GFE: Innovationstreiber in der Zerspanung

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GFE Schmalkalden e.V.

Trend in Richtung Wechselkopfsysteme

In Bezug auf die Komplexität bei der geometrischen und funktionalen Gestaltung spanender Präzisionswerkzeuge lässt sich festhalten, dass hierbei der Trend weiter in Richtung Modularbauweise bzw. Wechselkopfsysteme geht. Neben der Möglichkeit einer signifikanten Reduzierung von Nebenzeiten bieten solche Modularsysteme dank der mittlerweile sehr hohen erreichbaren Fertigungsgenauigkeiten weitreichende Einsatzmöglichkeiten in der Präzisionsfertigung, d.h. in Genauigkeitsbereiche vorzudringen, die man bislang Modular- bzw. Wechselkopfsystemen nicht ohne weiteres zugeschrieben hat.

Beschichtung von Werkzeugen und Komponenten

Bei der Erarbeitung zukunftsfähiger, innovativer Werkzeug- und Technologielösungen gewinnt die Beschichtung von Werkzeugen und Komponenten, Bauteilen mit neuartigen Verschleiss-Schutzschichten immer mehr an Bedeutung.

Neben den beschichtungstechnischen Möglichkeiten der optimalen Anpassung der Schicht an die Zerspanungsaufgaben – gepaart mit optimaler Vor- und Nachbehandlung der Werkzeuge – werden zunehmend neue Schichtentwicklungen im Bereich der Nanocomposite-Schichten, der oxidischen Schichten oder auch der DLC-Schichten realisiert und in industriellen Anwendungen umgesetzt, die auch über den Bereich der Zerspanwerkzeuge hinausgehen.

Einsatz spezieller Nanocomposite-Schichten

Eine wesentliche Verbesserung der Temperaturbeständigkeit sowie verbesserte Verschleisseigenschaften der Werkzeuge und damit eine signifikante Erhöhung der Standwege der Werkzeuge im Einsatz sind Beispiele für praktizierte Methoden zur Ressourcenschonung im Bereich der Schneidstoffe, der Reduzierung des Gesamtenergieverbrauchs von Maschinen und Anlagen und damit für umweltschonende Prozesse. Beispielsweise wurde es durch die Kombination von CBN-Werkzeugen mit entsprechenden Beschichtungen ermöglicht, eine Schutzwirkung des relativ spröden CBN vor Ausbrüchen während der spanenden Bearbeitung zu erreichen.

Mit der Entwicklung und dem Einsatz spezieller Nanocomposite-Schichten in Verbindung mit optimal angepassten Haftvermittlerschichten ist dies gelungen. Im Ergebnis konnten speziell an sog. schwer zerspanbaren Werkstoffen Bearbeitungsoperationen wirtschaftlich realisiert werden.

Energieeinsparung und Ressourcenschonung

Im Zuge der Verkürzung von Prozessketten in der spanenden Bearbeitung sind in der Fertigungstechnik der letzten Jahre weitreichende Verbesserungen erreicht worden – mit Sicherheit ein wichtiger Schritt in Richtung Energieeinsparung und Ressourcenschonung. Allerdings muss künftig noch stärker die Gesamtheit aller Massnahmen betrachtet werden, was letztlich zum «umweltfreundlichen» Zerspanprozess führt. Dazu zählen beispielsweise Bestrebungen, bei den Werkzeugen durch Leichtbaukonstruktionen den Anteil bewegter Massen und damit den Energieverbrauch zu senken, durch Trockenbearbeitung aufwändige Recyclingprozesse der Kühlschmierstoffe zu vermeiden oder durch Simulationsprozesse den Aufwand für Zerspanversuche erheblich zu reduzieren, um letztendlich Kostensenkungen im Zerspanprozess zu erreichen.

Nachhaltigkeit weiter anregen

All dies sollte auch gleichzeitig die Diskussion um Nachhaltigkeit weiter anregen – sowohl im Bereich der Forschung und Entwicklung, in der Fertigung bis hin zu den Kunden moderner Maschinen und Werkzeuge – also auch in einer breiten Öffentlichkeit. Gemeinsames Ziel muss es sein, durch innovative Technologien letztendlich die Lebensqualität zu verbessern und die Umwelt zu schonen. Hierzu weisen die erreichten Ergebnisse und Erfolge sicherlich in die richtige Richtung; es geht nun darum, die erreichten Positionen im Bereich der Technologieführerschaft auch im Bereich der nachhaltigen Produktion auszubauen und zu festigen. <<

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