Startschuss zum Swissmem Zerspanungsseminar im Januar 2022 Das Neueste aus der Fertigung

Von Matthias Böhm

Die Werkzeugentwicklung ist seit Jahren innovationsgetrieben, was im Januar wieder Thema am Swissmem Zerspanungsseminar sein wird. Wer sich auf den neuesten Stand der Zerspanung bringen will, kann das an einem der drei folgenden Tage und Orte machen: am 18. (dt., Pfäffikon SZ), 19. (dt. Olten) und am 20. Januar 2022 in Lausanne (frz.). Im Interview sagt René Näf (Mitglied des Organisationskomitees), was die Besucher erwartet.

Firmen zum Thema

René Näf, Präsident Organisationskomitee Swissmem Zerspanungsseminar, im Gespräch mit Matthias Böhm, Chefredaktor SMM.
René Näf, Präsident Organisationskomitee Swissmem Zerspanungsseminar, im Gespräch mit Matthias Böhm, Chefredaktor SMM.
(Bild: Anne Richter)

SMM: Welche Rolle spielt das Trendthema Indus­trie 4.0 im Bereich der Werkzeugentwicklung?

René Näf: Industrie 4.0 betrifft auch die Werkzeughersteller. Zum einem bieten Werkzeugspannmittelhersteller entsprechende Werkzeughalter mit Chip an, so dass eine digitale Erfassung aller Werkzeugdaten automatisch möglich wird. Eine weitere interessante Entwicklung ist die direkte Übergabe der Werkzeugschnittdaten in das CAM-System. Wir werden hier drei Vorträge hören, die Industrie 4.0 thematisieren.

In der Schweiz gibt es zum Teil technologisch sehr fokussierte Werkzeugspezialisten. Wo liegen die Hintergründe für das hohe Kompetenzgefüge?

R. Näf: Der Hintergrund, dass die Schweiz derart herausragende Werkzeughersteller hat, liegt sicher auch in der Schweizer Produktionslandlandschaft begründet. Produktionen im Bereich Medizintechnik, Uhrenindustrie, Turbinenbau oder aus dem Werkzeug- und Formenbau fordern die Werkzeughersteller enorm. Das liegt zum einen an den verwendeten Werkstoffen, zum anderen an den geforderten Oberflächengüten und kleinen Toleranzfeldern. Hinzu kommen Anforderungen an Produktivität und Prozesssicherheit, die seitens der Produktionsunternehmen an die Werkzeughersteller gestellt werden. In diesem hoch anspruchsvollem Produktionsumfeld bewegen sich die Schweizer Werkzeughersteller und müssen ihre Werkzeuge entsprechend den Herausforderungen weiterentwickeln.

Bildergalerie

Sie haben die Wechselwirkung zwischen Anwendern und Werkzeugherstellern angesprochen. Was bedeutet das für die Prozessentwicklung?

R. Näf: Werkzeugentwicklung ist eine der Kernkompetenzen der Schweizer Werkzeughersteller, Prozessentwicklung die andere, beides gehört jedoch eng zusammen. Schweizer Werkzeughersteller verfügen über ein sehr hohes Prozess-Know-how, das auch seitens der Kunden immer öfter genutzt wird. Das heisst, die Fertigungsspezialisten der Werkzeughersteller optimieren gemeinsam mit den Anwendern spezifische Fertigungsprozesse. Das geht vom Entwickeln von anwendungsspezifischen Sonderwerkzeugen bis hin zu CAM-Strategien für die Bearbeitungsprozesse, zugeschnitten auf Werkzeug, Bauteil und Maschine.

Seit über 20 Jahren führt Swissmem das Zerspanungsseminar durch. Was ist technologisch in diesen zwei Jahrzehnten passiert?

R. Näf: Im Reiben hat man vor 20 Jahren beispielsweise mit 8 m/min gerieben. Heute sind Schnittgeschwindigkeiten von 200 m/min keine Seltenheit. Im Bohren und Fräsen hat man ähnliche Fortschritte gemacht. Neue Hartmetallsubstrate und Beschichtungen in Verbindung mit optimierten Schneidgeometrien bringen höhere Schnittgeschwindigkeiten, Vorschübe und Standzeiten. Darüber hinaus entwickeln sich neue Frässtrategien. Das liegt auch an den Möglichkeiten, die uns heutige Maschinendynamiken und Kinematiken bieten.

Was heisst das, neue Frässtrategien?

R. Näf: Stichwort ist Trochoidales Fräsen, wo die Schneiden dank interpolierenden Fräsverfahren sehr gleichmässig belastet werden und ein höheres Zeitspanvolumen generiert werden kann als beim klassischen Nutenfräsen oder Auskammern. Heute wird erheblich smarter gefertigt als vor 20 Jahren. Und das wird sich konti­nuierlich weiterentwickeln. Die Werkzeug­entwicklung ist der Werkzeugmaschine zum Teil gefolgt, war aber auch ihr Treiber. Heute gehören WZM, CAM-Strategie und Werkzeuge zu einer Einheit. Überlagerte Fertigung ist eine solche Weiterentwicklung, wie sie in modernen Dreh-Fräszentren heute Anwendung finden. Auch Spanbruch-CAM-Strategien gehören zu modernen Fertigungsstrategien.

Neben den eigentlichen Werkzeugen wird auch der Werkzeugspannung ein Gefäss gegeben. Welche Rolle spielt sie?

R. Näf: Die Spanntechnik ist ein nicht zu unterschätzendes Thema, gerade bei den engen Toleranzfedern, aber auch die Auswirkung hochpräziser und steifer Spanntechnik auf den Zerspanungsprozess ist enorm. Die Spannmittel übertragen die Kräfte und Drehmomente von der Maschine auf die Werkzeuge. Das ist eine bedeutende Schnittstelle. Dämpfung, Präzision, Drehmomentübertragung: alles muss heute perfekt ausgelegt sein, um höchstes Zeitspanvolumen beim Schruppen und höchste Präzision beim Schlichten zu garantieren. Darüber hinaus fungieren die Werkzeugspannmittel heute als Datenträger für die Werkzeugdaten, wo wir wieder beim Anfangsthema wären.

Stichwort Kühlschmierstoff: Wenn man die Entwicklungen der letzten Jahre beobachtet, erkennt man eine Fokussierung der Werkzeughersteller auf konsequente Schneidenkühlung. Was bringt das konkret für den Anwender?

R. Näf: Wenn man den KSS konzentriert direkt an die Schneide bringt, das heisst in den Wirkbereich Schneide–Werkstück–Span schiesst, dann ist er genau dort, wo er gebraucht wird. Kühlung kann die Standzeit massiv erhöhen. Es gibt auch widersprüchliche Forschungsergebnisse. Beim Hartfräsen mit grösser bauenden Fräsern beispielsweise wird zu Trockenbearbeitung geraten. Es hat sich herausgestellt, dass der Temperaturschock beim Aus- und Eintreten des Fräswerkzeugs aus dem Material zu Mikrorissen führen kann, wenn klassisch gekühlt wird. In der Mikrozerspanung sieht das aber anders aus, hier zeigt sich, dass extrem starke Kühlung Standzeiterhöhung bringt. Es hängt von den spezifischen Rahmenbedingungen ab, ob es sinnvoll ist zu kühlen oder ob Trockenbearbeitung vorzuziehen ist. Und das zeigt auch wieder die Komplexität der Zerspanungsprozesse, es gibt immer etwas zu optimieren.

Im Bereich der Beschichtungen gibt es kontinuierliche Weiterentwicklungen. Oerlikon Balzers ist faktisch ein Schweizer Unternehmen. Welche Rolle spielt die unmittelbare Nähe eines solchen Kompetenzzentrums zu den Schweizer Werkzeugherstellern?

R. Näf: Die räumliche Nähe bringt Vorteile, das kann ich aus eigener Erfahrung sagen. Noch dazu verfügt Oerlikon Balzers über ein ganz hervorragendes Know-how. Wir (Urma AG) arbeiten als Reibwerkzeughersteller sehr eng mit den lokalen Beschichtern zusammen und verbessern so gemeinsam laufend die entsprechenden Prozesse. Beschichtungen sind – abgesehen von Substraten, Makro- und Mikrogeometrien – matchentscheidend bezüglich Perfor­mance, Standzeit und Prozesssicherheit. Deshalb haben wir auch immer zwei, drei Beschichtungsspezialisten am Zerspanungsseminar als Referenten, die über die Entwicklung in diesem wichtigen Segment referieren.

Das Zerspanungsseminar wird an drei Standorten stattfinden. Welche Standorte sind das und warum macht ihr das nicht zentral?

R. Näf: Wir gehen zu den Kunden,zweimal in der Deutschschweiz und einmal in der Westschweiz. Deshalb gehen wir am
18. Januar ins Seedamm Plaza in Pfäffikon, am 19. ins Arte in Olten, am 20. ins Aquatis in Lausanne.

Gibt es thematische Unterschiede zwischen der Westschweiz und der Deutschschweiz bei den Vorträgen?

R. Näf: Ausser der sprachlichen Differenzierung sind es diesmal eher die gleichen Themen. Ich freue mich, dass wir wieder ein physisches Seminar durchführen können. Aus dem Home-Office heraus ist das wertvolle Networking nicht wirklich spannend. Lebhafter Erfahrungsaustausch funktioniert am besten face-to-face und dafür ist das Swissmem Zerspanungsseminar die ideale Plattform.

Zum Schluss das Wichtigste: An wen richtet sich das Zerspanungsseminar?

R. Näf: Thematisch werden Fertigungsspezialisten angesprochen, die im Bereich der Zerspanung aktiv sind. Seien es Entwickler von Werkzeugen, Produktionsleiter, Meister, Maschinenoperateure. Wir möchten auch die Geschäftsführer motivieren, ihren Maschinenoperateuren einen Tag Weiterbildung zu ermöglichen. Sie sind am nächsten am Prozess dran und können in den Unternehmen eine Menge nach vorn bringen, wenn sie die richtigen Werkzeuge einsetzen. SMM

(ID:47806801)