Saubere Lösung in Grafit Saubere Grafitzerspanung dank Nassfräsen

Redakteur: Anne Richter

Der fränkische Werkzeug- und Formenbauer GHD hat in Rügland eine neue Halle errichtet. Neu ist auch die Fünf-Achs-Simultanfräsmaschine Mikron Mill S 600 U von GF Machining Solutions. Ihr innovatives Grafitnassfräsverfahren bietet neue Fertigungsmöglichkeiten für den Mittelstand.

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Eine Palette voller Grafitelektroden, gefertigt auf der Mikron Mill S 600 U.
Eine Palette voller Grafitelektroden, gefertigt auf der Mikron Mill S 600 U.
(Bild: GF Machining Solutions)

Die GHD Präzisions-Formenbau GmbH & Co. KG hat eine eher aussergewöhnliche Gründungsgeschichte. Ursprünglich gehörte der Standort Grosshabersdorf zu einem gros­sen deutschen Formenbauer. Doch als dieser wegen Rentabilitätsbedenken geschlossen wurde, standen auf einmal 35 Mitarbeiter ohne
Arbeit da. Rudolf Popp, damals angestellter Geschäftsführer, war damit nicht einverstanden. Für ihn stand fest: Er würde sich nicht einfach so in den Ruhestand schicken lassen. So gründete er 2007 mit 61 Jahren die GHD-Präzisions-Formenbau
GmbH & Co. KG. «Heute ist es offensichtlich, dass das eine gute Entscheidung war», sagt Rudolf Popp lächelnd in der schicken und vor allem eigenen Neubau-Halle. Die neue Halle war nötig geworden, weil der Maschinenpark in den letzten 12 Jahren immer weitergewachsen war. Mitverantwortlich für den Erfolg ist Bastian Schuster, heute Geschäftsführer von GHD und ausserdem Rudolf Popps Enkel. «Unsere Kunden kommen aus vielen verschiedenen Branchen. Wir stellen sowohl Werkzeuge für Haushalts- und Körperpflegeartikel her als auch für Auto­mobil- und Medizintechnik sowie die Spiel­waren­industrie.»

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Damals wie heute vertraut GHD vor allem auf die Maschinen und die Betreuung des Schweizer Herstellers GF Machining Solutions. Bereits zur Firmengründung kaufte GHD die Robofil- und Roboform-Draht- und Senkerodiermaschinen. Später wurde der Maschinenpark um die Fräs- und Senkerodiersysteme Mikron VCE 1000 Pro, Mikron Mill HSM 400U und Agie Charmilles Form 30 erweitert. Insgesamt 10 GF-Maschinen aller Technologien hat GHD im Einsatz. Ganz neu im Maschinenpark ist die Fünf-Achs-Simultan-Fräsmaschine Mikron Mill S 600 U mit Siebenfach-Palettenwechsler.

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Ob Metall oder Grafit – eine Fräsmaschine vereint alle Materialien

«Warum wir eine neue Fräsmaschine brauchten? Kurz gesagt: Wir wollten Senkelektroden aus Grafit fertigen.» Bastian Schuster kann seinen Kauf ganz klar begründen. Doch was sind eigentlich die Vorteile von Grafit, besonders gegenüber dem herkömmlichen Kupfer?

Zunächst ist Grafit deutlich steifer als Kupfer und durch die geringe Duktilität und Festigkeit sehr gut zu zerspanen. Gerade bei feinen, langen Rippen, wo Kupfer längst angefangen hätte zu vibrieren oder sich zu verziehen, bleibt Grafit innerhalb der Toleranz. Diese Fähigkeit ermöglicht die oft beim Senkerodieren geforderten komplexen Geometrien – man denke hier nur an die Negativ­Form eines Steckers. Ist die Elektrode dann gefräst, gibt es noch weitere Vorteile. Zunächst entfällt das Entgraten, ein langwieriger manueller Prozess. Das macht Grafit sehr automatisierungsfreundlich. Die Elektroden sind langlebiger – der Experte spricht von geringerem Abbrand – und die Bearbeitungsgeschwindigkeit ist höher. Es gibt nur einen Haken: den Grafitstaub. Er tendiert dazu, sich überall abzusetzen und bis in die kleinsten Ecken und Kanten vorzudringen. Dies ist nicht nur unangenehm für die Mitarbeiter, welche oft von einem penetranten Grafitstaubgeruch sprechen und in einer staubigen Werkstatt arbeiten müssen, es kann auch der Bearbeitungsmaschine schaden. Deshalb setzt man speziell gekapselte Maschinen ein, welche sich nur noch zur Grafitbearbeitung eignen. Das ist jedoch finanziell für viele kleine und mittelständische Unternehmen nicht machbar.

Die filigrane Demoelektrode aus Ibiden EX-60 beweist: Hufschmied-Werkzeuge auf einer Fehlmann-Maschine sind die perfekte Kombination für die Graphitbearbeitung.

Kooperation Hufschmied Zerspanungssysteme GmbH und Fehlmann AG

Optimierte Komplettlösung für die Grafitzerspanung

«Da stach die GF-Lösung förmlich aus der Masse heraus, denn mit ihr können wir nicht nur Grafitelektroden, sondern auch Werkstücke aus anderen Materialien herstellen. Stahl, Kupfer, Aluminium - es ist alles möglich, und zwar auf einer Maschine ohne aufwendige Rüst- und Reinigungsarbeiten, sogar im Wechselbetrieb.» Möglich macht dies das Nassfräsen des Grafits. Der Staub wird schon während des Bearbeitens weggewaschen. Dadurch bleibt die Maschine ohne manuelles Putzen sauber – genauso wie die Halle, in der sie steht. «Eine saubere Halle ist uns sehr wichtig», erklärt Bastian Schuster. «Wir fordern ja auch von unseren Mitarbeitern, ihren Arbeitsplatz ordentlich zu hinterlassen. Für uns gehört beides zu unserem Qualitätsselbstverständnis.»

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Andreas Geinzer, Vertriebsingenieur bei GF Machining Solutions, sieht das genauso: «Das Besondere an der Lösung ist, dass wir Stahl und Grafit ohne manuellen Zwischenschritt auf einer Maschine bearbeiten können. Dank des Siebenfach-Palettenwechslers funktioniert das sogar vollautomatisch. Damit die Kühlschmierflüssigkeit nicht an Wirkung verliert, wird sie kontinuierlich durch ein Filtersystem gereinigt. Es ist also an alles gedacht.» GHD kann so mit einer Fräslösung alle Materialien abdecken.

Beeindruckende Fräsergebnisse, hohe Produktivität

«Natürlich reicht es nicht, einfach nur flexibel bei der Materialauswahl sein zu können. Die Bearbeitungsqualität muss passen. Die Mikron Mill S 600 U ist eine High-End-Fünf-Achs-HSC-Fräsmaschine. Sie arbeitet auf den Mikrometer genau und liefert eine ausgezeichnete Oberflächengüte. Möglich macht das ein System aus präzisen Linearantrieben, einer steifen Grundkonstruktion und der Thermo­stabilisierung des Maschinengrundkörpers sowie der Step-Tec-Frässpindel. Das sorgt für perfekte Ergebnisse: hochpräzise, schnell, zuverlässig und effizient.

Doch auch die kompakte Bauweise und Zugänglichkeit zeichnen die Maschine aus. Sie benötigt nur etwa 10 Quadratmeter Stellfläche. Der Bediener hat von vorne den direkten Zugriff auf den Arbeitstisch, von hinten auf den Siebenfach-Palettenwechsler. Je nach Grösse der Werkstücke kann man bis zu 12 von ihnen auf einer Palette platzieren. So kann GHD eine mannlose Schicht vorbereiten und je nach Bestü­ckung mannlos über das Wochenende produzieren. Das erhöht unsere Produktivität erheblich und macht uns flexibler», erklärt Bastian Schuster.

Heute schon für die automatisierte Zukunft vorbereitet

«Mit dem neuen Gebäude und der neuen Maschine müssen wir uns jetzt erstmal einleben», meint Bastian Schuster. «Aber man denkt natürlich immer an morgen. Und da beruhigt es mich sehr, dass unsere neue Mikron Mill S bereit für eine volle Automation ist. Ich denke, wir werden uns in den nächsten Jahren für eine komplette GF-Lösung entscheiden. Damit können wir dann die gefrästen Grafitelektroden automatisiert mit der Senkerosion verbinden. Unsere Investition in die Mikron Mill S 600 U ist also für die Zukunft gesichert.» -ari- SMM

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