«CoroDrill DE10»: Bohren grosser Stückzahlen Sandvik mit aufwendigem Benchmarking

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Dank seines Plug-and-Play-Ansatzes und seiner universellen M5-Geometrie soll der «CoroDrill DE10» eine schnellere, qualitativ bessere und vielseitigere Bearbeitung ermöglichen. Doch solche Vorteile müssen sich auch in der Praxis bestätigen. Der Hersteller Sandvik Coromant hat an vier Sandvik-Coromant-Centern Vergleichstests mit Mitbewerbern realisiert. Mikael Carlsson, Global Product Specialist for Indexable Rotating Tools bei Sandvik Coromant, erläutert die Leistungsfähigkeit des «CoroDrill DE10» im realen Einsatz.

Vor einem Jahr berichteten wir im SMM über die Markteinführung des «CoroDrill DE10» von Sandvik Coromant. Der Bohrer mit austauschbarem Wechselkopf war der erste seiner Art für die Grossserienfertigung. Bei der Entwicklung des «CoroDrill DE10» wurden drei Kernziele verfolgt: Benutzerfreundlichkeit, robuste Leistung und Anpassungsfähigkeit. Zu diesem Zweck verfügt das Werkzeug über eine patentierte Schnittstelle zwischen Wechselkopf und Werkzeugkörper sowie einen Bohrerkörper aus hochfestem Stahl. Diese Kombination gewährleistet maximale Stabilität bei anspruchsvollen Schnittparametern.

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Spritzgegossene Vollhartmetallspitze

Eine der zentralen Innovationen des Werkzeugs ist seine spritzgegossene Vollhartmetallspitze, die eine Erstentwicklung von Sandvik Coromant darstellt. Durch die Anpassung des ursprünglich für Kunststoffe verwendeten Pulverspritzgussverfahrens gelang es dem Team, eine verfeinerte und konsistentere Werkzeuggeometrie zu entwickeln. Dadurch waren eine genauere Kontrolle der Bohrermitte sowie eine verstärkte Eckenkonstruktion möglich. Das Ergebnis ist ein Werkzeug, das auch unter anspruchsvollen Schnittbedingungen zuverlässig arbeitet.

Pre-Tension-Schnittstelle mit vorgespannter Klemmung

Von entscheidender Bedeutung ist auch die patentierte Pre-Tension-Schnittstelle mit vorgespannter Klemmung. Sie verbindet ein bewährtes Design mit erhöhter Sicherheit, ermöglicht einen schnellen und einfachen Austausch des Wechselkopfes und erfordert keine Montage-Komponenten. Der Hersteller sagt über den Bohrer: Die Schnittstelle gewährleiste ein zuverlässiges Bohren bei hohen Vorschüben und Drehzahlen, biete eine hervorragende Spannkraft und erziele geradere Bohrungen mit engeren Toleranzen – ganz ohne Pilotbohrer. Zudem verlängere sie die Lebensdauer des Bohrerkörpers, wodurch der «CoroDrill DE10» zum robustesten Bohrer mit austauschbarem Wechselkopf würde.

Unabhängig von seinem Potenzial muss ein Werkzeug in realen Bearbeitungsumgebungen beweisen, dass es die Art und Weise, wie Fertigungsunternehmen Bohrarbeiten ausführen, tatsächlich verändert.

Vorteile in allen ISO-P-Klassen

Nachdem der «CoroDrill DE10» auf dem Markt eingeführt wurde, hat sich Sandvik Coromant zum Ziel gesetzt, die Leistungsfähigkeit des Werkzeugs mithilfe eines umfangreichen, globalen Benchmarking-Programms zu belegen. Über mehrere Monate hinweg führten vier Sandvik-Coromant-Center, in Sandviken (Schweden), Renningen (Deutschland), Chongqing (China) und Mebane (USA), strenge Tests unter realen Fertigungsbedingungen durch. Dabei wurden an jedem Standort standardisierte Schnittparameter für verschiedene Werkstoffe – darunter Stähle der Kategorien ISO-P1 und -P2 sowie rostfreie Stähle der Kategorie ISO-M1 – angewendet, um den Bohrer mit den wichtigsten Wettbewerbern auf dem Markt zu vergleichen.

Um einen vollständigen Überblick über die Leistung des Werkzeugs zu erhalten, wurden mehrere Merkmale getestet und analysiert. Dabei wurden der Bohrungsdurchmesser, die Oberflächenqualität, die Grathöhe, die Spanbildung, die Standzeit und die Prozesssicherheit im Vergleich zu den Lösungen von sechs Wettbewerbern bewertet. Hierbei wurden für die drei getesteten Werkstoffe stets identische Schnittdaten verwendet.

ISO-P2-Materialien: Bohrungs­toleranzen von H9/H10

In allen Tests schnitt der «CoroDrill DE10», laut Angabe des Herstellers, am besten ab. Versuche mit hochfesten ISO-P2-Materialien im Sandvik Coromant Center in Sandviken brachten alle Bohrer an ihre Grenzen. Der «CoroDrill DE10» erreichte allerdings Bohrungstoleranzen von H9/H10 mit einer aussergewöhnlichen Prozesssicherheit. Die beiden anderen getesteten Werkzeuge konnten diesen Genauigkeitsbereich nicht erreichen. Zudem liefert der «CoroDrill DE10» eine gleichmässige Oberflächengüte (Ra 0,8–1,3 µm) ohne Werkzeugbeschädigungen. Die Konkurrenzwerkzeuge wiesen trotz ähnlicher Oberflächenrauheit Absplitterungen oder Kantenverschleiss auf.

Ebenso zeigten andere ISO-P-Tests vielversprechende Ergebnisse. So zeigte sich bei Tests an einem ISO-P1-Werkstück in Deutschland, dass sich die Oberflächengüte unter optimierten Bedingungen (1,2–1,9 µm) mit dem «CoroDrill DE10» verbessern oder beibehalten liess, während sich die Leistung eines Konkurrenzwerkzeugs selbst nach der Optimierung auf 3,3–3,8 µm verschlechterte – ein Hinweis auf einen instabilen Prozess und eine schlechte Schneidkantenqualität. Ein weiteres Wettbewerbsprodukt wies bereits zu Beginn eine unbeständige Oberflächengüte auf und wurde aufgrund seiner schlechten Leistung nicht weiter getestet.

Leichter Freiflächenverschleiss nach 41 Metern «Bohrleistung»

In Chongqing zeigte sich anhand der Verschleissbilder deutlich, dass das «CoroDrill DE10» im Vergleich zu den Mitbewerbern das stabilste und vorhersehbarste Verschleissbild aufwies. Nach einer Bohrleistung von 41 Metern wies der «CoroDrill DE10» lediglich leichten Freiflächenverschleiss und eine geringfügige Abnutzung auf.

Zudem wurde kein Bruch der Schneidkante beobachtet. Der gleichmässige und vorhersehbare Verschleiss deutet auf kontrollierte Schnittkräfte und eine stabile Spanabfuhr hin. Zwar erreichte ein Wettbewerber eine ähnliche Schnittlänge, er wies jedoch Eckenbrüche und Kantenbeschädigungen auf. Diese Art von sprödem Verschleiss ist ein Anzeichen für einen instabilen Prozess, der vermutlich durch Spananhaftung oder Mikroausbrüche an der Schneidkante verursacht wurde. Ein anderer Bohrer wies bereits nach 38 Metern starken Verschleiss auf, darunter Ausbrüche an der Schneidkante und eine schlechte Beschichtungsintegrität.

Genauigkeit bei ISO M meistern

Auch im Test mit ISO-M-Werkstoffen konnte der «CoroDrill DE10» seine Stärken ausspielen. In Mebane (USA) übertraf das Werkzeug die Lösung eines Mitbewerbers deutlich, da es die beste Balance zwischen Genauigkeit, Oberflächenqualität und Stabilität erzielte und zudem die längste Standzeit aufwies.

Während des Tests lieferte der «CoroDrill DE10» einen präzisen Bohrungsdurchmesser von 13,03 bis 13,05 Millimetern bei einer glatten Oberflächengüte von Ra 0,7 bis 1,0 µm. Er bohrte über 52,5 Meter, ohne seine Standzeitgrenze zu überschreiten, während die anderen Werkzeuge bei derselben Schnittlänge bereits ihre Verschleissgrenze erreicht hatten.

In ISO-M1: «CoroDrill DE10» bohrt mehr als 76 Meter

In Sandviken waren die Ergebnisse mit dem ISO-M1 erneut überzeugend. Während die Wettbewerbslösung bereits nach 53 Metern ausfiel und die Spanbildung sich zu verschlechtern begann, bohrte der «CoroDrill DE10» mehr als 76 Meter und hatte seine maximale Standzeit noch nicht erreicht.

Dabei hielt das Werkzeug den Bohrungsdurchmesser konstant bei 13–13,02 Millimetern und erfüllte somit die Toleranzklassen H9/H10. Das Produkt des Wettbewerbs erzeugte hingegen leicht unterdimensionierte Bohrungen von 12,99 bis 13,02 Millimetern. Zwar handelt es sich nur um einen geringfügigen Unterschied, doch können selbst kleinste Abweichungen in der Bohrungsgrösse in der Praxis zu Montageproblemen bei Werkstücken führen.

Fazit

Ein neues Konzept auf den Markt zu bringen, ist die eine Sache. Seine Leistungsfähigkeit gegenüber anderen Lösungen unter Beweis zu stellen, ist jedoch immer eine besondere Herausforderung. Doch die Innovationen hinter «CoroDrill DE10» klingen nicht nur extrem spannend, sondern haben sich auch in der Praxis bewährt. Somit sind sie geeignet, die Herstellung von Bohrungen in grossen Stückzahlen zu revolutionieren.

(böh)

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