Wirtschaftliches Gewindebohren Prozesssicherheit im Fokus

Nach der Umstellung auf einen neuen Werkstoff wurde bei Reifenhäuser Blown Film das Gewindeschneiden zu einem zentralen Thema. An einem eigens entwickelten Musterbauteil sollten deshalb Gewindebohrer unterschiedlicher Hersteller getestet werden. Im Fokus stand aufgrund kostenintensiver Bauteile insbesondere die Prozesssicherheit.

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Es geht in Worms nicht nur um ein Gewinde. Bei Bohrkreisen mit bis zu 150 Gewinden, durchschnittlich 50 bis 100 Gewinde am Tag, Tendenz weiter steigend, nimmt die Gewindeherstellung eine besondere Stellung ein. Bislang hatte man bei der Reifenhäuser Blown Film dieses Verfahren im Griff. Eine Neupositionierung der Fertigung sowie eine Werkstoffumstellung auf hochvergüteten Werkzeugstahl ähnlich 1.2738 erforderte von den Verantwortlichen ein Umdenken. Speziell für das Gewindeschneiden wurden deshalb im Vorfeld Analysen durchgeführt und ein Musterbauteil entwickelt, mit dem man in Tests die optimalen Werkzeuge finden wollte. Nun zählen hochvergütete Werkzeugstähle wie beispielsweise 1.2738 nicht unbedingt zu den exotischen Werkstoffen, dafür aber sind die Anforderungen in Worms auf sehr hohem Niveau angesiedelt. Es sind die komplexen Bauteile, die im WIP bereits im fünfstelligen Euro-Bereich liegen. Verständlich, dass die Prozesssicherheit hier oberste Priorität hat. Andererseits sind es Bohrkreise mit bis zu 150 Gewinden, die wirtschaftlich hergestellt, gleichzeitig aber vom ersten bis zum letzten Gewinde auch lehrenhaltig sein müssen. So waren die führenden Hersteller von Gewindewerkzeugen in den Tests vor allem in Sachen Standzeiten und Schnittgeschwindigkeiten gefordert. Dazu Ralf Siebel, Leiter der Fertigung bei Reifenhäuser: «Wir haben zu diesen Versuchen ausschliesslich auf Hersteller aus dem Premiumsegment gesetzt, denn unser Hauptfokus war die Prozesssicherheit. Zudem hat der Werkzeugstahl eine Zugfestigkeit von über 1200 N/mm², da wäre man mit low cost ohnehin nicht gut aufgestellt. Bei den Ergebnissen hat sich OSG für uns mit der A-TAP-Serie dann aber, obwohl die Marktbegleiter nicht schlecht waren, sehr positiv dargestellt. Das kam für mich nicht überraschend, denn OSG war mir in Verbindung mit dem Bohren und Gewindeschneiden schon ein Begriff.»

Im Vergleich zu den anderen Gewindewerkzeugen mit 250 Gewinden konnten mit der A-TAP-Serie von OSG 350 Gewinde geschnitten und die Schnittgeschwindigkeiten von 8 auf 15 m/min gesteigert werden. Für Bernhard Götz, Programmierer bei Reifenhäuser, ist es allerdings noch ein weiterer Aspekt, der für einen Premiumhersteller spricht: «Unsere Losgrössen liegen zwar nur zwischen ein bis drei Bauteilen und wir setzen sowohl Sackloch- wie Durchgangs-Gewindebohrer ein. Aber es ist die Komplexität der Bauteile, die zusätzlich nach Fertigstellung noch beschichtet werden, die keine Nacharbeit mehr so ohne Weiteres zulässt. Ein Bruch des Gewindewerkzeugs oder ein nicht lehrenhaltiges Gewinde wäre für unsere Montage fatal und mit hohen Kosten verbunden. Für solche Anforderungen benötigt man in der Testphase kompetente Betreuung, zumal ja nicht jede Maschine gleich oder auch die Aufspannsituationen unterschiedlich sind.»

Der japanische Werkzeughersteller OSG setzt auf Hochleistungswerkzeuge

Japanische Formel 1 Werkzeuge

Keine Angst mehr vor Bohrerbruch

Seit April 2017 fertigt man nun bei Reifenhäuser Blown Film mit den OSG-Gewindebohrern von M6 bis M24. Das Problem bei den Tests hinsichtlich der Standzeiten war allerdings weniger die Spanabfuhr. Es war vielmehr der Werkzeugverschleiss und die Situation bei den Sacklöchern mit einer Tiefe von 50 mm. Die Bohrungen liegen hier sehr nah aneinander. Eine Problematik, so Stefan Frener, Teamleiter und Meister bei Reifenhäuser Blown Film, die aber schnell zu lösen war: «Bei entsprechender Spanlänge kam es dazu, dass der Span auf der Oberfläche des Werkstücks liegen bleibt und so die Gefahr birgt, dass er in eine nächstgelegene Bohrung gezogen wird. Mit einem entsprechenden Spülzyklus konnten wir diese Gefahr aber eliminieren. Unabhängig davon, suchen wir nicht die Sekunde, aber bei Schnittgeschwindigkeiten von 8 m/min sahen wir schon noch Luft nach oben und haben das bei den Musterbauteilen bis zu den besagten 15 m/min ausgelotet.» Nun sind entsprechend scharfe Schneidkanten für eine gleichmässige Spanbildung, die ungleich gedrallte Nut (patentiert) für die beschleunigte Spanabfuhr zunächst sicher Begriffe aus der Marketingabteilung von OSG.

Im Gegensatz zu anderen Anwendern interessiert man sich in Worms aber für solche Argumente, denn letztendlich will man wissen, womit man arbeitet, und verstehen, warum etwas so funktioniert, wie es funktioniert. Ein Punkt ist in diesem Zusammenhang beispielsweise die Tatsache, dass man bei den bisherigen Gewindebohrern aus Angst vor einem Bruch eher etwas vorsichtiger zur Sache ging. Das hat sich mit dem Einsatz der A-TAP-Serie geändert, denn inzwischen hat man verinnerlicht, dass die erzielten Standzeiten auf Dauer nur mit den von OSG empfohlenen Schnittgeschwindigkeiten möglich sind. Das heisst, das Vertrauen zu den Gewindebohrern von OSG ist zwischenzeitlich enorm gewachsen. SMM

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