Swiss Production Forum - Mikron Tool: Optimierte Produktion Produktivität steigern bei gleichbleibender Qualität

Die Wachstumsprognosen für die medizintechnische Branche sind hervorragend. Die Folge ist ein grosses Konkurrenzaufkommen und trotz steigender Nachfrage ist der Kostendruck immens. Wer hierfür fit sein will, muss das Beste aus der Produktion rausholen.

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Mikron Tool SA Agno

Man erwartet für die Medizintechnik eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von über fünf Prozent. Damit geht ein grosses Konkurrenzaufkommen einher. Immer mehr Unternehmen entdecken die medizintechnische Branche als neue Marktchance. So ist trotz steigender Nachfrage der Kostendruck immens. Die Hersteller sind gezwungen, ihre Produktivität bei gleichbleibenden höchsten Qualitätsstandards zu steigern. Dass dieser Spagat gelingen kann, zeigt der Schweizer Präzisionswerkzeughersteller Mikron Tool anhand einer hämostatischen Klemme.

Die Anforderungen sind respektierlich

Die Anforderungen des Kunden waren klar definiert: die Produktionszeiten radikal zu senken, Komplettfertigung in einer Aufspannung, Reduzierung der Stützstege, optimale Oberflächengüte und gratfreie Kanten. Mikron Tool entschied sich für einen dynamischen Prozess mit Fräsen aus dem Vollen. Bei der Maschine fiel die Wahl auf ein hochdynamisches 5-Achsen-Bearbeitungszentrum DMP 70 von DMG Mori. Beim Fräsen aus dem Vollen ist die Aufspannung ein heikler Punkt. Hier ist der rundum freie Zugang ohne Störkanten zum Werkstück ausschlaggebend, sodass die Werkzeuge möglichst kurz eingespannt werden können. Mikron Tool wählte ein Nullpunktspannsystem. Um den Materialeinsatz so gering wie möglich zu halten, wurde das Rohteil bei nur 3 mm Spannhöhe fixiert. Aber aufgepasst: Hiervon wird die gesamte Frässtrategie bestimmt, da die von der Seite wirkenden Kräfte auf ein Minimum zu beschränken sind.

Dynamische Frässtrategien sind der Schlüssel zum Erfolg

Insgesamt setzt Mikron Tool zehn Werkzeuge für die Zerspanung des Hämostats ein, alle speziell für die Bearbeitung von rostfreiem Stahl entwickelt: einen Tauchfräser, diverse 4-zahnige Schrupp- und Schlichtfräser, einen Entgratfräser und zwei Schwalbenschwanzfräser. Der Entwicklungsleiter Dr. Gotti hebt ein paar Details der Frässtrategie hervor: «Durch die Nullpunktspannung und durch die Fertigstellung in nur einer Aufspannung war das Vermeiden von hohen Kräften unser Hauptanliegen. Unsere Profis wählten eine dynamische Strategie: hohe Schnittgeschwindigkeiten (beim Schruppen bis zu 220 m/min), hohe Vorschübe fz (bis zu 0,15 mm) und eine hohe axiale (ap), aber eine geringe radiale Zustellung (ae). Um die hohen Vor­schübe beim Schruppen zu realisieren, haben wir 4-zahnige Fräser mit integrierter Innenkühlung, die sich als besonders effizient erwiesen, verwendet. Beim Ausfräsen des Auges war die Strategie der Spiral­interpolation besonders zeitsparend. Für die feine Riffelung an der Spitze haben wir einen Schwalbenschwanzfräser eingesetzt, der dank seiner speziellen Form in der Bearbeitung sehr rasant war. Im letzten Schritt haben wir das Werkstück aus der Rohform befreit, wobei wir die Anzahl der Stützstege auf ein Minimum reduziert haben.» Das nahezu perfekt zerspante Hämostat wird noch trowalisiert, denn die Klemmen müssen absolut gratfrei sein und eine hundertprozentige Griffsicherheit haben.

Das Ergebnis muss stimmen

Maschine, Werkzeuge, Spannung, Kühlung: Eine bis ins Detail abgestimmte Interaktion aller Beteiligten liefert das angestrebte Resultat. Und das lässt sich sehen: Die Bearbeitungszeit wurde um 46 Prozent reduziert (von 65 auf 35 Minuten) und bei der Oberflächengüte wurde die geforderte Qualität von R_a 0,4 µm mit dem Erreichen von 0,2 µm deutlich unterboten. Beim R_z lagen die Werte bei 0,6 µm. Die Profis im Operationssaal werden es den Profis der Zerspanung danken. SMM

Swiss Production Forum: A12

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