Gühring veranstaltete mit Rego-Fix Technologietag Technologietag: Werkzeuglösungen für die Uhren- und Medizintechnik

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Gühring (Schweiz) AG

Rego-Fix AG Präzisionswerkzeugfabrik

Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH

Walter Meier (Fertigungslösungen) AG

Mikron Switzerland AG, Division Tool

Der Werkzeughersteller Gühring veranstaltete gemeinsam mit Rego-Fix am 26. März 2024 einen Technologietag rund um die Präzisionsfertigung im Bereich der Uhrenindustrie und Medizintechnik, welcher bei Rego-Fix in Tenniken stattfand. Das Programm umfasste Vorträge, einen Firmenrundgang bei Rego-Fix sowie die Fertigung von Komponenten mit Gühring-Hochleistungswerkzeugen im Rego-Fix-Applikationszentrum.

50 Kunden und Spezialisten aus den Bereichen der Uhren- und Medizintechnik trafen sich am 26. März 2024 bei Rego-Fix in Tenniken, um Einblicke in die Welt der Uhren- und Medizintechnikfertigung sowie in die Spannzangenproduktion von Rego-Fix zu erhalten. Erstmalig wurde an dem Technologietag – noch vor der offiziellen Einführung auf der Siams 2024 – der RF100 «SwissMill»-Fräser präsentiert, der spezifisch auf die Schweizer Uhren- und Medizintechnik-Industrie ausgelegt wurde.

Die Veranstaltung fand zweisprachig auf Deutsch und Französisch statt. Die Verantwortlichen von Gühring und Rego-Fix stellten ein ganztägiges Programm (Theorie kombiniert mit Praxis) zusammen, das folgende drei Bereiche umfasste:

• Technologievorträge: Werkzeugentwicklung für die Uhren- und Medizintechnik (Gühring) sowie Werkzeug- und Werkstückspannung für Hochpräzisionsanwendungen (Rego-Fix).

• Fertigungsdemonstrationen von Uhren- und Medizinkomponenten im Rego-Fix-Applikationszentrum.

• Führung durch die Produktion der Rego-Fix AG.

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Albert Kodraj (Geschäftsführer, Gühring [Schweiz] AG) betonte gegenüber der SMM-Redaktion, dass es wichtig sei, die Fertigungskompetenz von Gühring am Schweizer Markt besser zu positionieren. Aus seiner Sicht sei Gühring aktuell zu wenig sichtbar im Schweizer Markt. Das technologische Potenzial, über das Gühring verfügt, müsse erheblich intensiver in den Markt getragen werden. Was das genau bedeutet, erläuterte A. Kodraj gegenüber der SMM wie folgt: «Gühring ist mit 8 000 Mitarbeitern einer der grössten, wenn nicht der grösste Werkzeughersteller weltweit und deckt die gesamte Bandbreite fertigungstechnischer Lösungen ab.»

Tatsächlich verfügt Gühring über eine absolute Ausnahmestellung als Werkzeughersteller, nicht zuletzt wegen seiner aussergewöhnlich hohen Fertigungstiefe, die Gühring maximal ausgereizt hat. Selbst die Werkzeugschleifmaschinen, auf denen die Gühring-Werkzeuge geschliffen werden, sind eine Eigenentwicklung von Gühring. Die Hartmetallsubstrate werden von Gühring entwickelt und hergestellt. Die Hartmetallrohlinge werden vollständig inhouse hergestellt. Last, but not least: Auch die Beschichtungslösungen werden von Gühring weiterentwickelt und konsequent ausgebaut.

A. Kodraj: «Unsere Werkzeuge sind letztlich das Endprodukt, sozusagen der materielle Teil unseres Kompetenzspektrums, und unsere Werkzeuge bringen in den meisten Fällen für unsere Kunden den offensichtlichsten Nutzen, um ihre Komponenten zu fertigen. Was man unseren Werkzeugen nicht ansieht, ist das Know-how, das durch unsere Spezialisten im gesamten Herstellungsprozess generiert wird.» Und das hat es in sich.

Fertigung von Uhrengehäusen und medizin­technischen Scheren

Während des Gühring- und Rego-Fix-Technologietags wurden, wie oben bereits beschrieben, die fachtechnischen Grundlagen im Bereich der Uhren- und medizintechnischen Fertigung seitens Gühring (Werkzeuge) und Werkzeugspannmittel (Rego-Fix) aufgezeigt. Im Bereich der Medizintechnik ging es konkret um die Fertigung eines Griffstücks einer medizintechnischen Schere (Material 1.4021 / X20Cr13), die operationell eingesetzt wird. Je nach Fertigungsstrategie können die Scherenkomponenten stehend oder liegend aus dem Vollen gefräst werden. In diesem Fall wurden die Scherenkomponenten liegend gefertigt, was den Vorteil hat, dass die gesamte Fertigung erheblich unkritischer bezüglich Schwingungen ist. Die Bearbeitungszeit liegt bei unter 8 Minuten.

Alle Bearbeitungsschritte konnten mit insgesamt 13 Gühring-Werkzeugen realisiert werden, einschliesslich des Besäumens der mit einem Radius beaufschlagten Aussenkontur, für das Gühring ein Sonderwerkzeug entwickelt hat. Nur der letzte Schritt, das Abtrennen der Scherenkomponenten vom Block per Scheibenfräser, wurde mit einem Werkzeug eines Schweizer Herstellers realisiert. Vom Schruppen über das Schlichten, Zentrierbohren, Mikro-Tieflochbohren bis hin zum Gewindeschneiden wurden alle erforderlichen Operationen mit Gühring-Werkzeugen realisiert. Hierzu gehörte auch das Entgraten der Fase mittels eines Fasenfräsers.

Fertigung eines Uhrengehäuses

Darüber hinaus zeigte Gühring die Möglichkeiten auf, ein Uhrengehäuse aus Chromstahl zu fertigen. Als Rohteil wurde ein Ring (D = 60 x 10), ebenfalls aus 1.4021 / X20Cr13, genutzt, der über eine Sonderspannvorrichtung (Rego-Fix) innen gespannt wurde. Das komplette Uhrengehäuse wurde innerhalb von 18 Minuten mit insgesamt acht Gühring-Fräs- und Bohrwerkzeugen fertiggestellt. Entscheidend war, dass spezielle Fräser für die Uhrenindustrie zum Einsatz kamen, darunter die RF100 «SwissMill»-Fräserserie, die speziell für die Uhrenindustrie in der Schweiz entwickelt wurde und auf der Siams 2024 erstmalig dem Fachpublikum präsentiert wird. Hierbei spielen makrogeometrische Faktoren eine Rolle, so dass die Stirnseite des Fräsers ohne Fase ausgelegt wird, damit radienfreie Übergänge gefräst werden können. Sowohl die Fertigung der medizintechnischen Scherenkomponente als auch das Uhrengehäuse wurden im Applikationszentrum der Rego-Fix AG durchgängig präsentiert und die einzelnen Prozessschritte erläutert. Fachfragen konnten direkt an die Fachspezialisten von Gühring oder Rego-Fix gestellt werden.

Rolle der Mikrowerkzeuge bei Gühring

Dass Gühring sein Kompetenzspektrum in den Sektoren Medizin und Mikrofertigung konsequent ausbaut, ist alles andere als Zufall, wie Christian Sieker, Produktmanager Micro-Precision-Tools (Gühring), gegenüber dem SMM sagte: «Wir haben Werkzeug- und Werkstoffspezialisten, die sich darauf spezialisiert haben, die Werkzeuge auf die in der Uhren- und Medizintechnik angewendeten Werkstoffe zu optimieren und anzupassen. Dabei spielen natürlich auch die Bauteilgeometrie und die Oberflächen eine Rolle, ebenso wie die Zertifizierungsverfahren in der Medizintechnik.»

Was bedeutet Mikrowerkzeuge?

Auf die Frage, welche Herausforderungen sich bei der Herstellung von Mikrowerkzeugen ergeben, sagte Christian Sieker: «Wir bei Gühring definieren Mikrowerkzeuge ab einem Durchmesser von kleiner als 3 mm. Für diesen Bereich haben wir eine eigene Entwicklungs- und Produktionsabteilung bei Gühring. Die produktionstechnischen Herausforderungen an diese Werkzeuge sind tatsächlich anders als bei grösseren Werkzeugen. Die Schnittkräfte sowie Temperaturen spielen bei diesen Werkzeugen eine ganz andere Rolle. Unsere Entwicklung passt die Hartmetalle, Beschichtungen, Mikro- und Makrogeometrien sowie Schneidkantenverrundungen spezifisch auf die Anwendungsfälle an. Wir haben allein 90 Mitarbeiter im Bereich Mikrowerkzeuge, darunter Fachkräfte für Forschung und Entwicklung, Produktmanagement, Produktion und Anwendungstechnik. Das sind reine Spezialisten für diesen Sektor. Weil die Schweiz in diesem Sektor eine besonders starke Rolle spielt, gibt es einen intensiven Austausch zwischen Gühring (Schweiz) AG, deren Kunden und Gühring Deutschland. Das reicht von der Optimierung der Standardwerkzeuge bis hin zu anwendungsspezifischen Lösungen. Die Fertigungsprozesse sind nicht selten enorm komplex; wir bieten unseren Kunden deshalb an, dass wir sie bei der Entwicklung der Fertigungsprozesse unterstützen, dies auch direkt vor Ort in der Produktion. Die Optimierungen sind immer von der konkreten Fertigungsumgebung des Kunden abhängig: Welche Maschine, wie alt, welche Werkstückspannung, welche Kühlung. Letzten Endes werden die Prozesse situationsbedingt perfektioniert.»

Zum Thema Schneidkantenverrundung sagt Christian Sieker: «Schneidkantenverrundungen hängen immer von der Anwendung ab. Jedes Werkzeug hat seine Zielanwendung. Und in der Entwicklung entscheiden wir, was für die jeweilige Anwendung richtig ist. In den meisten Fällen sind Schneidkantenverrundungen Stand der Technik, aber es gibt Anwendungen, wo eine absolut scharfe Schneide zielführend ist.»

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Rego-Fix: Spanntechnik der Spitzenklasse

Seitens Rego-Fix wurde auf die Rolle der Spanntechnik eingegangen. Rego-Fix ist der Erfinder des ER-Spannzangensystems und hat hier aus technologischer Sicht eine führende Rolle. Im High-End-Bereich verfügt Rego-Fix über das «powRgrip»-Spannsystem, das patentiert und aus technologischer Sicht ein absolutes Alleinstellungsmerkmal hinsichtlich Präzision, Drehmomentübertragung, Dämpfung und Handling hat. Gerade in Bereichen, wo anspruchsvolle Werkstoffe wie Titan, Nickel oder Chromstähle gefertigt werden, kann mit dem «powRgrip»-Werkzeug-Spannsystem der Fertigungsprozess erheblich optimiert werden. Aufgrund des hervorragenden Rundlaufs und der schwingungsdämpfenden Systemeigenschaften erhöhen sich die Standzeiten der Werkzeuge. Weiter wurde das Rego-Fix «micRun- System» verwendet, welches eine Weiterentwicklung des ER- Systems darstellt,mit einem Systemrundlauf von 3 µm.

Besichtigung der Produktion bei Rego-Fix

Ein informativer Rundgang durch die Produktion bei Rego-Fix rundete den Technologietag ab. Während der Besichtigung der Fertigung wurde aufgezeigt, welch enormer fertigungstechnischer Aufwand hinter der Produktion von Spannzangen steckt, um Rundlaufgenauigkeiten im Mikrometerbereich zu garantieren. Von der Weichbearbeitung über die Hartbearbeitung und das Schleifen bis hin zum Herstellen der Nuten wurde das gesamte Kompetenzspektrum der Rego-Fix-Spezialisten aufgezeigt. Dass das «powRgrip» und «micRun- Spannsystem» letztlich auch bei der Bearbeitung der medizintechnischen Schere sowie des Uhrengehäuses zum Einsatz kam, ist letztlich fast nur noch Formsache.

Gühring hat gemeinsam mit Rego-Fix einen interessanten Technologietag realisiert, der bei den Fachbesuchern auf ein sehr hohes Interesse stiess.

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