Rego-Fix: Werkzeuge spannen Optimaler Rundlauf für maximale Standzeit

Von Konrad Mücke

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Speziell beim Bearbeiten hochfester Werkstoffe, wie warmfester Werkzeugstähle und Hartmetall, sind Mikrowerkzeuge stabil und exakt rundlaufend einzuspannen. Die Werkzeugbauer bei der Vogt AG in Lostorf profitieren vom Werkzeugspannsystem powRgrip.

Für Spezialwerkzeuge unentbehrlich: Zum Fräsen von Hartmetall spannen die Werkzeugbauer in Lostorf ihre kleinen, vielzahnigen Fräser praxisgerecht mit dem Spannsystem  powRgrip.
Für Spezialwerkzeuge unentbehrlich: Zum Fräsen von Hartmetall spannen die Werkzeugbauer in Lostorf ihre kleinen, vielzahnigen Fräser praxisgerecht mit dem Spannsystem powRgrip.
(Bild: Konrad Mücke/Rego-Fix)

Um hochwertige elektromechanische Verbindungselemente – aus Draht, Rohr, Blech, Kunststoffen und Kunststoff-Metall-Verbunden – zu produzieren, entwickelt und fertigt die Vogt AG in Lostorf im Kanton Solothurn ausgeklügelte Stanz-, Umform- und Spritzgiesswerkzeuge. Dafür verfügt das Unternehmen am Stammsitz in Lostorf über einen hochwertig ausgestatteten Werkzeug- und Formenbau. Erst vor wenigen Monaten haben die Spezialisten in ein 5-Achs-Bearbeitungszentrum (GF) mit Palettenspeicher (acht Plätze), automatischem Lader und Werkzeugmagazin für 60 Werkzeuge investiert. Wie Ronny Herrmann, Abteilungsleiter Mechanik und Werkzeugbau, berichtet, schafft das Kapazitäten, um auch in unbeaufsichtigten Arbeitsschichten Bauteile für Stanz-, Umform- und Spritzgiesswerkzeuge zu fertigen. «Mit diesem ausgereiften, stabilen und hochgenauen Bearbeitungszentrum können wir aber auch bisher ausser Haus bei Zulieferern in Auftrag gegebene Bauteile selbst bearbeiten. Damit arbeiten wir deutlich flexibler. Zudem verfügen wir dann über ein weitreichendes Know-how im eigenen Haus», führt er aus.

Kleinste Strukturen erfordern Mikrobearbeitung

Wie Ronny Herrmann erläutert, hat er aufgrund früherer Tätigkeiten in einem Unternehmen, welches Bauteile für die Luft- und Raumfahrt fertigt, bereits umfassende Erfahrungen zum Bearbeiten schwieriger Werkstoffe. «Im Werkzeug- und Vorrichtungsbau bei Vogt fertigen wir Bauteile aus einem grossen Spektrum an Werkstoffen, wie Aluminium, Messing, Kupfer und Stahl. Das ist überwiegend unproblematisch. Aktuell entwickeln wir allerdings Fertigungsprozesse für eher schwierig zu bearbeitende Werkstoffe. Das betrifft zum Beispiel hochwarmfesten Stahl, aus dem wir Formeinsätze für unsere Spritzgiesswerkzeuge fertigen, oder hochfesten Werkzeugstahl, den wir für Schneideinsätze für Stanzwerkzeuge bearbeiten müssen. Speziell arbeiten wir daran, auch Hartmetall zuverlässig bearbeiten zu können», erläutert Ronny Herrmann. Wie er weiter berichtet, sind insbesondere bei Formeinsätzen zum Stanzen und Spritzgiessen kleiner Steckverbinder häufig sehr detaillierte, filigrane Strukturen, zum Beispiel schmale Nuten und Ringspalte, zu bearbeiten. Dabei sei es unbedingt erforderlich, auf wenige µm-genau zu fertigen. «Solche Bearbeitungen erfordern Fräs- und Bohrwerkzeuge mit Durchmessern kleiner 1 mm. Diese müssen äusserst stabil und exakt rundlaufend eingespannt sein. Zum einen kann nur dann der Bohr- und Fräsprozess überhaupt zuverlässig ablaufen. Zum anderen sorgen die Rundlaufgenauigkeiten dafür, dass wir auf die geforderte Genauigkeit und Oberflächengüte bearbeiten können.»

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Gemeinsam Know-how für Fertigungsprozess entwickeln

«Mikrobearbeitungen mit Werkzeugen kleiner 1 mm Durchmesser erfordern spezielles Know-how. Die Spezialisten von Vischer & Bolli haben uns umfassend unterstützt, um die richtige Kombination aus Werkzeugen, Technologieparametern sowie Werkzeug- und Werkstückspannsystem zur Mikrobearbeitung auf unserem 5-Achs-Bearbeitungszentrum zu finden», sagt Ronny Herrmann zur Zusammenarbeit mit den Technikern von Vischer & Bolli. Diese beraten Fertigungsbetriebe in der Schweiz mit ihrem umfassenden Know-how zu Werkzeugen sowie zu Spannsystemen für Werkzeuge und Werkstücke. Im Werkzeugbau bei der Vogt AG in Lostorf empfahlen sie speziell das Werkzeugspannsystem powRgrip von Rego-Fix – und rannten bei Ronny Herrmann sprichwörtlich offene Türen ein. Aufgrund seiner beruflichen Erfahrungen kennt und schätzt Ronny Herrmann bereits die Vorteile des Werkzeugspannsystems powRgrip von Rego-Fix.

Kleiner 3 µm genau rundlaufend

Bei Mikrowerkzeugen beeinflusst der Rundlauf der Spannfutter und Werkzeuge erheblich die Prozesssicherheit und das Verschleissverhalten der Werkzeuge. Läuft beispielsweise ein Fräser mit nur 0,3 mm Durchmesser um 0,03 mm unrund, sind das bereits zehn Prozent des Werkzeugdurchmessers. «Derart grosse Abweichungen im Rundlauf verursachen bei filigranen Mikrowerkzeugen sehr rasch Verschleiss, ein Ausbrechen einzelner Schneiden oder sogar einen Werkzeugbruch», sagt dazu Matthias Buholzer, Mitglied der Geschäftsleitung bei Vischer & Bolli. Deutliche Verbesserungen erreichen Fertigungsbetriebe mit dem Werkzeugspannsystem powRgrip von Rego-Fix. Es gewährleistet, dass unabhängig von Geschick und Sorgfalt des Bedieners die Werkzeuge wiederholbar auf eine Rundlaufgenauigkeit kleiner 3 µm gespannt werden. Wie Ronny Herrmann bestätigt, haben die Techniker im Werkzeugbau bei Vogt in Lostorf mit diesem exakt rundlaufenden Werkzeugspannsystem bis zu 30 Prozent längere Standzeiten bei Werkzeugen kleiner Durchmesser und speziell bei Mikrowerkzeugen verwirklicht.

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Für Hartbearbeitung entscheidend

Ronny Herrmann erläutert weiter, dass die guten Rundlaufeigenschaften des Werkzeugspannsystems powRgrip insbesondere für die Bearbeitung von Hartmetallen unabdingbar sind. «Wir bearbeiten Hartmetalle auf Empfehlung von Vischer & Bolli mit speziellen Werkzeugen von 6C Tools. Diese kleinen, mit vielen Zähnen ausgeführten Fräswerkzeuge erreichen nur bei hochgenauem Rundlauf akzeptabel lange Standzeiten», sagt Ronny Herrmann. Mit dem Fräsen von Hartmetallen ersetzen die Werkzeugbauer in Lostorf das umständliche und langwierige Draht- und Senkerodieren. Zudem haben sie damit eine innovative Technologie im eigenen Unternehmen und erarbeiten sich das erforderliche Know-how. Dazu betont Ronny Herrmann: «Indem wir spezielle Technologien beherrschen, sichern wir die Zukunft unseres internen Werkzeugbaus. Wir sorgen für hohe Flexibilität, da wir komplexe und filigrane Bauteile intern fertigen können. Dadurch entfällt das aufwendige Beschaffen von spezialisierten Zulieferbetrieben.»

Kurze Rüstzeiten, sichere Prozesse

Das Werkzeugspannsystem powRgrip bietet darüber hinaus im täglichen Fertigungsablauf einige deutliche Vorteile verglichen mit anderen Spannsystemen. Das langwierige, umständliche und für Werkzeugaufnahmen ungünstige, wiederholte Erwärmen und Abkühlen entfällt. Zudem ist das hydraulisch-mechanische Spannen der Spannzangen mit eingesetzten Werkzeugen auf dem Spanngerät PGU 9500 «narrensicher». Es gelingt stets zuverlässig und fehlerfrei auch ohne spezielles Fachwissen der Bediener. Anhand der Werkzeugaufnahmen und der Adapter erkennt das Spanngerät selbsttätig die erforderlichen Spannkräfte für die Spannzangen powRgrip. Der Spannvorgang ist äusserst prozesssicher und unabhängig vom Geschick des Bedieners. Er dauert nur etwa 10 s. Wie Ronny Herrmann bestätigt, ist das deutlich schneller als ein Werkzeugwechsel mit Schrumpffuttern, der bis zu 15 min dauert.

Als weiteren herausragenden Vorteil sieht Ronny Herrmann die gute Dämpfung des gesamten Spannsystems powRgrip. Sie entsteht durch die zweifache Presspassung zwischen Werkzeugschaft und Spannzangen sowie zwischen Werkzeugaufnahme und Spannzangen. Neben dem exakten Rundlauf trägt sie zu langen Standzeiten der Werkzeuge bei. Von diesen Vorteilen profitieren die Werkzeugbauer in Lostorf bei Werkzeugen mit Zylinderschäften, die auf h6, aber auch auf h9, im Durchmesser toleriert sind. Üblich sind Mikrowerkzeuge mit Schäften mit 3 mm beziehungsweise 1/8“ Durchmesser ausgeführt. Im umfangreichen Programm von Rego-Fix – mit ausführlicher Beratung und Vertrieb in der Schweiz über die Vischer & Bolli AG – stehen für das Spannsystem powRgrip alle marktgängigen Werkzeughalter zur Verfügung. Dazu gehören HSK, SK, BT, BT+, Zylinderaufnahme, Polygon (Capto) und ISO20 (speziell für BAZ von Haas). Neben Standard-Spannzangen PG6 bis PG32 gibt es spezielle Ausführungen zum Gewindebohren und mit integrierter axialer Kühlmittelzufuhr. Wie Ronny Herrmann bei der Vogt AG berichtet, hat man bisher mit Spannzangen PG25 gearbeitet. Inzwischen nutzen die Werkzeugbauer zusätzlich Spannzangen PG10 in Werkzeugaufnahmen HSK32. «Wegen der kleineren Störkonturen erweisen sich die Spannzangen PG10 für uns als deutlich besser. Mit kurz auskragenden Werkzeugen – speziell bei kleinsten Werkzeugdurchmessern ist das wegen der Bruchgefahr der Werkzeuge unumgänglich – können wir auch in beengten Umgebungen an komplexen Werkstückkonturen problemlos fräsen», erläutert er.

Vom Programmieren bis zum Fräsprozess

Als ideal hat sich für Ronny Herrmann die enge Zusammenarbeit mit den Spezialisten von Vischer & Bolli erwiesen. Wie er bestätigt, haben sie – basierend auf ihren fundierten Erfahrungen – den Werkzeugbau in Lostorf mit wertvollen Informationen zu praxisgerechten Fertigungsprozessen unterstützt. So erhielten die Fertigungstechniker sämtliche 3D-Daten für die Spannfutter und die Spannzangen des Werkzeugspannsystems powRgrip als STEP-Dateien. Damit können sie auf ihrem CAM-System in der Werkstatt zuverlässig NC-Programme für die 5-Achs-Bearbeitung generieren und simulieren sowie auf Kollisionen prüfen. Dazu sagt Matthias Buholzer: «Unsere Spezialisten bei Vischer & Bolli agieren als qualifizierte Partner der Fertigungsunternehmen. Wir engagieren uns mit unserem gesamten Know-how, um bei unseren Kunden wirtschaftliche und praxisgerechte Verfahren von der Werkstückzeichnung bis zum fertig bearbeiteten Bauteil zu verwirklichen.» Wie Ronny Herrmann bestätigt, hat der Werkzeugbau bei Vogt in Lostorf von dieser guten Zusammenarbeit umfassend profitiert. SMM

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