Umfangreiche Umstellung auf Schrumpftechnik Schrumpffutter und VHM-Fräswerkzeuge optimieren Prozesse

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Als Fabio Neukirch Anfang 2022 die Fertigungsleitung beim Sondermaschinenbauer Greidenweis übernahm, wartete eine interessante, anspruchsvolle Aufgabe auf ihn. Er sollte in der Fertigung für mehr Durchsatz, höhere Produktivität und Flexibilität sorgen. Als wesentlichen Baustein sah er die Optimierung des Werkzeugbereichs an, inklusive der Umstellung auf Schrumpftechnologie.

Greidenweis entwickelt und produziert mit 70 Mitarbeitenden massgeschneiderte Lösungen im Sondermaschinenbau für Branchen wie die Automobilindustrie, Medizintechnik und die allgemeine Industrie. Besondere Schwerpunkte sind die automatisierte Klebetechnik sowie Kaschieranlagen und dazu passende, individuelle Automatisierungen.

Das Unternehmen verfügt über fünfzigjährige Erfahrung in Konstruktion, Fertigung und Montage und dadurch über umfangreiches Fachwissen. «Damit verschaffen wir unseren Kunden einen Vorsprung», verspricht Geschäftsführer Michael Greidenweis. «Wir legen grossen Wert auf die Qualität und Zuverlässigkeit unserer Anlagen und setzen dabei auf innovative Technologien sowie effiziente Prozesse.»

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Investitionen für effiziente Fertigung

Im Januar 2022 ging die Greidenweis GmbH vollständig in den Besitz der Chiron Group SE über, deren Kernkompetenz Turnkey-Lösungen für Zerspanungsprozesse auf Basis von Bearbeitungs- und Fräs-Dreh-Zentren sind. Die Übernahme wird bei Greidenweis sehr positiv gesehen, denn dadurch ist das Unternehmen in der Lage, die Zerspanungs-, Montage- und Fertigungsprozesse mit innovativen Maschinen und Automatisierungslösungen noch effizienter zu gestalten.

Das machte sich vor allem in der Fertigung bemerkbar, die mit insgesamt zehn Fräs- und Drehmaschinen ausschliesslich für den Eigenbedarf arbeitet. Hier entstehen die von Greidenweis benötigten Anlagenkomponenten: kleine und grosse kubische Bauteile aus Stahl, aber auch 3D-Formteile aus Aluminium, die zum Beispiel fürs Kaschieren benötigt werden.

Bei Fabio Neukirch, seit Anfang 2022 als Fertigungsleiter bei Greidenweis tätig, spürt man die grosse Motivation, die neuen Möglichkeiten optimal zu nutzen: «Wir haben Umsatzziele und einen Plan, wie wir diese erreichen. Uns steht ausreichend Platz zur Verfügung, um mit neuen Maschinen unsere Kapazität zu erweitern. Aber wir müssen auch in der Peripherie unsere Fertigung auf modernsten Stand bringen.»

Schrumpftechnik ist erste Wahl

Zu den fundamentalen Grundlagen zählt er das Werkzeugmanagement, das er gleich zu Beginn seiner Tätigkeit priorisierte. «Neben der Einführung eines elektronischen Werkzeugverwaltungssystems war die Umstellung auf Schrumpftechnik ein ganz wichtiger Schritt», erklärt der gelernte Zerspanungsmechaniker und Industriemeister Metall. «Dazu gab es für mich keine Alternative, zumal ich in der Vergangenheit schon negative Erfahrungen mit Hydrodehnspannfuttern machen musste. Das Schrumpfen der Schaftwerkzeuge ist eine sichere und sehr flexible Methode, die zu qualitativ hochwertigen Zerspanungsergebnissen führt und hinsichtlich der Langzeitkosten kaum zu schlagen ist.»

Um bei der Herstellerwahl keinen Fehler zu machen, lud er mehrere Anbieter ein, ihre Produkte, also Werkzeugaufnahmen und Schrumpfgeräte, zu präsentieren. «Haimer kam mit einem Vorführ-Van auf unser Gelände», erinnert sich der Fertigungsleiter. «Das Fahrzeug enthielt einen breiten Querschnitt des Produktportfolios, darunter verschiedenste Werkzeugaufnahmen und vor allem Schrumpffutter in sämtlichen Grössen und Ausführungen. Jeder unserer Einrichter und Maschinenbediener konnte diese begutachten und den Schrumpfvorgang selber testen. Die Begeisterung unter meinen Kollegen war wirklich gross.»

Alle neuen Chiron-Maschinen erhielten Schrumpfaufnahmen

So war die Entscheidung schnell gefallen: Greidenweis bestellte das «Power Clamp Economic Plus NG», ein Hochleistungsschrumpfgerät für HM- und HSS-Werkzeuge von 3 bis 32 mm Schaftdurchmesser. Es ist einfach zu bedienen, was im Wesentlichen an der «intelligenten» NG-Spule liegt. Sie ist durch Drehen in Länge und Durchmesser auf die Grösse des Schrumpffutters einstellbar und bringt die Hitze genau dorthin, wo sie benötigt wird.

«Wir haben damals gleich einige Schrumpffutter für unsere Bestandsmaschinen mitbestellt, insbesondere zur Bearbeitung tiefer Kavitäten, bei denen die schlanke Kontur der Aufnahmen und der Einsatz von Verlängerungen deutliche Vorteile bringt», erwähnt Fabio Neukirch. «Und selbstverständlich erhielten alle drei 2022 gelieferten neuen Chiron-Bearbeitungszentren als Erstausstattung die Schrumpfaufnahmen.»

Für jede Zerspanungsaufgabe das richtige Futter

Laut Fabio Neukirch hat sich die Investition in Schrumpftechnik auf jeden Fall gelohnt. Beeindruckt ist er von der grossen Auswahl an Werkzeugaufnahmen, die ihm stets optimale Lösungen eröffnet, von der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung bis hin zur Schwerzerspanung. «Neben den Standardfuttern nutzen wir zum Beispiel die ‹Mini Shrink Chucks›, durch deren sehr schlanke Bauweise wir auch schwer zugängliche Stellen erreichen», sagt Neukirch.

Die «Power Shrink Chucks» setzt das Greidenweis-Zerspanungsteam wegen ihrer hohen Schwingungsdämpfung zur anspruchsvollen Stahlbearbeitung ein, etwa zur Schwerzerspanung mit «iMachining». Dieses CAM-Modul von «SolidCAM» ist auch ein von Fabio Neukirch eingeführter Baustein zur Effizienzsteigerung. Durch die patentierten spiralförmigen Werkzeugbahnen lassen sich sehr hohe Abtragraten erzielen.

Nur mit Qualitätsequipment lässt sich Qualität produzieren

Ob Standard, Mini oder Power Shrink – die Qualität der Haimer-Aufnahmen ist ein durchgängiges Merkmal, wie Waldemar Kiess (Technischer Verkaufsrepräsentant, Haimer) sagt: «Die Qualität umfasst viele Details. So garantieren wir für unsere Schrumpffutter einen Rundlauf von <3 μm bei 3xD. Ausserdem sind alle Werkzeugaufnahmen feingewuchtet auf G2,5 bei 25 000 1/min oder <1 gmm Restunwucht. Daher weisen sie einen ruhigen Spindellauf auf und erzielen eine Top-Oberfläche am Werkstück. Dazu kommt unsere doppelte 100-Prozent-Kontrolle, mit der wir eine gleichbleibend hohe Qualität absichern.»

Dem Greidenweis-Zerspanungsteam ist die hohe Qualität durchaus bewusst und wertvoll, wie Fabio Neukirch bestätigt: «Insbesondere bei unseren Formteilen benötigen wir hohe Oberflächengüten, da sich beispielsweise Rattermarken beim Kaschieren mit Leder abzeichnen würden. Daher wissen wir den exzellenten Rundlauf zu schätzen, der sich in gleichmässiger Beanspruchung der Schneiden, besserer Masshaltigkeit und Oberflächenqualität bemerkbar macht. Ausserdem hat sich die Standzeit der Werkzeuge deutlich verlängert – gefühlt um durchschnittlich 30 Prozent. Da wir kaum Wiederholteile fertigen, lässt sich der Wert nicht exakt belegen.»

Neu Hartbearbeitung integriert

Besonders dankbar ist Fabio Neukirch für die Beratung und Unterstützung durch Anwendungstechniker von Haimer. «Die neuen Chiron-Maschinen haben unser Leistungsspektrum erweitert», sagt der Fertigungsleiter, «so dass wir ursprünglich ausgelagerte Aufgaben jetzt selbst übernehmen können, zum Beispiel die Hartbearbeitung – das war für uns Neuland.»

Als Beispiel nennt er den Auftrag über eine sechsstufige Anlage zum Herstellen einer Sonnenblende für ein E-Fahrzeug. Sie besteht aus einem etwa pizzagrossen Teil, das mit Stoff kaschiert, dann zusammengeklappt, verschweisst und gelabelt wird. Ein Kernbestandteil der Anlage ist das Trennen des Stoffs von der Sonnenblende, wofür die Fertigungsabteilung ein Stanzwerkzeug baut. Dieses ist aus gehärtetem Stahl (47 HRC), der auf einer «Chiron Mill 1250 five axis» bearbeitet wird.

50 Prozent der Kosten gegenüber externer Fertigung eingespart

«Wir haben diese Hartbearbeitung mit einem Anwendungsspezialisten von Haimer diskutiert, der uns den Einsatz eines ‹Power Shrink Chuck› und eines ‹Haimer Mill›-Vollhartmetall-Fräsers aus der Power-Serie – ein Fünfschneider mit 20 mm Durchmesser – empfohlen hat», berichtet Fabio Neukirch. «Im Zusammenspiel mit der Maschine funktioniert das hervorragend. Das System hat die erforderliche Steifigkeit bewiesen, und auch die erreichte Werkzeugstandzeit war erfreulich. Damit ist es uns gelungen, etwa 50 Prozent der Kosten einzusparen, die wir beim externen Lieferanten hatten.»

Dieser Erfolg war auch der Startschuss für den Einsatz weiterer Fräswerkzeuge desselben Herstellers: Den universellen VHM-Fräser «Haimer Mill» nutzt Greidenweis fürs klassische Schruppen und Schlichten von Stahlwerkstoffen sowie fürs Bohren, Rampen und Nuten. Zur Hartbearbeitung und für grosse Spanvolumen nehmen die Zerspanungsspezialisten lieber den ‹Haimer Mill›-VHM-Fräser der Power-Serie, der in einigen Details noch bessere Eigenschaften aufweist, wie zum Beispiel polierte Spanräume. Mit dem modularen Duo-Lock-Frässystem erzielt Greidenweis wiederum optimale Ergebnisse beim Zerspanen der Aluminiumformen.

(böh)

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