Komplexeste Fertigungslösungen für anspruchsvollste Projekte Alberto Gotti: «Werkzeugentwicklung ist unsere DNA»

Anbieter zum Thema

Mikron Switzerland AG, Division Tool

GGB Heilbronn GmbH

Walter Meier (Fertigungslösungen) AG

Mikron Tool zählt zu den am schnellsten wachsenden Werkzeugherstellern mit Spezialisierung auf Mikrowerkzeuge für das Bohren und Fräsen. Das High-End-Applikationszentrum von Mikron Tool mit seinem hochmodernen Maschinenpark gehört zu den grössten der Schweiz. Die Mikron-Spezialisten entwickeln dort komplexeste Fertigungslösungen für anspruchsvollste Projekte in der Medizintechnik, Luftfahrt und Uhrenindustrie. Besonders herausgefordert sind sie, wenn die zu zerspanenden Werkstoffe als kaum bearbeitbar gelten. Alberto Gotti, Entwicklungsleiter bei Mikron Tool, gibt im Interview Einblicke in aktuelle Lösungen und zukünftige Projekte.

Sie sind Leiter der Forschung und Entwicklung bei Mikron Tool. Eine zentrale Rolle bei der Entwicklung neuer Werkzeuge spielt Ihr Applikationszentrum. Können Sie uns einen Überblick geben, über welche Kompetenzen das Applikationszentrum verfügt?

A. Gotti: Wir verfügen nicht nur über einen ausgezeichneten Maschinenpark, auf dem wir unsere Werkzeuge auf Herz und Nieren testen. Wir sind darüber hinaus ein hoch motiviertes Team, das die Herausforderung sucht. Nicht zuletzt deshalb erhalten wir zunehmend Anfragen, die über die reine Werkzeugentwicklung hinausgehen – es geht vermehrt um Gesamtlösungen. Das erweitert die Anforderungen an unsere Kernkompetenzen erheblich. Konkret heisst das: Wir entwickeln nicht nur Werkzeuge und Schnittdaten, sondern umfassende Fertigungsstrategien und untersuchen diese selbst.

Ihr Fokus liegt auf der Bearbeitung anspruchsvoller Materialien. Was versteht man unter «anspruchsvollen Materialien», wo werden sie eingesetzt, und wie lässt sich deren zerspanungstechnisches Verhalten beschreiben?

A. Gotti: Unsere Arbeit erfordert tiefgehende Werkstoffkenntnisse. Wir beschäftigen uns mit neuen Legierungen und Trends, insbesondere Titan- und hochlegierten Nickellegierungen sowie Kobalt-Chrom. Je besser unser Verständnis dieser Materialien ist, desto genauer können wir Werkzeuge entwickeln, die spezifisch auf diese modernen Werkstoffe zugeschnitten sind.

Bildergalerie

Bildergalerie mit 8 Bildern

Welche Rolle spielen Ihre Werkzeugkenntnisse?

A. Gotti: Werkzeugentwicklung ist gewissermassen unsere 'DNA'. Wir bei Mikron Tool verstehen uns auf alle Aspekte der Werkzeugentwicklung, von der Auswahl der Substrate bis zu den Mikro- und Makrogeometrien. Das ist eine fundamentale Säule unseres Erfolgs. Kundenprojekte machen die Sache jedoch komplexer: Hier benötigen wir zusätzliche Informationen über das Verhalten der jeweiligen Werkzeugmaschinen (WZM). Diese reichen von hochsteifen Systemen mit weniger Dynamik bis hin zu dynamischen, aber weniger steifen Maschinen. Viele Aspekte kommen in der Praxis noch hinzu. Abhängig von der jeweiligen Anwendung ist es sinnvoll, spezifische Bohr- oder Frässtrategien anzuwenden, die auf die jeweilige Maschine und Situation zugeschnitten sind.

Wie sieht der konkrete Kontakt mit Ihren Kunden aus?

A. Gotti: Das beginnt bei der technischen Sprache. Begriffe aus der Medizintechnik oder Luftfahrt unterscheiden sich stark von denen in der Automobilindustrie. Unsere Spezialisten müssen auf Augenhöhe mit den Kunden sprechen und die branchenspezifischen Begriffe sicher anwenden können. Eine gemeinsame Sprache verbessert die Kommunikation und macht sie effizienter.

Welche Rolle spielen dabei Regulierungen?

A. Gotti: Besonders in der Medizintechnik sowie in der Luft- und Raumfahrt sind europäische und amerikanische Normen entscheidend für die Validierung neuer Prozesse und Produkte. Unsere Werkzeuge spielen bei solchen Validierungsverfahren eine zentrale Rolle. Hier unterstützen wir als Partner, indem wir unsere Kompetenz in die Validierungsverfahren einbringen.

In Ihrem Entwicklungs- und Anwendungszentrum entwickeln Sie auch Fertigungsstrategien. Welche Kriterien sind bei der Optimierung von Zerspanungsprozessen besonders wichtig?

A. Gotti: Früher drehte sich alles um die Reduzierung der Kosten. Das bleibt relevant, aber die Werkzeugkosten machen nur etwa 10 % der Produktionskosten aus. Wenn wir es durch unsere Werkzeuge und Strategien schaffen, das Zeitspanvolumen zu steigern und den Ausstoss pro Stunde zu erhöhen, senken wir die Produktionskosten. Wichtig sind auch konstante Qualität und Leistung: Wenn ein Werkzeug 5000 Bohrungen schafft, muss es dies jedes Mal zuverlässig tun. Unsere Kunden fordern Prozesse, die vollständig kontrolliert sind und konstante Qualität, Leistung und Prozesssicherheit bieten. Weitere wichtige Aspekte sind perfekte Oberflächengüte und Gratfreiheit, um Nachbearbeitung zu minimieren.

Kürzlich haben Sie den Herstellungsprozess einer medizinischen Gelenkplatte untersucht und einen 3D-AM-Prozess integriert. Wie lässt sich als «Zerspanungsspezialist» das Know-how aus 3D-AM einbringen?

A. Gotti: Für uns ist das Netzwerk unserer technologischen Partner entscheidend. Wir arbeiten in unserem Applikationszentrum mit vielen High-End-Partnern zusammen, um optimale Fertigungs-Prozesse zu entwickeln. So haben wir eine AM-Maschine von einem unserer Partner genutzt, um poröse Strukturen direkt während des Prozesses in ein Knochenimplantat (Gelenkplatte) zu integrieren. 3D-AM-Komponenten erfordern jedoch Nachbearbeitung. Für die Fertigung dieser Gelenkplatte haben wir verschiedene Verfahren verglichen und gezeigt, dass wir in unserem Technologiezentrum selbst die komplexesten und für uns neue Fertigungsprozesse, wie 3D-AM, abbilden und analysieren können.

Zum Thema Titan: Neben Reintitan gibt es verschiedene Titanlegierungen. Mikron Tool hat die Mikro-Bohrer-Serie PTC speziell für Reintitan entwickelt, während die Mikro-Bohrer-Serie ATC auf Titanlegierungen ausgelegt ist. Welche Vorteile bieten diese spezifischen Entwicklungen für die Anwender?

A. Gotti: In den letzten Jahren haben wir uns auf spezifische Hochleistungswerkzeuge konzentriert, wie die ATC- und PTC-Bohrer. Diese Werkzeuge sind perfekte Beispiele für Höchstleistungen bei werkstoffspezifischen Auslegungen. Reintitan ist duktiler und langspanend, während Titanlegierungen verschleissintensiver und kurzspanender sind. Die ATC- und PTC-Bohrer sind auf diese unterschiedlichen Anforderungen perfekt abgestimmt.

Zwei Jahre später haben Sie die Mikro-Bohrer-Serie CrazyDrill Titanium TN/TK entwickelt, die als Allrounder für Reintitan und dessen Legierungen konzipiert ist.

A. Gotti: Bei diesen Bohrern spielt der Bohrprozess eine entscheidende Rolle. Wir sind vom Ziel weggegangen in einem Schuss zu Bohren, weil das die Maschinenbedingungen nicht zulassen. Wir haben also kurze Bohrer in kleinen Dimensionen entwickelt, wo wir klar mit Entspanschritten im Bohrprozess arbeiten, aber immer noch unter diesen Umständen hervorragende Leistungen erzielen.

Wann kommen die ATC/PTC-Serien idealerweise zum Einsatz, und wann ist der CrazyDrill TN/TK die bessere Wahl?

A. Gotti: Das hängt stark von der Anwendung und der Maschinenkonfiguration ab. Die TN/TK-Bohrer können in bestimmten Fällen die ideale Wahl sein, wenn beispielsweise die Kühlschmierstoffversorgung nicht 100 Prozent optimal ist.

Im Bereich Fräsen haben Sie kürzlich Hochleistungs-Mikrofräser für vibrationsfreies Fräsen entwickelt. Welche Faktoren sind entscheidend, um Vibrationen zu vermeiden, und welche Vorteile bieten diese Fräser?

A. Gotti: Unsere CrazyMill CF/SF Serie (ChatterFree/SuperFinish) entstand aus Projekten zur Fertigung von Knochenplatten. Da das Material oft dünnwandig und lang auskragend ist und die Werkstückspannung eher instabil, neigt es zu Vibrationen. Diese beeinträchtigen die Oberflächengüte und reduzieren Standzeiten und Prozesssicherheit.

Was war Ihre Lösung als Werkzeughersteller?

A. Gotti: Wir haben Werkzeuge entwickelt, die Schwingungen vermeiden. Die Prototypen der CrazyMill CF/SF Serie entstanden zunächst für ein Kundenprojekt, um speziell in solchen Anwendungen Schwingungen zu minimieren. Jetzt sind es Serienwerkzeuge.

Beim Schlichtfräsen haben Sie den Superfinishing-Fräser CrazyMill SF entwickelt. Welche Oberflächengüten können Sie damit erzielen, und wie ist das möglich?

A. Gotti: Mit diesen Fräsern erreichen wir in Titan und rostfreiem Stahl eine Rautiefe (Ra) von 0,2 bis 0,3 μm – und die Struktur ist nahezu wellenfrei. Das spielt in der Orthopädie und Uhrenindustrie eine grosse Rolle, wo niedrige Ra-Werte entscheidend sind.

An welchen Entwicklungen arbeitet Ihre F&E-Abteilung aktuell, und was können die Anwender in Zukunft von Mikron Tool erwarten?

A. Gotti: Wir entwickeln derzeit Werkzeuge für die Fertigung von Knieimplantaten und führen Tests an neuen Werkstoffen durch, insbesondere an Cobalt-Chrom-Gussteilen. Die Gusshaut dieser Rohlinge ist extrem hart und verschleissintensiv. Erste Prototypen wurden bereits gefertigt und befinden sich in der Validierungsphase, in der wir unsere Werkzeuge im Applikationszentrum strengsten Prüfungen unterziehen.

(ID:50223374)