Universelle Hochleistungsschneiden

Wendeschneidplatten von Boehlerit: Große Zustellung für wirtschaftliches Zerspanen. Start-ups müssen Geld verdienen.

Das Stahllabor von Böhler und das Werkzeuglabor von Boehlerit arbeiten seit Jahrzehnten in enger Abstimmung zusammen, um dem Markt zeitnah zu neuentwickelten Stahlqualitäten die adäquaten und wirtschaftlichen Zerspanungswerkzeuge zu bieten. Dabei verfolgt der Werkzeughersteller Boehlerit zwei Strategien: Einerseits die spezielle, werkstück- und werkstofforientierte Lösung für Großserienfertiger, optimiert auf Zeit- und Kostenfaktoren. Andererseits die für die Märkte von Boehlerit fast noch wichtigeren Lösungen für kleinere und mittlere Zerspaner, die mit einer überschaubaren Werkzeugvielfalt und erfahrenen Facharbeitern flexibel die unterschiedlichsten Teile in kleineren Serien fertigen müssen – aus Alu bis zu hochfesten Werkstoffen.

Keine Angst vor harten Teilen

Einer dieser Universalspezialisten ist die Horst Petschenig GmbH in St. Lorenzen, wenige Kilometer östlich von Kapfenberg. 1995 gegründet, bearbeiten heute 32 Mitarbeiter mit Hilfe eines breiten Spektrums an Bearbeitungstechnologien Drehteile bis 1.250 mm Durchmesser und 6.000 mm Länge, oder kubische Teile mit Abmessungen von XYZ 3.500 x 1.250 x 1.250 mm. Zu den vorwiegend regionalen Kunden zählen Hersteller aus der Luftfahrt, der Drehteileindustrie (z. B. Walzen), sowie dem Werkzeugbau. Seit 15 Jahren pflegt man ein eigenes Serienprodukt – Kronenbohrer von 25 bis 315 mm Durchmesser für die Bauindustrie.

Intensiv und hochanspruchsvoll ist die Zusammenarbeit mit der Böhler Schmiedetechnik: Schmiedeteile für Fahrgestelle oder Leitwerke von Flugzeugen aus Titan und Inconel werden mit Wasserstrahl geschnitten oder getrennt, anschließend gefräst oder gedreht. Ebenso werden Turbinenscheiben aus Inconel bis 1.250 mm Durchmesser und Turbinenwellen aus Titan gedreht. Eine breite Palette an Gesenkschmiedeteilen aus der Böhler Schmiedetechnik stehen bei Petschenig ständig in der Auftragsliste – ebenso neue Gesenke aus M300, Reparaturen und Nachsetzen der Geometrie. Bei Turbinenschaufeln bearbeitet man Fuß- und Kopfteile. Etwa 40 % aller Teile für Böhler sind aus hochfesten Werkstoffen, 60 % aus Werkstoffen wie V145 oder K110. Für die Böhler Forschung und die nahe Montanuniversität in Leoben bearbeitet Petschenig Teile mit höchster drallfreier Oberflächengüte zur Überprüfung der Zugfestigkeit. „Da weiß ich oft nicht, welchen Werkstoff ich bearbeite. Ich weiß nur, dass er sicher über 60 HRc liegt", so Geschäftsführer Horst Petschenig.

Drei erfahrene Spänemacher bei HT-Solutions – Thomas Sommerauer (Anwendungstechniker Boehlerit), Klaus Brandtner (HT-Solutions) und Andreas Inselsbacher (Geschäftsführer HT-Solutions), Gerhard Kohlbacher von MTRent sowie Raimund Weißenbacher von Boehlerit: Ein Erfolgsteam für Hightech Lösungen (HT-Solutions).

Horst Petschenig
Geschäftsführer Petschenig Maschinenbau und CNC-Technik.

„Was Böhler Edelstahl oder Böhler Schmiedetechnik liefert – wir zerspanen es.“

Kleine und mittlere Kunden im Fokus

Das bei Petschenig zu bearbeitende Werkstoffspektrum umfasst sämtliche Vergütungsstähle und Rostfreiqualitäten, Titan, Inconel, Guss, Hartguss, pulvermetallurgisches S690, aber auch hoch Si-haltiges Alu und NE-Metalle. „Boehlerit ist aus vielen Gründen Hauptlieferant meiner Werkzeuge zum Drehen. Da ist vor allem die Universalität, der Service und die Unterstützung bei Problemen mit neuen unbekannten Werkstoffen. Es ist ein großer Unterschied bei der Problemlösungskompetenz, ob ich mit einem Außendienstmitarbeiter eines Werkzeugherstellers telefoniere, oder mit einem Spezialisten aus der nahen Zentrale – wie z. B. Raimund Weißenbacher von Boehlerit. Zusammen mit ihm haben wir bis jetzt jeden – auch bisher uns unbekannten – Werkstoff zerspanen können. Als Lohnfertiger mit Erfolg muss ich für jeden Auftrag offen sein und jeden versprochenen Liefertermin halten", fasst Horst Petschenig zusammen.

Aluplatte von Boehlerit bei dem, was sie bei Indes technics am besten kann: Titan zerspanen.

60 % höhere Standzeit

Raimund Weißenbacher, Zerspanungstechniker bei Boehlerit, erläutert die Werkzeugauswahl: „Wir bei Boehlerit haben vor allem die Zerspanungslösungen von kleinen und mittleren Kunden im Fokus. Mit der Universalität und Anwendungsbreite unserer Schneidstoffe haben wir es bei Petschenig geschafft, mit nur 30 unterschiedlichen Wendeplattentypen viele wesentliche Zerspanungsprozesse und zu 100 Prozent die anspruchsvollen Zerspanungsaufgaben abzubilden. Im Drehen setzen wir die ISO Wendeplattentypen CNMG, VNMG und DCMT ein, universelle Schneidplatten mit breitem Anwendungsbereich von P15 bis P40 mit dem Fokus auf P25. Wichtigste universelle Drehsorte ist hier die Steeltec LCP25T. Sie ermöglicht Standzeitsteigerungen von bis zu 60 Prozent. Ein neues Gradientenhartmetall garantiert hohe Bearbeitungssicherheit auf einem extrem breiten Stahlwerkstoffspektrum. Die patentierte Nanolock TiCN Anbindeschicht verbindet die wesentlich härtere und besser isolierende Alpha-Al2O3 Schicht mit der ebenfalls patentierten Deckschicht Yellow-Al2O3. Die Kombination mit den aus dem „Spankanal“ von Boehlerit entwickelten Geometrien und optimierten Mikrogeometrien steigern die Standzeit um 60 Prozent. Als besondere Lösung hat sich beim Drehen von Titan die Alu-Schneidplatte VCGT 160412-BAL LC610T als beste Lösung empfohlen. Die oft unbekannten Zugproben werden mit CNMG oder DNMG geschruppt und mit VCMT drallfrei geschlichtet.“

Beim Fräsen von K-Stählen bewährt sich vor allem die Wendeschneidplatte SEKN 1204-AFTN LC235T. Beim Trockenfräsen ist kein Verzug im Werkstück nachweisbar. Schmiedeteile für die Luft- und Raumfahrt, ob Rostfrei, Titan oder Inconel, werden mit der universellen Schneidplattensorte SEKR 1203 AFSN-BM LCM45M bearbeitet. „Ich kenne in diesem Leistungsspektrum keine universelleren Schneidwerkzeuge mit vergleichbarer Anwendungsbreite", bestätigt Hörst Petschenig.

Hitzebeständig, hart und zäh

Nur wenige Kilometer westlich von Kapfenberg, in Bruck an der Mur, beweisen zwei junge Start-up-Unternehmen erstaunliche Qualifikationen bei der Bearbeitung schwieriger Werkstoffe und Werkstücke. Es sind die HT-Solutions, gegründet 2011 und die Indes technics, gegründet 2010. Die sechs Mitarbeiter der HT-Solutions und ihr Geschäftsführer Andreas Inselsbacher haben einschlägige Erfahrung in hochanspruchsvoller Zerspanungstechnik aus dem Bereich der Luft- und Raumfahrt, dem Rennsport und den dort relevanten Werkstoffen. Dem Kleinauftrag längst entwachsen, bestimmen jetzt nach kurzer Zeit namhafte Kunden mit Aufträgen für Schmiedegesenke und Pressengesenke, Rennsportteile für Antrieb und Fahrwerk, Motorkomponenten sowie Prototypenteile für Hybridfahrzeuge den Fertigungsalltag.

Zu den Kunden zählen die Böhler Schmiedetechnik, die Automobilspezialisten Pankl, Obersteirischer Feinguss und Porsche. Eine breite Werkstoffpalette spannt sich von Alu über Kunststoffe zu Vergütungsstahl, Rostfrei, Titan, Hastelloy und Nimonics – von unproblematisch bis hitzebeständig, hart und zäh.

Andreas Inselsbacher: „Wir brauchen für unsere Kleinserien universelle Werkzeuge mit breitem Anwendungsspektrum. Ein Bohrer, der z. B. geeignet ist für Nickel Basislegierungen, muss genau so für Alu oder Rostfrei geeignet sein. Dazu benötigen wir Spezialwerkzeuge wie sie von der LMT-Gruppe abgedeckt werden: Plan- und Eckfräser, Kugelkopierfräser, 45°-Planfräser, Bohrer mit 5 x D und Innenkühlung, Maschinengewindebohrer bis M16, Schaftfräser mit Wendeplatten. Boehlerit ist als Ansprechpartner für all diese Werkzeuge unser bevorzugter Werkzeugpartner. Eines der wichtigsten Entscheidungskriterien: Durch die exzellente Beratung von Raimund Weißenbacher konnten wir mit nur sechs universellen Wendeplattentypen von Boehlerit eine große Fülle von Anwendungen und Werkstoffen abdecken. Aus langjähriger Zerspanungserfahrung, noch vor der Gründung der eigenen Firma, wissen wir die Kompetenz von Boehlerit und die Universalität der Werkzeuge bei der Bearbeitung von Hochleistungswerkstoffen zu schätzen.“

Vibrationen sind der Feind der Präzision

Das zweite Start-up-Unternehmen, die Indes technics in Bruck an der Mur, fertigt mit fünf Mitarbeitern Teile für Verpackungsmaschinenhersteller, für Aerospace, für Kunststoffhersteller den allgemeinen Maschinenbau und Automobilzulieferer, sowie Prototypen und Teile aus Alu, Vergütungs-, Einsatz- und Nitrierstahl, hochfestem und hochwärmefestem Stahl, Nickelbasislegierungen, Inconel 615 und 715, Titan und rostfreien Materialien.

Manuel Györkös, der Geschäftsführer: „Unsere Werkzeuge suchen wir aus nach Universalität und breitem Anwendungsbereich. Was Titan zerspant muss auch Rostfrei und Alu zerspanen. Bestes Beispiel: die Aluplatten VCGT 160412 (oder 160404)-BAL LC610T, die sich als beste Wendeplatte zum Drehen von Titan mit 58 – 60 HRc bewiesen hat. Wir schlichten mit dieser leicht schneidenden, hochpositiven Aluplatte mit 80 m/min sogar bei unterbrochenem Schnitt mit großer Laufruhe. Vibrationen sind der Feind der Präzision. Versuche mit CBN-Schneiden sind vorher kläglich gescheitert.“

Für die geforderte Prozesssicherheit findet Manuel Györkös eine einleuchtende Erklärung: „Wenn wir für einen Auftrag von 110 Teilen 110 Titanrohlinge geliefert bekommen, müssen unsere Werkzeuge zu 100 Prozent Prozesssicherheit liefern, da ist kein Teil in Reserve.“ Györkös weiter: „Ein wesentlicher Erfolg ist unsere Schnellschussfähigkeit. Wir liefern noch am gleichen Tag oder spätestens in zehn Tagen. Schnelligkeit ist unser Erfolgsfaktor, Qualität wird vorausgesetzt. Da bleibt keine Zeit, mit unterschiedlichen Schneidwerkzeugen zu experimentieren oder neue zu bestellen. Wir brauchen universelle Werkzeuge im ständigen Zugriff als Existenzgrundlage. Als wir noch auf der Suche nach einem Werkzeugpartner waren, wurde uns Boehlerit empfohlen. Wir haben uns längst bei unserem Ratgeber bedankt.“

Weil der technisch überaus versierte Györkös gerade in der Titanzerspanung zum wichtigen Partner von Boehlerit wurde, hat man ihn als Pilotanwender in die Erprobung einer neuen Wendeschneidplatte für Titan eingebunden. In einem von der EU geförderten Projekt wurde zur Titanbearbeitung die neue Wendeplatte CNMG 120408-T entwickelt. Diese neue Platte zeigt beim Schruppen eine um 50 % höhere Standzeit bei 30 % höherer Schnittgeschwindigkeit von nunmehr 65 m/min. Die resultierende Produktivitätssteigerung von 30 % ist ein Meilenstein in der zunehmenden Bedeutung der Titanzerspanung.

Erstveröffentlichung im Fachmagazin NC-Fertigung