Beim Schleifen ist wuchten Pflicht Hohe Oberflächengüte dank feingewuchteter Werkzeuge

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MS Ultraschall Technologie GmbH

Haimer GmbH

sia Abrasives Industries AG

Vischer & Bolli AG

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Der Maschinen- und Werkzeugbau von MS Ultraschall stellt hohe Qualitätsanforderungen. Um perfekte Oberflächen zu gewährleisten, setzt das Fertigungsteam auf eine Auswuchtmaschine «Tool Dynamic» von Haimer, die gleichermassen für Schleifscheibenaufnahmen und Fräswerkzeuge genutzt wird. Ausserdem tragen hochgenaue Schrumpffutter und leistungsstarke VHM-Fräser zu Effizienzsteigerungen in der Zerspanung bei.

Ultraschall – also Schallwellen oberhalb des Hörfrequenzbereichs des Menschen – dürfte vielen von uns in erster Linie durch ärztliche Untersuchungen bekannt sein, da mit dieser Technik innere Organe sichtbar gemacht werden können. Doch tatsächlich ist Ultraschall noch deutlich vielfältiger nutzbar, auch in industriellen Anwendungen.

Diese Technik ist beispielsweise eine gute Alternative zu anderen Verbindungs- und Trennverfahren vor allem für thermoplastische Kunststoffe, die in Branchen wie der Medizintechnik, Automotive, im Food & Packaging oder bei Hygieneprodukten zum Einsatz kommen. Schliesslich sind die verschiedenen Ultraschall-Verfahren – Schneiden, Siegeln, Schweissen, Trennschweissen, Stanzen und Nieten – materialschonend und richten dadurch keine Schäden am Produkt selbst an.

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Einer der wichtigsten Hersteller entsprechender Maschinen und Systeme ist die MS Ultraschall Technologie GmbH in Spaichingen. Sie liefert das komplette Programm, von Basiskomponenten über innovative Serien- und schlüsselfertige Sondermaschinen bis hin zu vollautomatischen Fertigungslinien, exakt abgestimmt auf die Anforderungen der jeweiligen Branchen und Produkte.

Individuell ausgelegte Maschinen erfordern hohe Fertigungstiefe

Dominik Mattes, Teamleiter CAD/CAM-Programmierung und stellvertretender Fertigungsleiter bei MS Ultraschall, kennt die Anforderungen genau. Er nennt ein Beispiel aus der Automobilbranche: «Heutzutage ist selbst der Stossfänger ein komplexes Teil, denn es enthält viele zusätzliche Extras, wie Abstandssensoren, Kamerasysteme, inklusive der Verkabelungen etc. Solche Komponenten lassen sich mit unseren Anlagen einschweissen. Unser Komplettangebot beginnt schon bei der Entwicklung im 3D-CAD. Wir legen die Maschine und Verfahrenstechnologie exakt auf den jeweiligen Einsatzfall aus und fertigen alles – samt Vorrichtung für das Werkstück sowie das benötigte Werkzeug – bei uns in Spaichingen.»

Investition in Dreh-Fräszentrum mit Schleifoption

Hierfür bearbeitet MS Ultraschall hochlegierte und einfache Stahlwerkstoffe, Leichtmetalle und Kunststoffe. Entsprechend vielseitig ist die Fertigung aufgestellt. Mit 3-Achs-, 5-Achs- und 3+2-Achs-Fräsmaschinen, Drehmaschinen und Dreh-Fräszentren in verschiedener Grösse ist sie für die Zerspanung der meist kubischen Maschinenkomponenten sowie freigeformten Werkzeuge perfekt gerüstet.

2020 investierte MS Ultraschall in ein fünfachsiges Dreh-Fräszentrum mit Schleifoption. «Das Schleifen war uns wichtig, um bei Bauteilen wie zum Beispiel Walzen beste Oberflächenqualitäten zu erzeugen», erklärt Dominik Mattes. «Damit dies auch bei maximaler Drehzahl gelingt, brauchen wir feingewuchtete Schleifwerkzeuge.» Daher überlegten die Verantwortlichen, sich auch eine eigene Wuchtmaschine anzuschaffen.

Erst feingewuchtete Schleifscheiben garantieren beste Oberflächen

Das Fertigungsteam nahm Kontakt zur Haimer GmbH in Igenhausen auf, die schon seit 1996 Werkzeug-Wuchtmaschinen im Programm hat. Haimer ist bei MS Ultraschall kein unbekanntes Unternehmen. Zahlreiche Schrumpffutter und das Schrumpfgerät des Spanntechnikspezialisten «Power Clamp Preset NG» sind dort seit Langem im Einsatz und werden von der Belegschaft für ihre hohe Qualität geschätzt.

Um Dominik Mattes und seine Kollegen von der Leistungsfähigkeit der Wuchtmaschinen zu überzeugen, schickte Haimer ein komplett ausgestattetes Vorführfahrzeug zu MS Ultraschall, damit sich das Zerspanungsteam von den Qualitäten und der einfachen Bedienbarkeit der «Tool Dynamic»- Wuchtmaschinen überzeugen konnte. Diese Präzisionsgeräte eignen sich, um Werkzeugaufnahmen, Schleifscheiben und grosse Rotoren bis Durchmesser 1000 mm auszuwuchten. Sie erreichen beste Wiederholgenauigkeiten von <0,5 gmm, was bei einem 1 kg schweren Werkzeug einer Exzentrizität von 0,5 µm entspricht.

Die modular konzipierte Baureihe hält für jede Anforderung die passende Lösung bereit. MS Ultraschall entschied sich für die Tisch- und Beistellmaschine «Tool Dynamic 1002», die insbesondere fürs Wuchten von Schleifscheiben ideale Voraussetzungen bietet. Wuchtadapter mit automatischem Spannsystem zentrieren das Werkzeug µm-genau und sorgen für höchste Mess- und Wiederholgenauigkeit. Die Bedienung erfolgt über ein integriertes Tastenfeld und Display.

Wuchtmaschine und Schleifscheibenaufnahme aus einer Hand

Haimer, nach eigener Aussage Weltmarktführer im Bereich Auswuchttechnik für Werkzeuge, Schleifscheiben und Aufnahmen, ist aber nicht nur erste Adresse für Wuchtmaschinen. Im Angebot ist auch ein weitreichendes Sortiment an Schleifscheibenaufnahmen, unter anderem für hochgenaue Multitaskmaschinen. Solche Aufnahmen gibt es in HSK- 63-Ausführung als Monoblock sowie mehrteilig mit einer oder vier Spannschrauben. Ein entsprechendes Angebot steht darüber hinaus in HSK-A100- und PSC-63-Ausführung zur Verfügung.

«Wir haben uns dazu entschlossen, neben der Wuchtmaschine auch die Schleifscheibenaufnahmen von Haimer zu beziehen. Sie haben den Vorteil, dass man an mehreren Positionen Ausgleichsgewichte eindrehen und damit auf einfache Weise in mehreren Ebenen wuchten kann», sagt Dominik Mattes.

Er fügt noch hinzu, dass seine Kollegen die «Tool Dynamic» nicht nur für Schleifscheiben nutzen, sondern auch für Fräswerkzeuge: «Die Haimer-Schrumpffutter sind schon ab Werk feingewuchtet auf G2,5 bei 25 000 U/min. Da die <Tool Dynamic> aber nun im Haus ist, wuchten wir vor allem die Werkzeuge, mit denen wir Top-Flächen für Aussenhautteile etc. erzeugen müssen. Das verspricht noch bessere Ergebnisse und tut zudem der Spindel gut.»

Top-Applikationsberatung und leistungsstarke Fräswerkzeuge

Der stellvertretende Fertigungsleiter erklärt, dass seit dem Kauf der Wuchtmaschine «Tool Dynamic» ein intensives partnerschaftliches Verhältnis zu Haimer gewachsen ist: «Mit Waldemar Kiess, dem für uns zuständigen technischen Verkaufsrepräsentanten, können wir verschiedenste Zerspanungs­herausforderungen diskutieren, was auch immer wieder zu guten Fertigungslösungen führt.»

Vollhartmetallfräser mit Spanbrechern

Beispielhaft erwähnt Mattes eine neue «MS-Sonxsys-Combine-Einheit», die zum kontinuierlichen Schweissen von Nonwovens, Textilien und anderen Materialien dient. Hierfür galt es, ein Bauteil aus CrMo-legiertem Vergütungsstahl zu bearbeiten. Da beim HPC-Fräsen ein Problem mit langen Spänen auftauchte, das der ursprüngliche Werkzeuglieferant nicht befriedigend lösen konnte, bot Waldemar Kiess die Unterstützung durch deren Anwendungstechniker an. Die Applikationsspezialisten analysierten das Problem und machten eine detaillierte Werkzeugauslegung mit Vollhartmetallfräsern.

Safe-Lock-Sicherung verhindert Ausziehen des Fräsers

Der Lösungsvorschlag bestand im Wesentlichen aus dem Einsatz von «Mill-Fräsern» von Haimer der Standard- und Power-Serie mit 16 bzw. 20 mm Durchmesser und einer Schneidenlänge von 3xD, die fürs High Performance Cutting komplett ausgenutzt wird. «Durch die spezielle Schneidengeometrie funktioniert das wunderbar», sagt Dominik Mattes. «Wir erreichen ein gutes Spanbrechverhalten und deutlich längere Werkzeugstandzeiten als früher. Auch der beim HPC anfangs aufgetretene Auszug der Werkzeuge ist kein Thema mehr, da wir zur Werkzeugspannung eine <Power-Shrink-Aufnahme> mit <Safe-Lock-Sicherung> verwenden. Diese Kombination ergibt eine so grosse Prozesssicherheit, dass wir die Bearbeitung sogar mannlos fahren können.»

Seitdem zieht MS Ultraschall für verschiedenste Bearbeitungen den Einsatz der «Haimer-Mill-Schaftwerkzeuge» in Betracht. Für die Aluminiumbearbeitung nutzt das Zerspanungsteam unter anderem einen zweischneidigen, unbeschichteten «Haimer-Mill» der Alu-Serie, der laut Mattes zu deutlich verkürzten Bearbeitungszeiten beiträgt. «Der ist auch preislich attraktiv», ergänzt Mattes. «Genauso wie die Alufräser auf Basis des modularen <Duo-Lock-Systems>, die wir für tiefe Kavitäten mit Schaftverlängerung einsetzen.»

(böh)

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