Urtec GmbH: Sauberkeit – Basis für Präzision

>> Die PKD-Werkzeuge von Neher zeichnen sich durch Präzision im µm-Bereich aus. Um diese produzieren zu können, hat Firmenchef Gerd Neher an Rund- und Fünf-Achs-Schleifmaschinen die herkömmlichen Bandfilter entfernt und stattdessen MicroPur-Filteranlagen von Knoll installiert. Sogar beim Erodieren testet er derzeit diesen Feinstfilter, der Partikel bis zu 3 µm aus dem Dielektrikum entfernt. Verbesserte Massgenauigkeit und Oberflächengüte am Werkstück danken ihm diese Entscheidung.

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Ein stilisierter Diamant ist das Markenzeichen der Neher Dia GmbH & Co. KG im oberschwäbischen Ostrach-Einhart – aus gutem Grund: Denn das 1990 gegründete Unternehmen produziert in erster Linie PKD-Werkzeuge. Diese Zerspanungswerkzeuge setzen als Schneidstoff polykristallinen Diamant (PKD) ein. Darunter versteht man ein synthetisch hergestelltes Material, das durch Sintern von Diamantpartikeln bei hohem Druck und hohen Temperaturen gewonnen wird.

PKD-Werkzeuge sind durch ihre Härte und ihren hohen Abrasionswiderstand besonders zum Zerspanen von Leichtbauwerkstoffen wie Aluminium, Magnesium und faserverstärkten Kunststoffen geeignet. Hier erreichen sie Standzeiten, die mit kaum einem anderen Schneidstoff realisierbar sind. Gerd Neher, Geschäftsführer des gleichnamigen Präzisionswerkzeugherstellers, ist Spezialist für solche hochwertige Diamantwerkzeuge, mit denen sich sein Unternehmen seit über 20 Jahren beschäftigt. Er erklärt: «Unser besonderes Know-how liegt bei individuellen Sonderwerkzeugen aus PKD und Hartmetall, die wir in intensiver Zusammenarbeit mit unseren Kunden entwickeln. Wir produzieren zum Beispiel Stufenreibahlen, Profilfräser, Aufbohr-, Kombi- und andere Werkzeuge, mit denen unsere Kunden bestimmte Fertigungsprozesse optimieren.»

Modernste Produktionsbedingungen

Zwar sind die Neher-Diamantwerkzeuge keine Schmuckstücke im herkömmlichen Sinn, doch sind sie für den Anwender äusserst wertvoll – und stets hochpräzise. Um PKD in einer Genauigkeit von wenigen µm zu bearbeiten, benötigt Neher einen hochwertigen Maschinenpark, bestückt mit neuester Dreh-, Fräs-, Schleif- und Erodiertechnik. Vor allem die beiden letztgenannten Verfahren sind für die Feinbearbeitung des sehr harten Werkstoffs von besonderer Bedeutung.

Neher ist bestens ausgestattet. In der neuen, 2008 eingeweihten Produktionshalle stehen modernste Fertigungszentren renommierter Hersteller. Überhaupt gleicht diese runde, vollverglaste, 1800 m² grosse Halle eher einem Vorführzentrum und beeindruckt bereits auf den ersten Blick durch die vorherrschende Sauberkeit. Für Gerd Neher ist das ein ausgesprochen wichtiger Faktor: «Eine saubere Produktionsumgebung ist für die Präzisionsbearbeitung im µm-Bereich unerlässlich.»

Sauberkeit ist ein entscheidender Faktor

Letztendlich war Sauberkeit auch der Anstoss, um in neueste Filtertechnik zu investieren. Denn Papierbandfilter, wie sie bei den meisten Schleifmaschinen noch immer üblich sind, waren dem Firmenchef seit langem ein Dorn im Auge. Er argumentiert: «Schon optisch passten die öltriefenden Bänder, schwarz von den ausgefilterten feinen Spänen, nicht gerade zu den von uns hergestellten hochwertigen Produkten. Ausserdem wünschten wir uns schon lange eine bessere Filterqualität, um ohne Nacharbeit höchste Genauigkeit und Oberflächengüte, aber auch optimale Wirtschaftlichkeit erreichen zu können. Schliesslich sind der Kühlschmierstoff und seine Reinheit hierfür von nicht zu unterschätzender Bedeutung.»

Als Gerd Neher bei der Suche nach einer besseren Filterlösung auf den Feinstfilter Micropur von Knoll Maschinenbau aufmerksam wurde, zögerte er nicht lange. Nach einer kurzen, intensiven Prüfung aller Vor- und Nachteile – der Micropur ist deutlich teurer als ein Bandfilter – entschloss er sich, zunächst die Papierbandfilter an zwei Studer Rundschleifmaschinen durch eine solche externe Filteranlage zu ersetzen.

Der Micropur – ein Feinstfilter vom Feinsten

Der Micropur ist ein rückspülbarer Hochleistungsfilter, der von der Knoll Maschinenbau GmbH, Bad Saulgau, für die Feinstreinigung von Schleifölen entwickelt wurde. Mit dem von ihm erreichbaren Reinheitsgrad kleiner 3 μm eignet er sich insbesondere für die hohen Anforderungen beim Werkzeugschleifen.

Gerd Neher ist sich der Vorteile seiner neuen Anlage an den Rundschleifmaschinen bewusst, auf denen neben PKD auch Hartmetall und Werkzeugstahl bearbeitet werden. Während die gewonnene Sauberkeit im Maschinenraum und im Umfeld der Maschine deutlich sichtbar ist, rechnet sich die Investition seiner Meinung in erster Linie über die gewonnene Qualität: «Es liegen Welten zwischen dem Micropur und einem Bandfilter. Während letzterer je nach Schmutzkuchenaufbau 20, 30, 40 µm Filterreinheit erreicht, liegt die des Micropur zwischen 2 und 5 µm. Da wir auf den Rundschleifmaschinen auf 2 bis 3 µm genau arbeiten, zahlt sich eine derart saubere Schleifemulsion durch bessere Oberflächengüten, exaktere Masshaltigkeit und eine viel bessere Schneidenqualität aus.» Dass dem so ist, kann Neher auch belegen. Schliesslich ist seine Walter Helicheck-Messmaschine in der Lage, bis auf 1 µm genau zu messen.

Positiver Einfluss auf den gesamten Prozess

Facharbeiter Frank Höfler, Abteilungsleiter Hartmetallschleifen, weist auf weitere Vorteile der Anlage hin: «Unser neuer Filter enthält einen Durchlaufkühler, der dafür sorgt, dass das KSS – bei den Studer-Maschinen ein Öl/Wasser-Gemisch – eine vorgegebene Temperatur auf +- 0,2 Grad exakt hält. Das wirkt sich unmittelbar auf den Prozess aus und sorgt für konstantere Ergebnisse.» Durch die Feinstfilterung sind ausserdem deutlich weniger Partikel im Umlauf, als bei den vormaligen Bandfiltern. Davon profitieren unter anderem die Schleifscheiben, die einem geringeren Abrieb ausgesetzt sind. Frank Höfler schätzt, dass daraus eine rund 25 Prozent längere Standzeit hervorgeht.

Der MicroPur von Knoll hat noch weitere Stärken. Dazu zählen seine kompakte Bauart und die äusserst geringe Geräuschemission. Besonders einfach und zeitsparend ist die Wartung des MicroPur, der bei dieser Anlage drei Filtertöpfe enthält. Die Konstruktion ermöglicht es, dass die Filterelemente einzeln mit dem Filtrat der anderen Elemente rückgespült werden, ohne den Filterprozess zu unterbrechen. Der Einsatz von Druckluft für die Regeneration ist nicht mehr erforderlich. Müssen die Sternfilter ausgetauscht werden, genügen wenige Handgriffe. Über eine Spindel lässt sich die Filterbatterie öffnen. Dann werden die Deckel der einzelnen Behälter abgezogen und die Einsätze ausgetauscht.

Feldversuch beim Erodieren

Wie zufrieden Gerd Neher und sein erfahrenes Produktionsteam mit dem neuen Filter sind, zeigt sich daran, dass sie sich zu einem Feldversuch bereiterklärt haben. Matthias Knoll, Geschäftsführer der Knoll Maschinenbau GmbH, verrät Details: «Wir hatten den MicroPur ursprünglich für Öl und Hartmetall ausgelegt. Im Kontakt mit den PKD-Spezialisten von Neher ergab sich die Diskussion, ob sich ein Einsatz dieses Filters nicht auch an Erodiermaschinen lohnen könnte. So haben wir im September 2010 an einer Vollmer QX400 einen Micropur der neuesten Generation installiert, der die feinen funkenerosiv abgetragenen Partikel aus dem Dielektrikum filtert.»

Neher setzt die Vollmer QX400 zum Umfangserodieren und Schleifen von vorwiegend PKD ein. Auch Hartmetall und Stahl werden damit bearbeitet. Betriebsleiter Armin Brodmann ist von der Leistung der Testanlage begeistert: «Seit Dezember haben wir sogar zwei dieser Vollmer-Maschinen angeschlossen und können klare Vorteile durch die 3 µm-Filtration feststellen. Gegenüber der bisherigen Filtration über einen normalen Kerzenfilter ist das Dielektrikum sichtbar sauberer und die Bearbeitungsergebnisse von messbar höherer Qualität.» Auch der Prozess läuft stabiler als früher. Dafür ist unter anderem die Temperaturregelung durch einen Durchlaufkühler verantwortlich. Armin Brodmann erklärt: «Bisher hatten wir an diesen Maschinen eine Behälterkühlung, die allerdings interne Schwankungen von mehreren Grad zuliess.»

Sehr zufrieden zeigt sich der Betriebsleiter mit der Standzeit der Filterelemente, die bei dieser Anlage über eine separate Pumpe rückgespült werden. Die nicht rückgespülten Kerzenfilter der vorher installierten Filteranlage mussten nach 1000 Betriebsstunden gewechselt und entsorgt werden. Die beiden 3 µm-Filterelemente des Micropur sind inzwischen seit über 3500 Stunden im Einsatz, und ein Verschleiss ist nicht zu erkennen. Das rückgespülte Medium wird in einem Sackfilter abgeschlammt und anschliessend trocken entsorgt.

Sortenreines Hartmetall

Durch die bisherigen Erfolge der Filteranlage motiviert hat Gerd Neher auch seine jüngste Maschineninvestition, eine fünfachsige Saacke-Schleifmaschine, mit einem Micropur-Filter ausstatten lassen. Da auf dieser Maschine ausschliesslich Hartmetall bearbeitet wird, setzen die Schleifspezialisten hier zwei 5 µm-Filterelemente ein. Das Rückspülen erfolgt wiederum über eine separate Pumpe. Die sortenreinen abgeschiedenen Hartmetallspäne können als Sekundärrohstoff verkauft werden. <<

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