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Vom Einlippen- zum Spiralbohrer

: Mikron Tool


In der Abteilung Musterbau bei Bosch in Hallein wird die Machbarkeit neuer Komponenten eruiert und bis zur Serienreife optimiert. Beim Tieflochbohren bis 40 x D in gehärteten Einsatzstahl konnte man durch spezielle Tieflochbohrer der Marke Crazy Drill Cool XL von Mikron-Tool, die bisher verwendeten Einlippenbohrer ersetzen und dadurch einen enormen Zeitgewinn erzielen. Geliefert und ausgelegt wurden die VHM-Bohrer von der Firma Scheinecker aus Wels.

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Mit den Crazy Drill Cool XL-Bohrern von Mikron Tool konnte bei Bosch die Eingriffszeit bei fünf Bohrungen von 10 Minuten und 43 Sekunden auf insgesamt 1 Minute und 8 Sekunden reduziert werden – und das prozesssicher mit ausgezeichneten Standzeiten. Das entspricht einem Zeitgewinn von über 10 Minuten pro Bauteil.

Mit den Crazy Drill Cool XL-Bohrern von Mikron Tool konnte bei Bosch die Eingriffszeit...

Autor: Ing. Robert Fraunberger / x-technik

Seit 1986 gehört die ursprüngliche 1954 gegründete Friedmann & Maier AG aus Hallein, die mit der Entwicklung und Fertigung von Diesel-Einspritzsystemen tätig war, vollständig zur Robert Bosch GmbH. Heute beschäftigt Bosch in Hallein rund 1.100 Mitarbeiter und nimmt am Weltmarkt eine führende Position für die Herstellung von Komponenten, die in Großdiesel-Motoren eingesetzt werden, ein. Diese erzeugen als Generator Strom in Lokomotiven, auf Schiffen und im Off-Shore-Bereich oder sie dienen als Antriebsmotor für Lokomotiven, Schiffe und Sonderfahrzeuge – beispielsweise Muldenkipper im Tagebergbau.

Neben der serienmäßigen Herstellung der Komponenten ist auch ein hauseigener Musterbau damit beschäftigt, die gesamte Vorabentwicklung neuer Komponenten zu fertigen und auf diesem Weg die wirtschaftliche Machbarkeit zu prüfen und den Fertigungsprozess in die Serienreife zu führen. „Unsere Aufgabe ist es, das technische Know-how für unsere neuen Komponenten zu erarbeiten, welches wir dann anschließend intern, oder an externe Zulieferer weitergeben. Abhängig von Produkt und Kunden kann die Entscheidung zur Serienreife oft mehrere Jahre dauern“, gibt Wolfgang Tscholl, Teamleiter Musterbau im Werk Hallein, einen Einblick in die Entwicklung neuer Produkte.

Spülventil für Großdieselmotoren

Eines dieser Produkte ist ein sogenanntes Spülventil für
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Großdieselmotoren, welche in der Schifffahrt verwendet werden. Aufgabe dieser Komponente ist es, das Dieselaggregat von Schweröl zu reinigen. Aufgrund der geringen Stückzahl von 300 Teilen pro Jahr wird das Spülventil ausschließlich im Musterbau gefertigt.

Bereits vor einiger Zeit hat man für die weitere Optimierung der Zerspanungstechnik in der Abteilung Musterbau eine moderne Dreh-Fräsmaschine DMG CTX gamma 1250 TC angeschafft, mit der man unter anderem die nötigen Arbeitsgänge (Aufspannungen) zur Herstellung des Spülventils von zuvor acht auf heute zwei reduzieren konnte. „Wir versuchen die Zerspanung unserer Komponenten so effektiv wie möglich zu gestalten, damit später in der Serienfertigung die Produkte prozesssicher aber natürlich auch wirtschaftlich hergestellt werden können. Bei diesem Bauteil haben wir nicht nur die Zerspanungsprozesse verbessert, sondern auch beispielsweise die Wärmebehandlung so optimiert, dass gewisse Nachbearbeitungen entfallen“, so Wolfgang Tscholl weiter.

Aber nicht nur diese Umstellungen haben zu beträchtlichen Produktivitätssteigerungen geführt. In das Spülventil müssen unter anderem mehrere kleine Bohrungen von Durchmesser 2 bis 5 mm mit Längen von 37 bis 140 mm eingebracht werden. Der Rohteil besteht aus 18CrNi6ESU (1.6587) vorgehärtet auf 44 HRC. Nicht die Durchmessertoleranz der Bohrung ist dabei das Kriterium, vielmehr müssen die Bohrungsoberfläche und die Fluchtgenauigkeit präzise eingehalten werden, sowie ein sicherer Spanbruch erfolgen. Aufgrund dessen sind bis dato nur Einlippenbohrer
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zum Einsatz gekommen, welche die zwar diese Vorgaben erfüllten, aber natürlich nicht mit hohen Zerspanungsparametern glänzten.

Bohrungsspezialist Mikron-Tool

Im Speziellen Facharbeiter Markus Schnöll, zuständig für die Programmierung und Fertigung des Bauteils, waren diese zeitintensiven Vorgänge ein Dorn im Auge. Daher testete er immer wieder verschiedene VHM-Spiralbohrer, die jedoch allesamt nicht überzeugten. „Erst mit dem Crazy Drill Cool XL, den wir von Scheinecker nach intensiven Gesprächen erhalten haben, konnten wir die Bohrungen allesamt prozesssicher mit entsprechender Standzeit herstellen“, freut sich der Zerspanungsfachmann.

Seit rund einem Jahr ist die Scheinecker GmbH aus Wels (OÖ) exklusiver Lösungs- und Vertriebspartner von Mikron Tool in Österreich: „Die Schweizer Mikron-Tool SA Agno ist ein führender Hersteller von Hochleistungs-Schneidwerkzeugen im Durchmesserbereich von 0,1 bis 6,0 mm. Diese Werkzeuge werden überall dort eingesetzt, wo es um anforderungsreiche Bearbeitungsoperationen und Werkstoffe geht“, stellt Roland Gnigler, Anwendungstechniker bei Scheinecker, fest. Darum scheute er sich auch nicht entsprechende Bohrungsversuche und Tests mit den Crazy Drill Cool XL Bohrern von Mikron Tool durchzuführen. Gemeinsam mit einem Techniker aus der Schweiz wurden das Bauteil, die Bohrungen, das Material, die Spannsituation, die Maschinendaten, das Kühlmittel, etc. analysiert und damit die VHM-Bohrer mit der richtigen Beschichtung und den optimalen Zerspanungsparametern ausgelegt. Das Ergebnis kann sich mehr als sehen lassen,
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Der fertige Bauteil mit seinen „neuen“ VHM-Spiralbohrern von Mikron Tool.

Der fertige Bauteil mit seinen „neuen“ VHM-Spiralbohrern von Mikron Tool.

wie Markus Schnöll verrät: „Für die insgesamt fünf kritischen Bohrungen benötigten wir bisher 10 Minuten und 43 Sekunden. Mit den neuen Crazy Drill Cool XL-Bohrern konnten wir die Eingriffszeit bei fünf Bohrungen auf insgesamt 1 Minute und 8 Sekunden reduzieren – und das prozesssicher mit ausgezeichneten Standzeiten.“ Das entspricht einem Zeitgewinn von über 10 Minuten pro Bauteil. Wenngleich er noch anmerkt, dass es noch keine Langzeittests, bei denen auch Materialschwankungen berücksichtigt sind, gibt.

Hochqualitatives Tieflochbohren bis 40 x D

Diese gute Performance erklärt Roland Gnigler folgendermaßen: „Mit dem neuen CrazyDrill Cool XL haben die Ingenieure von Mikron-Tool ein spezielles Bohrerprogramm für Bohrtiefen bis 40 x D entwickelt. Dank seiner speziellen Konstruktion erzeugt der CrazyDrill Cool XL in allen Materialien und in jeder Bohrfase kurze Späne. Ein Aufwickeln der Späne findet daher nicht mehr statt.“ Ein weiteres Geheimnis sind sicherlich die ausgezeichneten Fertigungsprozesse und ausgeklügelte Geometrien des Schweizer Unternehmens: „Hochwertiges Hartmetall und präziseste Schleiftechnik stellen sicher, dass diese neue Produktlinie strengste Qualitäts-Anforderungen erfüllt. Mit der extra für den CrazyDrill Cool XL ausgelegten Beschichtungstechnik sind hervorragende Schnittwerte und Standzeiten sichergestellt. Einfache Handhabung und hohe Präzision garantieren prozesssicheres, wirtschaftliches
Bohren.“

Nicht unerwähnt wollen die Projektpartner Scheinecker und Bosch die eingesetzten Pilotbohrer lassen: „Durch deren Spitzenwinkel von 170° kann man bis 45° schräg pilotieren. Das erspart bei schrägen Bohrungen ein Vorfräsen des Bohrungseintrittbereichs.“

Betreuung ist mehr als wichtig

Die besten Werkzeuge funktionieren ohne entsprechendes Know-how und einer spezifischen Bauteilabstimmung oft nicht gut genug, wie es Wolfgang Tscholl ausdrückt. „Wir werden die Firma Scheinecker bei neuen Bauteilen mit Sicherheit wieder mit anbieten lassen, denn die Betreuung war in diesem Projekt vorbildlich. Das ist auch nötig, um derartige Erfolge erzielen zu können.“ Dem kann Roland Gnigler nur beipflichten: „Tieflochbohren mit kleinen Durchmessern ist sehr sensibel – d.h. mit sehr viel Know-how behaftet. Wenn man aber einmal das Einsatzgebiet und die richtigen Schnittdaten festgelegt hat, kann man wie im Falle Bosch enorme Vorteile erzielen, denn für solche Anwendungsfälle steht uns mit den Werkzeugen von Mikron Tool ein ausgezeichnetes Produktportfolio zur Verfügung.“
Mit den Crazy Drill Cool XL-Bohrern von Mikron Tool konnte bei Bosch die Eingriffszeit bei fünf Bohrungen von 10 Minuten und 43 Sekunden auf insgesamt 1 Minute und 8 Sekunden reduziert werden – und das prozesssicher mit ausgezeichneten Standzeiten. Das entspricht einem Zeitgewinn von über 10 Minuten pro Bauteil.
Der fertige Bauteil mit seinen „neuen“ VHM-Spiralbohrern von Mikron Tool.
Roland Gnigler (Scheinecker) und Markus Schnöll (Bosch) freuen sich als Hauptverantwortliche über die erzielten Einsparungen.
Durch den Spitzenwinkel von 170° der Pilotbohrer, ebenfalls von Mikron Tool, kann man bis 45° schräg pilotieren. Das erspart bei schrägen Bohrungen ein Vorfräsen des Bohrungseintrittbereichs.
Image-Bild Crazy-Drill Cool XL.


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Bericht in folgenden Kategorien:
Spitzbohrer, Tieflochbohrer

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