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29.10.2021: Erfolgreiche Alternative höchster Präzision

Das Schrumpfen der Werkzeuge funktioniert einfach und schnell.

Präzisionswerkzeugbauer Alhorn setzt seit kurzem auf japanischen High-End-Bearbeitungszentren Schrumpftechnik und BT40-Aufnahmen mit Plananlage von HAIMER ein. Die hochgenauen Werkzeughalter gibt es in großer Variantenvielfalt – auch in extraschlanker Kontur. Laut Alhorn eignen sie sich optimal für die Mehrseitenbearbeitung von kleinen, diffizilen Bauteilen. Gemeinsam mit den Präzisionsmaschinen und -werkzeugen sorgen sie für Spitzenergebnisse hinsichtlich Genauigkeit, Oberflächengüte und Wirtschaftlichkeit.

Seit mehr als 40 Jahren entwickelt und fertigt Alhorn im ostwestfälischen Lübbecke Spritzgusswerkzeuge und -artikel für unterschiedliche Anwendungsbereiche und Branchen. Betriebsleiter Timo Schwiering erklärt: „Wir werden vor allem dann angefragt, wenn Spritzgussteile mit Pin-Einlegern oder Stanzkontakten gefertigt werden sollen. Diesen Kunden bieten wir auf Wunsch Komplettlösungen – von der Entwicklung und Konzeptionierung des Spritzgusswerkzeuges bis hin zur perfekten Turnkey-Lösung für die Serienfertigung.“ 

Das Kerngeschäft, so Schwiering, sind anspruchsvolle Steckverbinder-Werkzeuge, mit denen nahezu alle großen Steckeranbieter beliefert werden: „Wir besitzen das Know-how, um leistungsstarke Spritzgusswerkzeuge mit bis zu 128 Kavitäten zu bauen, die in Qualität, Präzision und Wirtschaftlichkeit ihresgleichen suchen.“ Rund 30 Prozent der Alhorn-Werkzeuge werden an die interne Fertigung geliefert, die restlichen 70 Prozent gehen zu Kunden in aller Welt. 

„Unser Anspruch ist es, best-in-class zu sein“, sagt der Betriebsleiter, „und dies langfristig zu bleiben.“ So gehören höchste Anforderungen an Geometrien, Toleranzen und Prozessstabilität im Alhorner Werkzeugbau zum Tagesgeschäft. Die Basis für „best-in-class“ ist ein Team von hochqualifizierten Mitarbeitern, zu denen auch Sascha Soldato gehört. Der Techniker ist Mitglied im KVP-Team Werkzeugbau (Kontinuierlicher Verbesserungs-Prozess), das sich unter anderem um das optimale Produktionsequipment kümmert. Für ihn ist klar: „Wir dürfen nur mit den besten Lieferanten zusammenarbeiten, um unsere Ziele zu erreichen. Das gilt für den gesamten Produktionsprozess, für die Maschinen mit einem möglichst hohen Automationsgrad, für die Werkzeuge und auch die Werkzeugaufnahmen.“

Maschinenbau vom Feinsten

Hinsichtlich der Bearbeitungszentren sehen sich Schwiering und Soldato gut aufgestellt. Eine wichtige Rolle spielen die beiden Yasda -Maschinen, die sie vor zwei bzw. drei Jahren angeschafft haben. Die YMB Vi40 nutzt das Alhorner Werkzeugbauteam ausschließlich zum Fräsen der Kupferelektroden, die für enge, tiefe Kavitäten mit scharfen Kanten und Ecken benötigt werden. „Zwar bietet Yasda dieses vertikale 5-Achsen-Lehrenbearbeitungszentrum in erster Linie zum Hartfräsen und Koordinatenbohren an“, räumt Sascha Soldato ein, „aber aufgrund der Präzision – die Positioniergenauigkeit der Linearachsen liegt unter 3 µm, die Wiederholgenauigkeit bei 1,2 µm – ist es für unsere Elektrodenbearbeitung ideal.“ Um das Maximum an Wirtschaftlichkeit aus der YMB Vi40 herauszuholen, stattete es Alhorn mit einem Erowa Robot Compact-System aus, das 147 Magazinplätze für ITS-50-Elektrodenhalter zur Verfügung stellt.

Das zweite Yasda-BAZ, Typ PX30, ist von Haus aus auf einen automatisierten Betrieb und mannlose Schichten ausgelegt. Denn es enthält 33 Werkstückpaletten für Bauteilgrößen bis 200 x 200 mm, eine Automatisierungssoftware sowie ein Werkzeugmagazin mit 300 Plätzen. Alhorn setzt die Maschine zur Bearbeitung der Formeinsätze aus weichem und gehärtetem Stahl ein. Die Anforderungen hinsichtlich Präzision und Form-Lage-Toleranzen sind ähnlich wie bei den Elektroden. Betriebsleiter Schwiering ist von dieser Maschine begeistert: „Sie erzielt sowohl beim Schruppen als auch beim Schlichten Höchstleistungen. Im Finish entstehen sehr hohe Oberflächengüten, so dass weiterbearbeitende Prozessschritte wie Flachschleifen oftmals entfallen können.“

Die Werkzeugaufnahme, ein zentrales Element in der Prozesskette

Um die gewünschte Präzision und Oberflächengüte zu erreichen, achtet Sascha Soldato zudem auf erstklassige Werkzeuge und Werkzeugaufnahmen: „An unseren Yasda Bearbeitungszentren setzen wir ausschließlich BT40-Werkzeugaufnahmen mit Plananlage ein. Denn der entscheidende Vorteil einer solchen Plananlage ist, dass sie auch im hohen Drehzahlbereich eine axiale Verschiebung zuverlässig verhindert. Für Genauigkeiten im µm-Bereich ist das unabdingbar.“

Bis vor kurzem bezog Alhorn die BT40-Aufnahmen ausschließlich von einem durch Yasda zertifizierten Lieferanten. Doch in den letzten Jahren häufte sich die Mehrseitenbearbeitung diffiziler Bauteile, wofür Werkzeughalter mit möglichst schlanker Störkontur erforderlich wurden. „Aus diesem Grund rückte die Schrumpftechnik in unseren Fokus“, berichtet Soldato. „Schrumpffutter sind vor allem an der Spitze schlanker als unsere bisherigen Spannzangenfutter und weisen deutlich weniger Störkonturen auf.“

Da der bisherige Anbieter keine sonderlich umfangreiche Auswahl an Schrumpffuttern bieten konnte, machten sich Sascha Soldato und das KVP-Team auf die Suche nach Alternativen. Zunächst holten sie die Meinung eines Schwesterunternehmens aus der OKE-Gruppe ein, das sich ebenfalls mit Präzisionszerspanung befasst. Hier wurden sie auf die Haimer GmbH aus Igenhausen bei Augsburg aufmerksam gemacht. Auch bei einem Benchmark bezüglich Schrumpftechnik, der sowohl Werkzeugaufnahmen als auch Schrumpfgeräte einschloss, landete HAIMER ganz vorne. 

Komplettpaket aus einer Hand

„Der Benchmark und das positive Feedback unseres Schwesterunternehmens hat uns dazu bewogen, den Kontakt zu HAIMER zu suchen“, berichtet Soldato. Erster Ansprechpartner war Thorsten Böker, der bei HAIMER für Alhorn zuständige Technische Verkaufsrepräsentant. Er lieferte die Basisinformationen zur Qualität der HAIMER-Produkte und den verschiedenen Ausführungen: „HAIMER hat seit einiger Zeit auch die Schnittstellen BT30 und BT40 als Ausführung mit Plananlage im Standard-Lieferprogramm. Alle weiteren Steilkegelaufnahmen können im Semi-Standard ebenso mit Plananlage geliefert werden. HAIMER ist bekannt für die höchste Genauigkeit in der Schnittstelle, da wir alle funktionsrelevanten Flächen hochgenau in der Serie schleifen und die Aufnahmen einer doppelte 100%-Qualitätskontrolle unterziehen. Ganz allgemein sind unsere Schrumpffutter aus hitzebeständigem Warmarbeitsstahl, gehärtet auf 54-2 HRC. Sie eignen sich für HSS- und HM-Werkzeuge mit der Schafttoleranz h6 und gewährleisten eine hohe Rundlaufgenauigkeit kleiner 0,003 mm bei 3xD sowie eine extreme Haltekraft. Es gibt sie in verschiedenen Ausführungen, bis hin zum extraschlanken Power Mini Shrink Chuck mit 1,5 mm Wandstärke und 3°-Schräge im Bereich der Spitze.“

Zum umfangreichen Sortiment gehören auch verschiedene Schnittstellen. Ein für Alhorn wichtiges Argument, wie Sascha Soldato betont: „Wir benötigen nicht nur die schlanken Konturen der Schrumpffutter, sondern sowohl Ausführungen mit BT40-Schnittstelle und Plananlage sowie in HSK-A63. Die Störkonturen dieser Werkzeughalter sollten exakt gleich sein, was bei HAIMER der Fall ist.“ Hintergrund dieses Wunsches sind Vorteile bei der Programmierung und Systempflege. Denn Alhorn hat alle Werkzeugaufnahmen, Schraubstöcke etc. digitalisiert und im CAD/CAM-System hinterlegt. Bei der gleichen Halterkontur kann die Arbeitsvorbereitung problemlos Werkzeuge von der Yasda auf ein BAZ eines anderen Herstellers mit gleicher Spindelschnittstelle switchen.

Seit einigen Monaten sind die neu im Programm befindlichen HAIMER BT40-Schrumpffutter mit Plananlage auf den Yasda-Maschinen im Einsatz. Auf anderen Bearbeitungszentren nutzt Alhorn entsprechende Aufnahmen mit HSK-A63-Schnittstelle. Betriebsleiter Timo Schwiering resümiert: „Die Schrumpffutter erfüllen unsere Anforderungen hinsichtlich Störkonturen, Rundlaufgenauigkeit, Vielfalt und Verarbeitungsqualität etc. voll und ganz. Auch mit dem von uns gewählten Schrumpfgerät HAIMER Power Clamp Comfort NG sind wir sehr zufrieden. Da wir uns als wachsendes, innovatives Unternehmen verstehen, werden wir die Zusammenarbeit mit HAIMER künftig weiter ausbauen.“

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