Grafit und andere Materialien Formenbau: hocheffiziente Grafitbearbeitung

Von Anne Richter

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Die drei Partner GF Machining Solutions, Fraisa und Blaser Swisslube haben mit GR3 eine neue Lösung für die Grafitbearbeitung entwickelt. GR3 ist die Nassbearbeitung von Grafit, mit der aber auch weitere Materialien in demselben Bearbeitungszentrum bearbeitet werden können.

Aus Grafit gefertigter GR3 Ballon.
Aus Grafit gefertigter GR3 Ballon.
(Bild: Blaser )

GR3 ist eine neue Lösung für die Nassbearbeitung von Grafit, mit der auch weitere Materialien mit denselben Werkzeugen zerspant werden können. Das Ergebnis ist ein hocheffizienter Prozess, der Toleranzen von 0,005 erreicht, ein gesundes Arbeitsumfeld schafft und die Werkzeugkosten senkt. Formen­bauer können jetzt den gesamten Prozess von der Elektrode bis zur fertigen Form mit einem einzigen Bearbeitungszentrum ohne manuelle Eingriffe durchführen. Das Ergebnis: höhere Werkzeugstandzeiten, weniger Ausschuss, optimierte Zykluszeiten und eine durchschnittliche jährliche Einsparung von 100 000 USD pro Maschine, versprechen die Entwicklungspartner.

Nass statt trocken? Ein Paradigmenwechsel beim Formenbau: Neu kann der gesamte Prozess von der Elektrode bis zur fertigen Form in einem einzigen Bearbeitungszentrum durchgeführt werden. «Ein perfektes Zusammenspiel von Maschine, Kühlschmierstoff, Filtration und Werkzeug. Diese Kombination ermöglicht eine unschlagbare Leistung und bietet Kosteneinsparungen. Das Blasogrind GTC 7 von Blaser ist das optimale Schneidöl für diese Anwendung. Es schliesst den Grafitstaub ein und hält so die Produktionsumgebung sauberer und die Arbeitsbedingungen sicherer. Weiter ist das Schneidöl der optimale Schutz gegen Werkzeugverschleiss», erklärt Marc Blaser, CEO von Blaser Swisslube die Initiative. Neben dem Kühlschmierstoffhersteller aus Hasle-Rüegsau haben auch der Werkzeughersteller Fraisa und der Maschinen­bauer GF Machining Solutions mitgearbeitet.

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Reduzierter Kontakt zwischen Grafit und Werkzeugoberfläche

«Der Ölfilm reduziert den Kontakt zwischen dem Grafit und der Oberfläche des Werkzeugs, was die Lebensdauer des Werkzeugs weiter erhöht. Bessere Bauteilqualität, weniger Ausschuss und deutlich tiefere Produktionskosten sind die herausragenden Vorteile dieser Technologie», erläutert Dr. Dirk Kammermeier, Leiter Produktentwicklung von Fraisa. Der kostspielige Mehrmaschinenbetrieb entfällt, wenn unterschiedliche Elektrodenmaterialien bearbeitet werden müssen, wie auch die damit verbundene zeitaufwendige Einrichtung mehrerer Prozesse. Darüber hinaus werden die Gesundheitsbedingungen in der Produktionshalle deutlich verbessert, da keine Stäube entstehen. Die Bearbeitung mit Kühlschmierstoff ist ein äusserst wirtschaftliches Verfahren, welches qualitativ bessere Werkstücke erzielt und Toleranzen von kleiner 0,005  mm ermöglicht.

Auch GF Machining Solutions ist von der revolutionären Neuausrichtung überzeugt. «Mit der jüngsten Innovation von GF Machining Solutions haben wir nicht nur das Problem der Staubentwicklung gelöst, sondern die Möglichkeit, auf einer einzigen Maschine Grafit, Kupfer und Stahl zu bearbeiten», sagt Jonas Meier, Head of Center of Competence von GF Machining Solutions. Mit der neuen GR3-­Technologie können die erwähnten Materialien auf demselben Fertigungssystem ohne manuelle Intervention und mit identischer Ausstattung bearbeitet werden.

Tests in den hauseigenen Kompetenzzentren

Die neue GR3-Lösung wurde eingehenden Leistungstests unterzogen. Im hauseigenen Technologiecenter von Blaser Swisslube wie auch in den Zerspanungslabors von Fraisa in Bellach und GF Machining Solutions in Biel wurde geprüft und justiert. Ein reales Bauteil wurde in den drei Kompetenzzentren nachgebildet und der Prozess bis zur Perfektion optimiert. Neben den unterschiedlichen Beschichtungsvarianten der Werkzeuge wurden beim Schruppen und Schlichten auch unterschiedliche Schneidöle miteinander verglichen. -ari- SMM

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