Winkelbauer setzt bei der Hardox-Bearbeitung auf Fräswerkzeuge von Emuge

Beim Vollnutfräsen in Hardox 600 mit einem 20,6-mm-Sonderwerkzeug von Emuge-Franken konnte Winkelbauer die Bearbeitungszeit gegenüber einem Eckmesserkopf deutlich verkürzen – bei hoher Prozesssicherheit und längerer Werkzeugstandzeit.

Das Prinzip Nachhaltigkeit steht für die effektive Nutzung von Ressourcen. Ein Thema, das in der Zerspanung längst bei den Werkzeugen angekommen ist. Hier erstreckt es sich von der Auslegung samt Oberflächenbehandlung und -beschichtung über den Einsatz bis zum Refitting oder Recycling der Systeme. Besonderen Stellenwert nehmen das Nachschleifen und Wiederbeschichten ein, welcher mit der Komplexität der Werkzeuge und Sonderausführungen überdies steigt. Ausschlaggebend ist auch das zu zerspanende Material, wie sich bei Winkelbauer zeigt. So hat Emuge-Franken Österreich Fräser speziell auf eine Familie der härtesten Stähle überhaupt ausgelegt: auf Hardox. Dass die Werkzeuge wirtschaftlich arbeiten, ergibt sich wesentlich auch aus ihrer Wiederaufbereitung.

Beim Vollnutfräsen in Hardox 600 mit einem 20,6-mm-Sonderwerkzeug von Emuge-Franken konnte Winkelbauer die Bearbeitungszeit gegenüber einem Eckmesserkopf deutlich verkürzen – bei hoher Prozesssicherheit und längerer Werkzeugstandzeit.

Anwender: Winkelbauer

Winkelbauer ist ein Familienbetrieb mit 80-jähriger Historie. Von rund 6.000 t Stahl, die jedes Jahr in Anger (Stmk.) verarbeitet werden, kommt zu 80 Prozent Hardox auf die Maschinen, der Rest sind Bau- und hochfeste Stähle. Das Leistungsspektrum beruht mit den Geschäftsbereichen Baumaschinenausrüstungen, Wear Parts & Service sowie Komponentenfertigung auf drei Standbeinen.

Winkelbauer GmbH
Viertelfeistritz 64
A-8184 Anger
http://www.winkelbauer.com

Extrahart und besonders zugfest

Winkelbauer ist ein Familienbetrieb mit 80-jähriger Historie. Von rund 6.000 t Stahl, die jedes Jahr verarbeitet werden, kommt zu 80 % Hardox auf die Maschinen, der Rest sind Bau- und hochfeste Stähle. „In Österreich sind wir der größte Abnehmer von Hardox für die Herstellung von Maschinenbaukomponenten“, berichtet Stephan Winkelbauer, der die vierte Generation des Unternehmens verkörpert. Nicht nur, dass der Stahl extrahart ist, er ist auch besonders zugfest: über 2.000 N/mm² bei bis zu 640 HBW. „In der Bearbeitung dieser Stähle ist Transformation eine Konstante, die unser Unternehmen von Anbeginn begleitet. So haben wir in den letzten drei Jahren einmal mehr umfassend investiert und einen Modernisierungs- und Wachstumsschub vorangetrieben.“ Heute können die Fachkräfte nicht nur auf einen hochmodernen Maschinenpark zurückgreifen, auch die Digitalisierung wurde von der Produktion bis zu den Vertriebskanälen forciert. Dadurch stieg nicht zuletzt der Qualifizierungsgrad der Belegschaft, die mit 150 Mitarbeitern und über 20 Lehrlingen schwerpunktmäßig in der Region lebt.

Die Spannhülsenaufnahmen FPC tragen bei der Hardox-Zerspanung entscheidend zur Prozesssicherheit bei. Nicht nur, dass Werkzeugbruch vermieden und rampenlos gefräst wird, auch die Standzeit der Fräser wurde damit noch einmal verlängert.

Drei Standbeine

Das Leistungsspektrum von Winkelbauer beruht mit den Geschäftsbereichen Baumaschinenausrüstungen, Wear Parts & Service sowie Komponentenfertigung auf drei Standbeinen. Für Baumaschinen werden zum Beispiel Schaufeln, Löffel oder Schnellwechsler mit Bauteilgewichten bis zu 10 t gefertigt und im Komponentenbereich überwiegend hochverschleißfeste oder hochfeste Kundenbauteile zum Beispiel für Recyclingmaschinen. „Unser gemeinsamer Weg beginnt hier mit dem Verschleißteil“, erläutert Winkelbauer. „Hat jemand zum Beispiel ein weniger langlebiges Teil verbaut, helfen wir ihm, dies zu ändern. Entweder wir konstruieren die Komponente neu oder verwenden einen härteren Stahl. Manchmal hat der Kunde auch eine neuartige Idee, für die wir zusammen eine Lösung suchen.“ Nicht zuletzt bietet das Unternehmen einen umfassenden Reparaturservice bis hin zur Montage vor Ort. „Zum Beispiel kommen Felslöffel aus Steinbrüchen zu uns, die wir überarbeiten oder generalsanieren.“ Die Marktregionen, in denen Winkelbauer agiert, sind vor allem die EU-Länder und die Schweiz. Hinzu kommt der weltweite Vertrieb über unabhängige Händler.

Die Werkzeugspannung, die über Spannhülsen erfolgt, lässt sich in Sekundenschnelle mit einem Sechskantschlüssel erzeugen. Über ein integriertes 1:16-Schneckengetriebe stellen die Spannhülsenaufnahmen dabei eine Zugkraft von 3 t bereit.

Prozesssicher mit langen Standzeiten

Im Bereich der Werkzeuge hat die gemeinsame Lösungsfindung, die Winkelbauer und Emuge-Franken seit Jahren praktizieren, zu einer ganzen Reihe prozesssicherer, wirtschaftlicher Anwendungen geführt. „Wir fertigen komplexe Verschleißteile aus Hardox 600, die verschiedene Fräsanwendungen erfordern. Zum Beispiel das stirnseitige Besäumen mit Schaftfräsern oder das Vollnutfräsen mit einem 20,6-mm-Sonderfräswerkzeug“, erzählt Teamleiter Harald Schwaiger. „Für letzteres haben wir früher einen Eckmesserkopf eingesetzt, wobei uns bei jedem dritten Bauteil die Wendeplatten gebrochen sind.“ Das sei natürlich sehr teuer gewesen, zumal bei 20,6 mm Durchmesser mehrere Bahnen gefahren werden mussten, was natürlich zeitintensiv war.

„Speziell für diesen Einsatzfall hat Emuge-Franken Österreich einen Schaftfräser angepasst, wobei außer der kürzeren Bearbeitungszeit vor allem eine hohe Prozesssicherheit und längere Standzeiten erreicht werden sollten. Gefertigt hat Emuge-Franken schließlich den Schaftfräser EFAFD30AB, der die Vollnut in akzeptabler Geschwindigkeit fräste und eine beeindruckende Standzeit erreichte“, verdeutlicht Schwaiger. Eine ebenso hohe Prozesssicherheit garantierte ein Schaftfräser EFAFD62BB mit 20,0 mm Durchmesser, der für die Bearbeitung von hochfesten Komponenten aus Strenx 700 mit HBW 400 ausgelegt wurde. Auch in diesem Material wurde eine hervorragende Standzeit festgestellt.

Die ideale Kombination

Dass für solche Anwendungen die passende Werkzeugaufnahme erforderlich ist, liegt auf der Hand. Die beste Prozesssicherheit zeigte sich mit dem FPC-Futter von Emuge-Franken. „Hatte es den Fräser aus einer Wettbewerbsaufnahme noch regelrecht rausgezogen, kam das mit der FPC-Aufnahme nie wieder vor“, berichtet Schwaiger und ergänzt: „Die Werkzeuge sind auch nicht gebrochen oder haben Rampen gefräst. Im Gegenteil: In Kombination mit der FPC-Aufnahme haben wir die Standzeit des Fräsers noch einmal verlängert.“ Zurückzuführen ist dies auf die Art der mechanischen Klemmung, die für hohe Spannkraft und Rundlaufgenauigkeit sorgt. „So liegt das übertragbare Drehmoment bei einem Schaftdurchmesser von 20 mm bei 600 Nm, und bei einer Auskraglänge des Werkzeugs von 3xD wird eine Rundlaufgenauigkeit ≤ 3 µm erreicht“, berichtet Helmut Kuncio, Außendienstmitarbeiter bei Emuge-Franken Österreich. „Die Werkzeugspannung, die über Spannhülsen erfolgt, lässt sich in Sekundenschnelle mit einem Sechskantschlüssel erzeugen. Über ein integriertes 1:16-Schneckengetriebe stellen die Spannhülsenaufnahmen dabei eine Zugkraft von 3 t bereit.“

Spannen lassen sich alle Zylinderschäfte gemäß DIN 6535 oder DIN 1835. Damit eignet sich die FPC-Aufnahme sowohl für das Hochleistungs- und Hochgeschwindigkeitsfräsen als auch das Bohren, Reiben oder Gewinden. „Die bei der Zerspanung entstehenden Vibrationen werden durch die besondere Konstruktion der Spannhülsenaufnahmen reduziert“, betont Kuncio. „Das ist auch der Grund, weshalb das Futter im Vergleich zu Standardaufnahmen eine höhere Präzision und Leistungsfähigkeit in Bezug auf Stabilität, Vibrationsdämpfung und Rundlaufgenauigkeit erzielt.“ Hohe Prozesssicherheit und Oberflächengüte sowie zuverlässige Standzeiten seien die Folge.

Entscheidende Etappen im Lebenszyklus

„So überzeugt wir von den Fräsern und dem FPC-Futter sind, so überzeugt sind wir vom Nachschleif- und Wiederbeschichtungsservice von Emuge-Franken“, kommt Schwaiger auf einen weiteren Punkt. „Wir erhalten fast die gleiche Performance wie bei Neuwerkzeugen. Das ist unglaublich.“ Das Nachschleifen und Wiederbeschichten sind für Winkelbauer entscheidende Etappen im Lebenszyklus der Werkzeuge, zumal Emuge-Franken einen kompletten Wiederaufbereitungsservice anbietet. „Dazu gehört auch, dass wir in unserem Coating-Center zu verschiedenen Beschichtungen beraten“, unterstreicht Alexander Stadler, Anwendungstechniker bei Emuge-Franken. „Der anschließende Beschichtungsservice garantiert die Wiederherstellung der Originalbeschichtung eines Werkzeugs oder einer Komponente, sodass sie mit den Leistungsparametern neuer Produkte eingesetzt werden.“

Die Nachbeschichtung wird in den meisten Fällen mit einer Hartstoffschicht ausgeführt, wobei es für jeden Werkzeugtyp spezielle PVD-Beschichtungen gibt und konkrete Anwendungsfälle mit angepassten PVD-Beschichtungen ausgerüstet werden. „Im Nachschleifservice werden die Werkzeuge vor dem Wiederaufbereiten auf Art, Umfang und Wirtschaftlichkeit der Wiederaufbereitung geprüft“, so Stadler. „Der Nachschliff der Werkzeuge erfolgt dann nach den Vorgaben der Originalgeometrie.“ Der Nutzer profitiere nicht nur von der Wiederherstellung der Leistungsfähigkeit seiner Werkzeuge, sondern auch von Kostenersparnissen durch den wiederholten Nachschliff bei annähernd originärer Standzeit. „Bei 15 bis 20 Herstellern, die wir getestet haben, muss man ganz klar sagen: Emuge-Franken hat ein unschlagbares Komplettpaket aus Werkzeugen und Wiederaufbereitung, mit dem wir bei unseren anspruchsvollen Werkstoffen auf der sicheren Seite sind“, resümiert Schwaiger abschließend.