Vischer & Bolli: Gewindewerkzeuge In Gusseisen prozesssicher Gewinde bohren

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Kontinuierlich zäher werdende Gusswerkstoffe verursachten bei der Sistag AG in Eschenbach beim Gewindebohren vermehrt Werkzeugbruch und mangelnde Qualität der Gewinde. Deshalb bearbeitet man die Gussstücke inzwischen mit Gewindebohrern der Serie A von OSG beziehungsweise von Vischer & Bolli.

Die Sistag AG entwickelt und fertigt unter anderem Plattenschieber für die unterschiedlichsten Applikationen. Bei diesen teilweise auch meerwasserbeständigen Bauteilen verändern sich die Gusswerkstoffe kontinuierlich. Speziell die Werkstoffe des rostfreien Gusses werden härter und zäher. Eine Tatsache, die auch die Zerspanung beeinflusst. Das galt in Eschenbach besonders für das Gewindebohren. Bei den bis dahin eingesetzten Gewindebohrern kam es deshalb häufiger zu Werkzeugbruch oder zu Ausschuss-Gewinden. Für Manuel Schmidlin, Leiter Fabrikation bei der Sistag AG, war diese Situation nicht länger tragbar und so wurden einige Werkzeughersteller zu Tests eingeladen: «Wir bearbeiten für die Standard-Plattenschieber Grau- und Sphäroguss, da gab es bei uns kaum Probleme. Wir waren aber auf der Suche nach einer Lösung für den rostfreien Guss bis 4470. Es sollte ein Werkzeuganbieter sein, der mit einem entsprechend grossen Sortiment, inklusive Zollgewinde, und hoher Verfügbarkeit sowie kurzen Lieferzeiten alles anbieten kann. Aufgrund unserer automatisierten, auch mannlosen Prozesse hatten dabei die Prozesssicherheit und die Qualität der Gewinde oberste Priorität.» David Meier, Verkaufsleiter bei Vischer & Bolli, stellte so die Range-Gewindebohrer der Serie A von OSG vor. Einige wenige Gewindebohrer von Wettbewerbern haben zwar funktioniert, waren aber trotz kurzer Standzeiten kostenintensiver oder man war nicht in der Lage, ein derart grosses Sortiment aus einer Hand zu liefern. Interessant in diesem Zusammenhang ist, dass die Schnittdaten, obwohl OSG hier einzigartige Schnittgeschwindigkeiten verspricht, zu der Zeit nicht berücksichtigt wurden. Vielmehr war es die Qualität der Gewinde.

Vielzahl an Gewinden

Bei Sistag unterscheidet man zwischen internen Gewinden für das Zusammenschrauben der beiden Schieberhälften und Flanschgewinden. Diese Gewinde sind für den Kunden sichtbar und müssen insbesondere bei Hochdruck-Schiebern besonders stabil sein. Bei den Losgrössen bewegt man sich in Eschenbach zwischen der einmaligen Sonderlösung bis hin zu 1000 Stück bei den Standards. Da werden es dann, je nach Ausführung, etwa 40 Gewinde pro Bauteil, mit Gewindetiefen zwischen 2 und 3 × D. Das war bei den Tests für David Meier dann doch eine Herausforderung. «Zunächst ist dieser zähe Werkstoff tatsächlich nicht so einfach zu bearbeiten. Eine 100-Prozent-Sicherheitsgarantie kann man da nicht geben, denn die Standzeiten sind ja auch abhängig von Maschinen und Werkstoffchargen. Hinzu kommen die bei Guss üblichen Lunker sowie die Tatsache, dass Sistag das Material von unterschiedlichen Giessereien bezieht, die Materialien also nicht immer gleich sind. Ausserdem kann man den rostfreien Guss nicht mit herkömmlichen Kühlmitteln bearbeiten, sondern muss mit Öl schmieren. Wir waren deshalb im intensiven Austausch.» Vischer & Bolli hat die Herausforderung angenommen und in Eschenbach werden jetzt bei den beiden Gussarten ausschliesslich Gewindebohrer der Serie A, von M3 bis M36, eingesetzt.

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Schnittgeschwindigkeiten optimierbar

Nun wird beim Gewindebohren häufig die Spanabfuhr zu einem Problem. Während bei Grauguss das Risiko eher klein ist, steigt es beim rostfreien Guss. Dieser Werkstoff ist bei der Spanbildung mit rostfreiem Stahl vergleichbar. OSG verspricht durch die ungleich gedrallte Nut eine beschleunigte Spanabfuhr, durch die scharfen Schneidkanten eine gleichmässige Spanbildung. «Für die Beschichtung, das Grundsubstrat, die Schneidengeometrie und dergleichen interessieren sich nur die Kunden, die verstehen wollen, warum es funktioniert. Bei den meisten unserer Kunden steht im Vordergrund, was mir das Werkzeug mehr bringt als ein Wettbewerbs­produkt.» Für Manuel Schmidlin ist es vor allem Sicherheit, die auch deshalb so wichtig ist, weil bei Sistag eine enorme Produktvielfalt über eine automatisierte Anlage mit zwei horizontalen Bearbeitungszentren abgearbeitet wird. Auf einem Bearbeitungszentrum wird ausschliesslich Grauguss bearbeitet, auf dem anderen Bauteile aus Sphäro- und rostfreiem Guss. Während man bei Grauguss nach wie vor auf die früheren Standard-Gewindebohrer setzt, kommen auf dem zweiten Bearbeitungszentrum ausschliesslich Gewindebohrer der Serie A zum Einsatz.

Standzeiten deutlich länger

Was die wirtschaftliche Fertigung und die Schnittgeschwindigkeiten angeht, sieht Manuel Schmidlin aber in absehbarer Zeit eine Veränderung: «Wir beabsichtigen, demnächst unser Lagersystem (Fastems) mit über 1000 Programmen zu erneuern. In dem Zug werden wir dann auch die Schnittgeschwindigkeiten anpassen, denn wir haben festgestellt, dass bei den Gewindebohrern von OSG noch viel Luft nach oben ist.»

Zu den aktuell konkreten Standzeiten lässt sich dagegen noch nicht viel sagen. Einerseits nimmt die Nachfrage nach Schiebern aus rostfreiem Guss massiv zu, man fährt noch die gleichen Schnittgeschwindigkeiten wie vorher und hat so keinen Vergleich. Andererseits definiert Manuel Schmidlin die Standzeit nicht über die Anzahl der Bauteile, sondern den zeitlichen Einsatz des Werkzeugs. Er ist sich aber sicher, dass die Standzeiten mit den vorherigen Gewindebohrern wesentlich kürzer wären. - kmu - SMM

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