Knoll: Kühlmittelanlagen Hochdruck verlängert Werkzeugstandzeiten

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Der Lohnfertiger Feindreh GmbH in Arnsdorf (D) fertigt zunehmend kleine Drehteile mit 0,3 bis 16 mm Durchmesser auf Langdrehautomaten. Eine Kühlschmierung mit Hochdrucksystemen von Knoll hat speziell beim Fertigen tiefer Bohrungen und komplexer Konturen die Standzeiten der Werkzeuge signifikant verlängert.

Im Jahr 2023 wurde aus der F&G Normteile Dresden GmbH die Feindreh GmbH, Arnsdorf (D). «Diese Umbenennung spiegelt unsere neue strategische Ausrichtung», erklärt Geschäftsführerin Anja Peplinski, die 2021 zusammen mit Michael Grünler die Leitung des von den Vätern gegründeten Betriebs übernahm. Die beiden waren sich schnell im Klaren darüber, dass das bisherige Hauptgeschäft – Normteile wie Zylinderstifte und Bolzen für die Automobilindustrie – hierzulande nicht dauerhaft wirtschaftlich betrieben werden kann. Zu teuer seien Energie und Arbeitskosten. Zudem gebe es immer weniger Mitarbeiter, die mit Kurvendrehautomaten umgehen können.

Fokus auf kleine Präzisionsdrehteile

«Die Zukunft gehört den Präzisionsdrehteilen, die auf modernen CNC-Drehautomaten gefertigt werden», sagt Anja Peplinski. «Je kleiner, feiner und anspruchsvoller, desto lieber übernehmen wir die Aufträge, auch wenn die Anforderungen an Technik und Know-how in diesen Bereichen besonders hoch sind. Wir stellen uns diesen Herausforderungen gerne und haben unseren Maschinenpark samt Peripherie und Messtechnik weitgehend umgestellt.» Von den 80 Drehautomaten sind bereits die Hälfte CNC-Maschinen, Kurz- und Langdrehautomaten, die für die flexible Produktion von Feindrehteilen prädestiniert sind. Der Rest sind kurvengesteuerte Drehautomaten, die Feindreh für die Produktion der Normteile benötigt. Sie sind nach wie vor ein wichtiger Bestandteil des Portfolios, denn nicht jeder kann solche µm-genauen Zylinderstifte für die Automobilindustrie fertigen. Zum einen ist eine Zertifizierung des Qualitätsmanagements nach IATF 16949 erforderlich, zum anderen müssen die Oberflächen der Werkstücke nach dem Drehen häufig noch durch Schleifverfahren und galvanisch veredelt werden.

Für besonders anspruchsvolle Normteile investierte Feindreh im Jahr 2022 in eine Spitzenlosschleifmaschine Cube 350 vom Schweizer Premiumhersteller Tschudin, mit der sich Durchmessertoleranzen im Bereich von 2 µm einhalten und Oberflächengüten bis Rz 1,5 µm beziehungsweise Ra 0,05 µm realisieren lassen. Über Tschudin kam auch der Kontakt zu Knoll Maschinenbau, Bad Saulgau (D), zustande, ein Unternehmen, das zu den weltweit führenden Anbietern von Filteranlagen und Pumpen für die Metallbearbeitung zählt. «Für eine zuverlässige und qualitativ hochwertige Öl-Reinigung empfahl uns Firmenchef Urs Tschudin eine KSS-Anlage von Knoll. Denn diese eigne sich, um das Beste aus seiner Maschine herauszuholen», berichtet Fertigungsleiter Jan Weber. Aus diesem Grund trafen die Feindreh-Verantwortlichen die Entscheidung, in eine zweistufige KSS-Anlage mit einem Kompaktfilter «KF 600-E» zur Vorreinigung und einem nachfolgenden Feinstfilter «MicroPur» zu investieren.

Hoher Kühlmitteldruck bestimmt Qualität

Die Erfahrungen mit dieser Anlage waren durchwegs positiv und legten den Grundstein für eine intensive Partnerschaft, die sich vor allem auf die KSS-Hochdruckversorgung von neuen Kurz- und Langdrehautomaten erstreckt. «Um unsere strategische Ausrichtung auf kleine, komplexe Feindrehteile qualitativ hochwertig umsetzen zu können, brauchen wir die passenden Maschinen», erklärt Anja Peplinski. «Deshalb entschlossen wir uns schon früh, nach und nach unterschiedliche Varianten Langdrehautomaten von Star zu kaufen.» Jan Weber ergänzt: «Doch damit allein ist es nicht getan. Für anspruchsvolle Bearbeitungen, wie Tieflochbohrungen oder tiefe Einstiche, benötigen wir ergänzend eine KSS-Hochdruckversorgung. Unsere bisher vorhandenen HD-Anlagen erschienen uns verbesserungswürdig, so dass wir gerne das Angebot von Knoll annahmen, ein nachrüstbares Hochdruckgerät ‹Lubicool-S› zu testen. »

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Nach der Testphase war dem Feindreh-Zerspanungsteam klar, dass das Hochdruckaggregat bleibt und weitere dieser Geräte beschafft werden sollten. So verfügt Feindreh derzeit über sechs Aggregate «Lubicool-S», die an Langdrehautomaten «SB-12» und «SR-20JII» installiert sind. Zwei zusätzliche sind bestellt. «Das zeigt, wie zufrieden wir sind», sagt Jan Weber. Das liege an den grundsätzlichen Vorteilen, die die KSS-Hochdruckversorgung bietet. «Einige Bauteile lassen sich ohne Hochdruck überhaupt nicht zerspanen, bei anderen entfällt das nachträgliche Entgraten. Zudem verlängern sich die Werkzeugstandzeiten deutlich – der Kühlschmierstoff trifft dank Hochdruck präzise auf die Schneide. Unterstützt wird das durch das speziell von Arno entwickelte Schnellwechselsystem.

Kompakt aufgebaut

Die individuellen Stärken der Geräte «Lubicool-S» sieht Jan Weber unter anderem im Aufbau, der so kompakt ist, dass sie an Kurz- und Langdrehautomaten unter dem Stangenlader platziert werden können. Auch von den erreichbaren 100 bar ist er begeistert: «Dadurch erzielen wir kurzbrechende Späne, was uns höhere Schnittgeschwindigkeiten ermöglicht, die sich in verkürzten Bearbeitungszeiten niederschlagen.» Matthias Wachter, beim Hersteller Knoll für die Hochdrucksysteme zuständiger Vertriebsmitarbeiter, erklärt dazu: «Den Druck erzeugt unsere bewährte Schraubenspindelpumpe ‹KTS›, von der wir im Schnitt 9000 Stück pro Jahr produzieren. Sie ist so verschleissfest, dass unsere Kunden bis zu sechsfache Standzeiten gegenüber vergleichbaren Pumpen erwarten dürfen. Eine entsprechend hohe Prozesssicherheit geht damit einher.»

Die Hochdruck-Aggregate enthalten ein austauschbares Filterelement, das mit einer Filterfeinheit bis 15 µm dafür sorgt, dass selbst kleinste Späne, feine Partikel und Fremdstoffe vom KSS getrennt werden. Jan Weber erklärt: «Wenn wir die Filterkartusche austauschen müssen, dauert das nicht einmal eine Minute. Die verschmutzte kommt in unsere Reinigungsanlage, aus der sie dann wieder sauber – fast wie neu – zur Verfügung steht. Das ist preiswert und anwenderfreundlich.» Markus Rölleke, bei Knoll im Aussendienst tätig, ergänzt: «Bedienerfreundlich ist auch das von unseren Ingenieuren entwickelte Steuerungskonzept ‹SmartConnect›. Es enthält ein kleines Touchdisplay, über das der Anwender die gewünschte Druckstufe und andere Parameter einstellen kann. Zudem kann er darüber verschiedene Anlagen-Betriebsdaten abrufen. Eine aussen am Gehäuse positionierte LED-Lichtleiste visualisiert die wichtigsten Zustände in acht Farben.»

Hohe Verfügbarkeit und minimaler Wartungsaufwand

Da die Hochdruck-Anlagen bei grösseren Aufträgen mit Kupferwerkstoffen nah an ihre Leistungsgrenzen kamen, empfahl Knoll dafür das nächst grössere Gerät, also die Variante «Lubicool-M». «Dass man uns wieder eine Teststellung genehmigte, war für uns eine grosse Hilfe», freut sich Geschäftsführerin Anja Peplinski. «Als wir sahen, dass sich das Aggregat perfekt für unsere Zwecke eignet, haben wir gleich ein zweites bestellt.»

Die beiden Hochdruckanlagen sind in der Lage, bis zu 150 bar Druck und einen Volumenstrom bis 30 l/min zur Verfügung zu stellen. Feindreh hat sie deshalb an den leistungsstärkeren Langdrehautomaten «SR-20JII» von Star Micronics installiert. Auf diesen werden vorwiegend Teile mit grösseren Durchmessern aus NE-Metallen, wie Kupfer, Aluminium und bleifreiem Messing, zerspant. Jan Weber und sein Fertigungsteam sind von den Hochdruck-Anlagen zur Kühlschmierung begeistert: «Sie sind weitgehend wartungsfrei. Denn sie arbeiten mit einem Filtervlies, das auch bei der Zerspanung von Leichtwerkstoffen gefühlt ewig hält.»

Digitalisierung integriert

Matthias Wachter weist noch darauf hin, dass sich die Geräte der Baureihe «LubiCool» auch mit einer App bedienen lassen. «So können die Bediener jederzeit und völlig unkompliziert die wichtigsten Betriebsdaten der Anlage einsehen und zum Beispiel prüfen, ob die Standzeit der Filterkartusche noch für die mannlose Schicht genügt. Auch die Drücke und andere Einstellungen können über die App verändert werden.»

Bei Anja Peplinski und Jan Weber kommt diese Option gut an. «Wir sind dabei, unsere Fertigung zunehmend zu automatisieren und zu digitalisieren. Schön, dass Knoll auch in dieser Richtung Unterstützung bietet.» Sie schätzen die Leistungen dieses Herstellers. «Es ist das Gesamtpaket, das uns so zufrieden macht – die Qualität der Produkte, die Bedienerfreundlichkeit, der geringe Wartungsaufwand und der vorbildliche Service, der trotz der weiten Entfernung nach Bad Saulgau sehr schnell funktioniert.»

(kmu)

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