinsame TECHNISCHE GRENZEN. Schulter- und Sacklochkühlung umbauen. Mit der Gesamtkom- bination aus der Vollhartmetall- Problemlösung, welche auf dem Werk- Reibschneide, dem Werkzeugschaft und zeugschaft aufgeschraubt wird. Die den 3D-gedruckten Kühlmittelscheiben Folgen sind höhere Standzeiten durch zeigt HORN sein Know-how in der Boh- die direkte, zielgerichtete Kühlung und rungsbearbeitung und unterstreicht vor allem eine prozesssichere Spanab- seine Stellung als Problemlöser und fuhr. Die additive Fertigungstechnologie Technologieführer. | PRODUKTE 20
PRODUKTE SYSTEM 224 AXIAL Stechsystem S224 Axial HORN erweitert sein Portfolio zum Axialstechen. HORN bietet die Axial-Halter in den folgenden Vari- Für axiale Stechoperationen der Durchmesser- anten an: LAK (links außen), RAK (rechts außen), LIK bereiche von 38 mm bis 1000 mm bietet HORN (links innen) sowie RIK (rechts innen). Die maximale neue Haltervarianten des Stechsystems 224. Mit Stechtiefe (t max) beträgt 14 mm. Die Schneidbreiten den Spann-Kassetten baut der Werkzeughersteller (w) liegen bei 3 mm bis 6 mm. Die innere Kühl- den Modul-Gedanken weiter aus. Damit lassen sich unterschiedli- che Kassettenvarianten mit einem Grundhalter spannen. Die innere MIT DEN SPANN-KASSETTEN BAUT Kühlmittelzufuhr ermöglicht die direkte Kühlung der Kontaktzone DER WERKZEUGHERSTELLER DEN und erhöht gleichzeitig die Stand- zeit. Darüber hinaus sorgt der MODUL-GEDANKEN WEITER AUS. hohe Kühlmitteldruck für einen verbesserten Spanabtransport aus der Nut. Durch mittelzufuhr läuft über eine Übergabestelle am hohe Vielfalt an Spanformgeometrien und Substraten Grundhalter. Die Kassetten können jedoch auch an des zweischneidigen Systems 224 lässt sich das älteren HORN-Grundhaltern ohne KSS-Übergabe Werkzeugsystem leicht auf die Bearbeitungsaufgabe verwendet werden. sowie auf den zu zerspanenden Werkstoff anpassen. | PRODUKTE 21
PRODUKTE SYSTEM MINI 108/114 Gezielter Spanbruch HORN erweitert die Systeme Mini 108 Die stirnseitig verschraubten Schneid- und Mini 114 mit einer neuen Geometrie platten des Typs Mini zählen zu den GM zum Gewindedrehen. Sie eignet sich Kernprodukten von HORN. Das Werk- zum Drehen von metrischen ISO-Innen- zeugsystem eignet sich für Dreh- und gewinden im Teil- und Vollprofil. Die Fräsanwendungen. Bewährt haben sich Spanformgeometrie ermöglicht kurze die Präzisionswerkzeuge insbesondere Späne auch bei schwer zerspanbaren beim Innenausdrehen sowie beim Innen- sowie langspanenden Werkstoffen. Dies einstechen. Mit den schwingungsarmen verringert die Gefahr eines Spänestaus, Hartmetall-Werkzeugträgern erzeugen verhindert ein Aufwickeln der Späne die Schneidplatten auch bei längeren um den Werkzeugträger und erhöht Auskragungen gute Oberflächen und dadurch die Prozesssicherheit. Des gewährleisten eine hohe Prozess- Weiteren erleichtert der Spanbruch die sicherheit. Das weite Portfolio des Handhabung der Späne. Das System Mini-Systems bietet Schneidplatten in verschiedenen Größen für unterschiedliche DIE STIRNSEITIG VERSCHRAUBTEN SCHNEID- Innendurchmesser sowie, unterschied- PLATTEN DES TYPS MINI ZÄHLEN ZU DEN KERN- l iche Geometr ien und Substrate sowie PRODUKTEN VON HORN. CBN- oder Diamant- bestückungen. 108 eignet sich für metrische Innen- gewinde ab dem Durchmesser M10 in den Steigungen von 0,5 bis 1,25 mm. Die Variante des Systems 114 eignet sich für Steigungen bis 2,5 mm. Die Schneidplat- ten sind in Teil- und Vollprofilausführung erhältlich. Als Werkzeugträger stehen die Standard-Drehhalter des Systems Mini zur Verfügung. | PRODUKTE 22
PRODUKTE SYSTEM 32T System 32T Für den Einsatz auf Langdrehmaschinen und zum Schneide sowie mit Vollradius verfügbar. Zum Abste- Ein- und Abstechen auf kleineren Drehmaschinen chen bietet HORN die Wendeschneidplatte mit einer entwickelte HORN das neue System 32T. Der Werk- 15-Grad-Abstechschräge an. Für die prozesssichere zeughersteller erweitert das Werkzeugsystem um Spanableitung sorgt eine rundgeschliffene Span- Varianten zum Gewindedrehen, Einstechen und formgeometrie. Der Werkzeugträger ist als Quad- Längsdrehen sowie zum Einstechen mit Vollra- ratschaft, in 10 x 10 mm, 12 x 12 mm und 16 x 16 mm dius. Die zentrale Klemmschraube bietet eine hohe ausgelegt. Alle Versionen sind mit einer inneren Wechselgenauigkeit der Schneidplatte und einen Kühlmittelzufuhr ausgestattet und in linker und direkten Anzug in den Plattensitz des Werkzeugträgers. Zudem sind keine Spannelemente notwendig, die den Spanfluss negativ bein- HORN RUNDET MIT DEM SYSTEM 32T SEIN trächtigen könnten. Der Schrau- benkopf der Spannschraube DREISCHNEIDER-PORTFOLIO HIN ZU KLEI- erzeugt keine Störkontur, was das Einstechen an einem Bund NEREN MASSEN AB. sowie das Abstechen direkt an der Spindel ermöglicht. Die präzisionsgesinterte rechter Ausführung erhältlich. Bei den Substraten Stechplatte ist als neutrale Platte sowohl links kann der Anwender zwischen EG35 (Materialgruppe als auch rechts einsetzbar. HORN rundet mit dem P und M) oder der Sorte EG55 (Materialgruppe P) System 32T sein Dreischneider-Portfolio hin zu wählen. kleineren Maßen ab. Die maximale Stechtiefe des Systems beträgt 4 mm, bei einer Stechbreite (w) von 0,5 mm bis 2,5 mm. Für Einstechoperationen sind die Stechplatten mit gerader | PRODUKTE 23
PRODUKTE SYSTEM 406 Frässystem 406 mit Wiper-Geometrie HORN erweitert das Tangentialfrässystem eines Grundkörpers benötigt der Anwen- 406 um eine Schneidplatte mit Wiper- der nur eine Schneidplatte mit Wiper-Geo- Geometrie zur Schlichtbearbeitung. HORN metrie. Die restliche Bestückung erfolgt reagiert damit auf Kundenanforderungen, mit Standard Wendeschneidplatten des da die Ansprüche an die gefor- derten Oberflächenqualitäten ständig steigen. Die neue Geometrie erzeugt sehr hohe DIE EINSCHNEIDIGE BREITSCHLICHTPLATTE Oberflächengüten, auch bei höheren Vorschubgeschwin- KOMMT IN DEN 90 GRAD ECKFRÄSERN DES digkeiten. Somit verringern sich die Takt- und Bearbei- SYSTEMS 406 ZUM EINSATZ. tungszeiten je Bauteil. Darüber hinaus bietet die Geometrie die Möglich- Systems 406. Die Breitschlichtplatte ist keit, auch Schleifprozesse einzusparen. in den Sorten AS4B für die Zerspanungs- hauptgruppen P und M sowie in der Sorte Die einschneidige Breitschlichtplatte AS46 für die Zerspanungshauptgruppe K kommt in den 90-Grad-Eckfräsern des erhältlich. Systems 406 zum Einsatz. Pro Bestückung | PRODUKTE 24
PRODUKTE SYSTEM 304 Zirkularfrässystem 304 Für die produktive Bohrungsbearbeitung ab 8 mm Das Zirkularfrässystem von HORN bietet dem Durchmesser erweitert HORN sein Portfolio zum Anwender eine Reihe von Verfahrensvorteilen: Es ist Zirkularfräsen. Mit dem dreischneidigen Frässystem schnell, prozesssicher und erzielt gute Oberflächen- 304 bietet der Werkzeughersteller eine vielseitige ergebnisse. Dabei taucht das auf einer Helixbahn Lösung für das Nutfräsen, Ausspindeln und Anfasen. geführte Werkzeug schräg oder sehr flach in das Material ein. Dadurch lassen sich beispielsweise Die Schneidplatte mit einem Schneidkreis von 7,7 mm Gewinde in reproduzierbar hoher Qualität herstellen. zeigt sich in Verbindung mit dem schwingungsdämp- Im Vergleich zur Bearbeitung mit Wendeschneidplat- fenden Hartmetallschaft flexibler gegenüber dem ten bei größeren Durchmessern oder VHM-Fräsern Einsatz von Vollhartmetall-Nutfräsern. Das Substrat bei kleineren Durchmessern ist Zirkularfräsen in und die Geometrie lassen sich leicht auf den zu bear- der Regel wirtschaftlicher. Zirkularfräser haben beitenden Prozess abstimmen. Die innengekühlten ein breites Einsatzgebiet. Sie bearbeiten Stahl, Schäfte ermöglichen eine zielgerichtete Kühlung der Sonderstähle, Titan oder Sonderlegierungen. Die Kontaktzone. Die Schneidplatten zum Nutfrä- sen sind in den Schneidbreiten DAS SUBSTRAT UND DIE GEOMETRIE (w) 0,5 mm, 1 mm, 1,5 mm und 2 mm erhältlich. Für das Fräsen LÄSST SICH LEICHT AUF DEN ZU BEAR- von Sicherungsringnuten bie- tet HORN das System mit den BEITENDEN PROZESS ABSTIMMEN. Schneidbreiten 0,8 mm, 0,9 mm, 1,1 mm sowie 1,3 mm, die Variante mit Vollradius Präzisionswerkzeuge eignen sich besonders für die mit den Radien 0,4 mm, 0,6 mm und 0,8 mm. Für Prozesse Nutfräsen, Bohrzirkularfräsen, Gewinde- das Fräsen von Fasen sind die Winkel 45, 30 und 15 fräsen, T-Nutfräsen und Profilfräsen. Grad erhältlich. Bei den Substraten setzt HORN für die allgemeine Stahlzerspanung auf die Sorte EG55 und für die Bearbeitung von rostfreien Stählen sowie Superlegierungen auf das Substrat IG35. | PRODUKTE 25
PRODUKTE SYSTEM 409 Tangentialfrässystem 409 HORN erweitert das Tangentialfrässys- sich an, bei der Volumenzerspanung das tem 409 um eine präzisionsgesinterte herkömmliche Fräsen mit radial angeord- Wendeschneidplatte. Im Gegensatz zur neten Schneiden am Markt zu überrunden: geschliffenen Variante bietet die gesin- das Tangentialfräsen. Tangentiale Fräs- terte Schneidplatte mit Schruppgeome- systeme entwickelten sich in den letzten trie eine kostengünstige Alternative. Die Jahren zu den Schwerarbeitern in der Geometrie mit umlaufender Schutzfase Zerspanung. Die Schnittkräfte wirken sorgt für hohe Standzeiten. Den ruhigen beim tangentialen Fräsen in Richtung der und vibrationsarmen Fräsprozess stellt größten Stabilität der Schneide. Durch die der stabile Keilwinkel mit der eingearbei- großen möglichen Zustellungen erzielt teten Freiflächenfase sicher. Die positiven dieses Verfahren beachtliche Zeitspan- Span- und Axialwinkel sorgen für einen volumen und hohe Produktivität bei guten weichen Schnitt und die geschlossene Oberflächen. Spanmulde bietet eine gute und prozesssi- chere Spanformung. Die Wendeschneid- DURCH DIE GROSSEN MÖGLICHEN ZUSTELLUN- platten sind mit allen Fräskörpervarianten GEN ERZIELT DIESES VERFAHREN BEACHTLICHE kompatibel. ZEITSPANVOLUMEN UND HOHE PRODUKTIVITÄT Die immer schärferen Zeit- und Kostenbe- BEI GUTEN OBERFLÄCHEN. tr achtungen, auch beim Fräsen, er fordern Ver fahren mit höherer Effizienz: höhere Schnitt geschwindigkeiten, höhere Vorschübe, größere Spandicken, kürzere Taktzeiten, höhere Standmengen – zusammen gefasst: geringe Stückkosten. Ein Ver- fahren, das eigentlich schon lange beim Fräsen zum Einsatz kommt, schickt | PRODUKTE 26
PRODUKTE BOEHLERIT FRÄSEN Boehlerit erweitert 3D-Frässystem HORN präsentiert die Boehlerit Systemerwei- finish- und die Finishbearbeitung geeignet sind. terung zum 3D-Fräsen für den Werkzeug- und Des Weiteren bietet Boehlerit eine hohe Varianten- Formenbau. Die Systeme ISO 00P, RHOMBItec, vielfalt bei der Auswahl von Wendeschneidplatten BALLtec und TORROtec bieten die Abdeckung aller und Trägerwerkzeugen. Der Vollhartmetallschaft relevanten Bearbeitungen für das Marktsegment mit aufgelöteten Plattensitz sorgt für eine hohe 3D-Fräsen. Das System ISO 00P ist ein universell Schwingungsdämpfung und daraus resultierende einsetzbares Werkzeugsystem für den allgemeinen hohe Oberflächenqualitäten am Werkstück. Die Maschinenbau und den Formenbau. Die neutrale Verwendung von Ultrafeinkorn-Hartmetallen bei den Einbaulage der Schneidplatten im Trägerwerkzeug sorgt für eine hohe Konturgenauigkeit. Trotz der neutralen Lage ermöglicht DAS SYSTEM ISO 00P IST EIN UNIVERSELL die Schneidengeometrie einen weichen Schnitt. Mit dem System EINSETZBARES WERKZEUGSYSTEM FÜR RHOMBItec zeigt Boehlerit ein universell einsetzbares Schlicht- DEN ALLGEMEINEN MASCHINENBAU UND werkzeug für alle gängigen Werkstoffe und Anwendungen. DEN FORMENBAU. Die Wendeschneidplatten weisen eine hohe Fertigungspräzision und hohe Standzeiten Schneidplatten stellt die hohe Verschleißbeständig- auf. Die axiale und radiale Wiper-Geometrie sorgt keit bei gleichzeitig hoher Bruchbeständigkeit sicher, für eine hohe Produktivität, hohe Oberflächengüten was die Prozesssicherheit erhöht. Alle Varianten sind und vibrationsfreies Schlichten auch bei großen mit einer inneren Kühlmittelzufuhr ausgestattet. Schnitttiefen. Die Frässysteme BALLtec und TORROtec sind multi- funktionale Werkzeuge für eine hohe Produktivität. Das System ermöglicht die Einsparung von Träger- werkzeugen, da die Kugelkopierwerkzeuge für Semi- | PRODUKTE 27
ÜBER UNS EUROSKILLS 2020: DAS KRÄFTEMESSEN DER BERUFE EuroSkills ist ein Berufswettbewerb, der alle zwei Jahre in Form einer Europameisterschaft ausge- tragen wird. Im Mittelpunkt stehen die Spitzenleistungen von jungen, hoch talentierten Fachkräften, welche in rund 45 verschiedenen Berufen antreten. Die Teilnehmer sind entweder ausgelernte Nachwuchsfachkräfte, Absolventen einer berufsbildenden höheren Schule wie einer HTL oder einer FH im Alter von bis zu 25 Jahren. Die Wettbewerbe in den Berufsfeldern aus Industrie, Handwerk und Dienstleistung werden von rund 650 aktiven Teilnehmern bestritten. Diese Europameisterschaft findet vom 16. bis 20. September 2020 im österreichischen Graz statt. #WE ARE SKILLS Die Berufs-EM EuroSkills ist das wich- Was passiert bei EuroSkills 2020? tigste Aushängeschild des Vereins Die Teilnehmer stellen über drei Wettbe- „WorldSkills Europe“ – dessen erklärtes werbstage ihre Fertigkeiten und ihr Wissen Ziel es ist, die Berufsausbildung aufzu- in konkreten Arbeitssituationen in ihrem werten und auf die Wichtigkeit von bestens Fachbereich unter Beweis. Fachexperten ausgebildeten Fachkräften aufmerksam stellen Aufgaben zusammen und bewerten zu machen. Die Organisation „WorldSkills anschließend die Ergebnisse. Besucher können die Arbeit der Teilnehmer live beobachten, sich zu dem jewei- HORN UNTERSTÜTZT DIE SKILLS ligen Fachbereich informieren und die Unternehmen der Teilnehmer CNC-DREHEN UND CNC-FRÄSEN ALS kennenlernen – und das völlig kos- tenlos. Zudem finden spannende SILBERSPONSOR. Konferenzen und Kongresse sowie weitere Rahmenveranstaltungen statt. Am Abschlusstag werden Europe“ wurde 2007 gegründet und hat alle Aufgaben bewertet und im Rahmen inzwischen insgesamt 30 Mitgliedsländer, der Siegerehrung die Gewinner der ein- die regelmäßig Teilnehmer zu der Berufs- zelnen Fachbereiche sowie der Europa EM entsenden. Das Event EuroSkills selbst meister „Best of Europe“ verkündet. findet alle zwei Jahre in einem der 30 Mitgliedsländer statt – so trifft sich die HORN ist Silbersponsor „Nachwuchselite“ der Berufe 2020 in Die Paul Horn GmbH unterstützt als Österreich, und Graz wird sich an vier Silbersponsor ab sofort die Skills CNC- Tagen in einen Nachwuchsfachkräfte- Drehen und CNC-Fräsen bei EuroSkills Hotspot verwandeln. Erwartet werden 2020. Deshalb dürfen sich die Teilneh- nicht nur die rund 650 Teilnehmer, sondern mer dieser beiden Skills besonders auf auch mehrere zehntausend Besucher. Im die Unterstützung in Form von Werk- Mittelpunkt stehen die Spitzenleistungen zeug und Materialien von HORN freuen. von jungen, hoch talentierten Fachkräften Christian Thiele, Pressesprecher der im Alter von bis zu 25 Jahren, die sie in Paul Horn GmbH, erklärt, wieso HORN ihren rund 45 europäischen Berufen sich für den Fachkräfte-Nachwuchs erbringen. und das Event EuroSkills 2020 einsetzt: | ÜBER UNS 28
„Wir von HORN sind davon überzeugt, Ein erklärtes Ziel des Projekts ist es, den dass wir mit unserem Sponsoring von Schülern die eigenen Stärken vor Augen EuroSkills 2020 dazu beitragen, junge zu führen und sie dazu zu ermuntern, Leute auf Ausbildungsberufe- und einen Beruf entsprechend ihren Talenten Möglichkeiten in unserem Bereich und Begabungen zu wählen. aufmerksam zu machen und sie dafür begeistern zu können. Die Veranstaltung zeigt, dass Berufe in dieser Branche herausfordernd und interessant sind Christian Thiele, Pressesprecher von sowie eine große Vielfältigkeit mit sich HORN, und EuroSkills 2020 GmbH Auf- bringen.“ sichtsratsvorsitzender Josef Herk bei der Unterzeichnung des Silbersponsorings. Try-a-Skill-Show Entdecke dein Talent und werde zum Hero: Das ist das Motto der Berufsori- entierungskampagne „Try a Skill”. Die Kampagne richtet sich an Schüler, deren Eltern und Pädagogen mit dem Ziel, den Jugendlichen Unterstützung bei der Berufswahl zu geben – und zwar in einem spannenden und lehrreichen Setting. Die interaktiven „Probierstationen” werden im Rahmen von EuroSkills 2020 direkt in das Wettbewerbssetting integriert und laden dazu ein, die unterschiedlichen Berufe, angefangen von Betonbau über CNC-Fräsen bis hin zum Bäcker, direkt vor Ort selbst auszuprobieren. | ÜBER UNS 29
COMPOSITES INTERVIEW MARKUS KANNWISCHER Was sind die Herausforderungen bei der spanen- für Kompressionsschnitte, Schnittunterteilungen den Bearbeitung von Composites? zur Reduzierung des Schnittdrucks, Anritzen der Composites bestehen in der Regel aus hoch Deckfasern mit Vorschneidern und abgestimmte belastbaren Fasern aus Kohlenstoff-, Aramid- oder Span- und Freiwinkel sind nur einige Parameter, Glasfasern und werden mit Elastomeren, mit thermo- mit denen das optimale Werkzeug definiert werden plastischen oder duroplastischen Kunststoffen kann. Sind die makrogeometrischen Parameter gebunden. Extrem harte und abrasive Fasern sind bestimmt, kann die Auswahl des entsprechenden Schneidstoffs getroffen werden. Je nach Makrogeo- UNTERSCHIEDLICHE AUSLEGUNG metrie fallen bestimmte Möglichkeiten weg: Bei sehr kleinen Werkzeugen bieten Vollhartmetallwerkzeuge VON FASERGELEGEN. deutlich mehr Gestaltungsmöglichkeiten als bei- spielsweise PKD- oder CVD-bestückte Fräser. Das Substrat sollte eine gewisse Zähigkeit aufweisen, um kombiniert mit weicheren und vor allem wärmeemp- die dynamischen Schnittkräfte beim Durchtrennen findlichen Kunststoffen. Je nach Lage der Fasern der Fasern gut aufnehmen zu können. Zur Verbesse- haben Composites isotropische oder anisotropische rung der Standzeit werden diese Werkzeuge dann oft Eigenschaften. Dazu kommt die große Vielfalt an diamantbeschichtet. Damit kann eine zähe Schneide Werkstoffen, bedingt durch die unterschiedliche mit einer extrem harten Randschicht bei gleichzeitig Ausrichtung von Fasergelegen, unterschiedliche guter Schärfe erzeugt werden. Dies gewährleistet prozentuale Anteile der Kunststoffe und oft die Prozesssicherheit und eine gute Standmenge. Das Kombination mit Metallblechen. Die Anforderungen Aufimpfen der Diamantkörner funktioniert aber nur, an die Zerspanung sind saubere und ausrissfreie wenn der Kobaltgehalt im Hartmetall nicht zu hoch ist. Flächen ohne Faserüberstände oder Delaminatio- nen. Für die Werkzeugschneide ergeben sich damit Stichwort Schneidstoff: Was unterscheidet PKD widersprüchliche Anforderungen: ein leichter, kühler von CVD? Schnitt bei sehr stabilen Schneidkanten, einer langen Bei PKD werden einzelne harte Diamantkörner mit Werkzeugstandzeit und glatte Werkzeugoberflächen, zähem Kobalt oder anderen Elementen gebunden. die ein Anhaften des Werkstoffs verhindern. Der Verbund ist elektrisch leitfähig und kann mittels Erodieren bearbeitet und in Form gebracht werden. Wie gehen Sie die Herausforderungen werk- CVD besteht ausschließlich aus Diamant und wird zeugseitig an? überwiegend gelasert oder geschliffen. Daher ist die Bei der Auslegung von Werkzeugen für die Composite- Härte von CVD viel höher als die von PKD. Umgekehrt Bearbeitung gilt es, die verschiedenen Möglichkeiten ist allerdings die Zähigkeit und damit der Schutz vor der Werkzeuggestaltung clever zu kombinieren: Ausbrüchen bei PKD höher als bei CVD. Da PKD aus Achskreuzwinkel der Schneiden an den Decklagen einzelnen Diamantkörnern erzeugt wird, lassen sich | COMPOSITES 30
die Eigenschaften des PKD mittels unterschied Wo sehen Sie künftiges Werkzeugpotential im licher Korngrößen in einer Schneide feiner auf die Themenfeld Composites? einzelne Anwendung abstimmen. Damit ist das Im Bereich der Zerspanungswerkzeuge ist der größte Parameterfenster bei dem CVD funktioniert deutlich Markt die Herstellung von Bohrungen. Wir bei HORN kleiner, als bei PKD. Wenn aber die richtigen Para- zielen hauptsächlich auf das Besäumen und das meter getroffen wurden, ist die Standzeit bei CVD- Erzeugen von Taschen und Durchbrüchen, also Werkzeugen wesentlich höher als bei Werkzeugen die Herstellung von Fräswerkzeugen. Im Bereich mit PKD-Bestückung der Diamantschichten für VHM-Werkzeuge sor- gen neue Multilayer-Diamantschichten für hohe Wie testen Sie entsprechende Werkzeuglösungen? Verschleißfestigkeit bei gleichzeitiger Schärfe der Bei Zerspanungstests steht an erster Stelle die Schneide. Der Einsatz von zäheren Hartmetallen bei Sicherheit: Ergänzend zu den üblichen Sicher- gleichzeitiger guter Schichthaftung erweitert das heitsvorkehrungen bei Zerspanungstests sind die Einsatzgebiet der diamantbeschichteten Vollhart- Aspekte der Staubabsaugung zu beachten. Arbeits- metallwerkzeuge. Im Bereich der CVD-Schneiden platzgrenzwerte (AGW) sind hier einzuhalten. Bei ist das Wissen um die richtigen Einsatzparameter Zerspanungstests in unserem Versuchszentrum in den letzten Jahren deutlich gewachsen, so dass arbeiten wir mit speziellen Absaugeinrichtungen. auch hier riesige Leistungssprünge erzielt werden Zum Einsatz kommen alle Messsysteme wie Schnitt- konnten. Zusammen mit der neuesten Lasertechnik kraftmessung, Hochgeschwindigkeitskamera und zur Herstellung präziser und scharfer Schneiden Messsysteme für die Oberflächenmessung. Oft konnte der Einsatzbereich von CVD deutlich erweitert handelt es sich bei Kundenwerkstücken um flächige werden. Teile, die eine entsprechende Spannvorrichtung voraussetzen. Dann führen wir die Funktions- tests zunächst bei uns im Haus SCHNITTKRAFTMESSUNG, HOCH- durch und die finalen Standzeit- tests erfolgen zusammen mit GESCHWINDIGKEITSKAMERA UND Kunden auf deren Maschinen. Bei Grundlagenuntersuchungen OBERFLÄCHENMESSUNG. und weiterführenden Versuchs- reihen arbeiten wir mit Instituten zusammen. Die Beurteilung des Ergebnisses erfolgt immer durch den Kunden, da die Anforderungen an eine Schnitt- kante oder eine gefräste Oberfläche unterschiedlich bewertet werden. Wie sehen Sie die Entwicklung: Kommen Com- posites in Zukunft vermehrt zum Einsatz und wenn ja wo? Über alle Branchen hinweg wird der Anteil an Com- posites weiter ansteigen. Studien sagen hier ein jährliches Wachstum von 10 bis 15 Prozent voraus. Allerdings wird der Einsatz von Composites in den Branchen unterschiedlich beurteilt. Im Bereich Aero- space sind bereits hohe Mengen an CFK-Werkstoffen verbaut und ihr Anteil steigt auch künftig weiter an. Selbst in den Triebwerken werden zukünftig Fanschaufeln mit Anteilen an Carbon und Gehäuse aus Composites zum Einsatz kommen. Im Bereich der PKW ist ein flächiger Einsatz aktuell eher weniger wahrscheinlich, da die heißumgeformten Stahlwerk- stoffe hier deutlich aufgeholt haben. Bei den Nutz- fahrzeugen und Wohnmobilen kommen allerdings Der Aufsteckfräser DA mit CVD-D bestückten vermehrt flächige GFK-Bauteile zum Tragen. Ein Schneidplatten eignet sich optimal für die Bear- hochinteressanter Bereich sind die Carbon-Betone, beitung von Composites. die eine Reihe entscheidender Vorteile bieten: dün- nere Bauweise, günstigere Montagearbeiten und die Vermeidung von Korrosion. Langzeitstudien zur Haltbarkeit gibt es allerdings noch nicht viele. Können die Kosten von Carbon-Beton weiter reduziert werden, erschließt sich hier ein riesiger Markt. | COMPOSITES 31
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