anwenderreportage

Brammensägen als (Wunder)Lösung

Im Bereich der Schwerzerspanung arbeitet man zumeist mit vorhandenen, oft in die Jahre gekommenen Fertigungsmitteln und -verfahren. Dass das auch komplett anders sein kann, beweist das Beispiel der Breitenfeld Edelstahl AG. Aufgrund der Investition in eine neue Portalfräsmaschine kann man seinen Kunden nun zahlreiche Vorteile hinsichtlich Vorbearbeitung der geschmiedeten Brammen anbieten. Gemeinsam mit dem Werkzeug- und Hartmetallspezialisten Boehlerit hat man zudem einen Meilenstein im Trennen der bis zu 27 Tonnen schweren Metallblöcke gesetzt. Von Ing. Robert Fraunberger, x-technik

Durch Teamarbeit konnte die Breitenfeld Edelstahl AG gemeinsam mit dem Werkzeug- und Hartmetallspezialisten Boehlerit einen Meilenstein im Trennen von geschmiedeten Brammen setzen.

Durch Teamarbeit konnte die Breitenfeld Edelstahl AG gemeinsam mit dem Werkzeug- und Hartmetallspezialisten Boehlerit einen Meilenstein im Trennen von geschmiedeten Brammen setzen.

Bearbeitungsdaten Bramme

Werkstoff: C216 Sonderlegierungen
Zugfestigkeit: 1.000 bis 1.150 N/mm²

Schnittdaten:
• Vc = 72 m/min
• N = 35 U/min
• Ae = 100 mm (90 mm)
• fz = 0,15 mm
• Vf = 180 mm/min

Die steirische Breitenfeld Edelstahl AG ist ein renommierter Produzent von hochwertigen Edelstählen für besondere Anforderungen. „Unsere Produktpalette umfasst die Erzeugung von Rohblöcken in konventioneller oder umgeschmolzener Ausführung, geschmiedetes Halbzeug zur Weiterverarbeitung bis hin zum geschmiedeten und bearbeiteten Stabstahl“, fasst Bernd Fladischer, Geschäftsfeldleiter Freiform Schmiedestücke bei der Breitenfeld Edelstahl AG, zusammen.

Das Unternehmen wurde 1942 als Eisenwerk Breitenfeld gegründet. Ein Meilenstein war der weltweit erste Strangguss-Versuch im Jahr 1948. Mitte der 60er-Jahre hat man den Schmiedeprozess zur Verformung hochwertiger Stähle hinzugefügt. 2009 wurde schließlich das neue Edelstahlwerk in Betrieb genommen. Aktuell liefert man jährlich rund 130.000 t Edelstahl in die verschiedensten Industriebranchen.

Werkzeugsystem SawTec 2.0 von Boehlerit: Durchmesser 750 mm, 36 Zähne mit 9,0 mm Breite, Schneidstoff BCM40X.

Werkzeugsystem SawTec 2.0 von Boehlerit: Durchmesser 750 mm, 36 Zähne mit 9,0 mm Breite, Schneidstoff BCM40X.

Merkmale SawTec 2.0

• Sägezähne sind einfach und rasch tauschbar
• robuste Ausführung für den industriellen Einsatz
• passgenaue, CNC-gefertigte Plattensitze
• präzisionsgefertigte Sägezähne aus beschichtetem Hartmetall
• große Sortenvielfalt
• linke und rechte Zähne haben unterschiedliche Farben

Fertigungstiefe steigert Wettbewerbsfähigkeit

Das Erzeugungsprogramm der Schmiede umfasst Stabstahl mit Quadrat-, Flach- und Rundquerschnitt beziehungsweise auch Freiformschmiedestücke. Neben der Wärmebehandlung bieten die Steirer auch die mechanische Weiterbearbeitung (Schälen, Fräsen, Drehen) an: „Mit diesem Angebot runden wir unser Leistungsspektrum ab und erhöhen die Planungssicherheit unserer Kunden“, so Fladischer weiter.

Um die Wettbewerbsfähigkeit weiter zu steigern, hat man im Jahr 2020 in ein modernes Portalbearbeitungszentrum von Waldrich Coburg investiert. „Der Branchentrend geht klar in Richtung Fixlängen mit minimalen Toleranzen, da reicht eine grobe Vorbearbeitung nicht mehr aus“, begründet der Geschäftsstellenleiter die strategische Entscheidung, die eigene Wertschöpfung nochmals zu erhöhen.

Die Waldrich Coburg verfügt über eine Bearbeitungslänge von 14 m, zwei Tische mit 6,0 m Aufspannlänge (Anm.: gespannt wird über Magnetspannplatten) und kann mit einer 70 kW-Spindel Stückgewichte bis 34 Tonnen präzise zerspanen: „Zu unseren Standardwerkstoffen zählen Vergütungsstähle, Werkzeugstähle, Einsatzstähle sowie Rostfreie Stähle. Darüber hinaus produzieren wir auch Sonderwerkstoffe mit speziellen kundenspezifischen Anforderungen“, zeigt Fladischer die enorme Bandbreite in der Zerspanung auf. Dabei hat man es unter anderem auch mit rund 50 unterschiedlichen, sehr schwer zerspanbaren Werkstoffen wie austenitischen Stählen, Superduplex oder Turbinenschaufelstählen zu tun.

Das Werkzeugsystem SawTec 2.0 von Boehlerit ist ein Sägeblatt mit geschraubten, wechselbaren Sägezähnen aus Hartmetall. Das Sägeblatt ist im Durchmesserbereich 600 bis 1.500 mm lieferbar. (Im Bild 750 mm)

Das Werkzeugsystem SawTec 2.0 von Boehlerit ist ein Sägeblatt mit geschraubten, wechselbaren Sägezähnen aus Hartmetall. Das Sägeblatt ist im Durchmesserbereich 600 bis 1.500 mm lieferbar. (Im Bild 750 mm)

Gute Teamarbeit als Basis

Das Trennen bzw. Ablängen der geschmiedeten Brammen war bisher nur sehr umständlich und mit viel Aufwand möglich, wie Bernd Fladischer verdeutlicht: „Egal ob mit einer konventionellen Sägemaschine oder einer Brennschneidanlage, war das Trennen der Brammen zum einen kostspielig und zum anderen auch nicht genau genug. Von den langen Bearbeitungszeiten einmal komplett abgesehen.“

Mit dem neuen Portalbearbeitungszentrum wollte man das ändern und suchte dementsprechend eine neue Bearbeitungslösung. „Als ich über den neuen Scheibenfräser SawTec 2.0 von Boehlerit im Fachmagazin x-technik FERTIGUNGSTECHNIK gelesen habe, dachte ich mir, das könnte funktionieren“, erinnert sich der Geschäftsfeldleiter.

Da man mit den Kapfenberger Hartmetallspezialisten insbesondere im Bereich der Schwerzerspanung eine partnerschaftliche Geschäftsbeziehung pflegt, war für Raimund Weißenbacher, Technische Beratung und Verkauf bei Boehlerit, klar, dass die Anwendung bei der Breitenfeld Edelstahl AG einen perfekten Benchmark für das neu entwickelte Säge- bzw. Trennsystem mit Wendeschneidplatten bietet: „SawTec 2.0 ist eine Lösung für große Sägeblätter mit geschraubten, wechselbaren Sägezähnen. Wir haben das Sägewerkzeug genau für Anwendungen im Bereich der Schwerzerspanung für alle gängigen Stahl- bzw. Rostfreiwerkstoffe und hochwarmfesten Legierungen entwickelt, daher haben wir das Projekt auch mit voller Kraft unterstützt.“

Zur Weiterbearbeitung der Brammen kann die Breitenfeld Edelstahl AG mit dem Werkzeugsystem SawTec 2.0 von Boehlerit sowohl den Schopf als auch Boden hochwirtschaftlich abtrennen als auch kundenspezifische Längen anbieten.

Zur Weiterbearbeitung der Brammen kann die Breitenfeld Edelstahl AG mit dem Werkzeugsystem SawTec 2.0 von Boehlerit sowohl den Schopf als auch Boden hochwirtschaftlich abtrennen als auch kundenspezifische Längen anbieten.

Shortcut

Aufgabenstellung: Trennen von geschmiedeten Brammen.
Materialien: Vergütungsstähle, Werkzeugstähle, Einsatzstähle, Rostfreie Stähle – Testbramme aus Superduplex.
Lösung: Werkzeugsystem SawTec 2.0 von Boehlerit: Durchmesser 750 mm, 36 Zähne mit 9,0 mm Breite, Schneidstoff BCM40X.
Nutzen: Zeitersparnis von mehreren Stunden pro Schnitt; hohe Genauigkeit und Prozesssicherheit; einfacher Schneidenwechsel.

Brammentrennen einmal anders

Anfänglich wurde das Vorhaben etwas belächelt: „Naja, es ist definitiv nicht üblich, auf einem Bearbeitungszentrum zu sägen, trotzdem waren wir überzeugt, dass das funktionieren kann“, so Weißenbacher weiter. Die Aufnahme zum Spannen des Sägeblattes mit Durchmesser 750 mm hat man dann gemeinsam entwickelt.

Die zu trennende Bramme war neben den Dimensionen zudem werkstofftechnisch eine Herausforderung: „Superduplex ist ein nichtrostender, austenitisch-ferritischer hochlegierter und niedriggekohlter Chrom-Nickel-Molybdän-Wolfram-Stahl mit einer Zugfestigkeit bis zu 1.150 N/mm², gilt daher als schwer zerspanbar“, bringt sich Johann Winter, Projektmanagement Sonderwerkzeuge, Segment Schwerzerspanung bei Boehlerit, ein. In der Schneidstoffauswahl kann Boehlerit auch in der Schwerzerspanung auf viel Know-how zurückgreifen: „Bei schwer zerspanbaren Werkstoffen setzten wir generell unsere Rostfrei-Sorte BCM40 ein. Zudem haben wir die Bearbeitungsstrategie entsprechend angepasst und sind zuerst mit reduziertem Vorschub ins Material eingetaucht, damit der Radius und die Prozesssicherheit gegeben sind“, geht Winter ins Detail.

Bei den Sägezähnen mit Spanteiler haben linke und rechte Zähne unterschiedliche Farben. Eine Verwechslung ist auf einen Blick erkennbar. Die Wechselzähne mit einer Schneidenbreite von 9,0 mm gibt es in verschiedenen Sorten und Geometrien.

Bei den Sägezähnen mit Spanteiler haben linke und rechte Zähne unterschiedliche Farben. Eine Verwechslung ist auf einen Blick erkennbar. Die Wechselzähne mit einer Schneidenbreite von 9,0 mm gibt es in verschiedenen Sorten und Geometrien.

SawTec 2.0 kann über den Winkelkopf einfach und rasch eingewechselt werden.

SawTec 2.0 kann über den Winkelkopf einfach und rasch eingewechselt werden.

Praxistauglichkeit bestätigt

Bereits der erste Versuch war aufgrund der gemeinsamen Vorarbeit ein voller Erfolg. Die Bramme aus der Sonderlegierung C216 (Zugfestigkeit: 1.150 N/mm²) mit einer Breite von 1.800 und einer Höhe von 190 mm konnte mit zwei Schnitten (Schnitttiefe 100 bzw. 90 mm) zu je lediglich 12 Minuten erfolgreich getrennt werden. „Das ist definitiv ein beeindruckendes Ergebnis. Neben der gewaltigen Zeitersparnis von mehreren Stunden im Vergleich zur herkömmlichen Bearbeitung, ist auch die Qualität mit Genauigkeiten von +/- einem Zehntel sowie die Winkeligkeit mit 90° absolut top“, fasst Bernd Fladischer das Ergebnis zusammen.

Die 36 Wendeplatten des SawTec 2.0 werden zur Sicherheit nach jedem zweiten Schnitt gewechselt: „Die geschraubten Sägezähne aus Hartmetall sind einfach und rasch zu wechseln. Das SawLock®-Befestigungssystem garantiert hierbei Stabilität, Effizienz, Präzision und ein hohes Maß an Flexibilität“, ergänzt Raimund Weißenbacher.

Mit der Portalfräsmaschine von Waldrich Coburg lassen sich mit einer Bearbeitungslänge von 14 m, zwei Tischen mit 6,0 m Aufspannlänge und einer 70 kW-Spindel Stückgewichte bis zu 34 Tonnen präzise zerspanen.

Mit der Portalfräsmaschine von Waldrich Coburg lassen sich mit einer Bearbeitungslänge von 14 m, zwei Tischen mit 6,0 m Aufspannlänge und einer 70 kW-Spindel Stückgewichte bis zu 34 Tonnen präzise zerspanen.

Zum Vorbearbeiten der Brammen setzen die Steirer auf das Planfrässystem BULLtec 2.0 von Boehlerit.

Zum Vorbearbeiten der Brammen setzen die Steirer auf das Planfrässystem BULLtec 2.0 von Boehlerit.

Erfreut über die gelungene Zusammenarbeit (v.l.n.r.): Johann Winter (Boehlerit), Bernd Fladischer und Markus Schneidtreiter (beide Breitenfeld Edelstahl AG), Raimund Weißenbacher (Boehlerit).

Erfreut über die gelungene Zusammenarbeit (v.l.n.r.): Johann Winter (Boehlerit), Bernd Fladischer und Markus Schneidtreiter (beide Breitenfeld Edelstahl AG), Raimund Weißenbacher (Boehlerit).

Bernd Fladischer
Geschäftsfeldleiter Freiform Schmiedestücke, Breitenfeld Edelstahl AG

„Wir sind von der Stabilität, der Präzision und dem hohen Maß an Flexibilität des Werkzeugsystems SawTec 2.0 absolut überzeugt. Die Zeitersparnis ist gewaltig und die Prozesssicherheit hervorragend.“

Kombination macht´s möglich

Dass man bei der Breitenfeld Edelstahl AG das neue Sägewerkzeug SawTec 2.0 von Boehlerit nun standardmäßig zum Trennen bzw. Ablängen der geschmiedeten Brammen einsetzt, liegt auf der Hand. Das Sägeblatt mit Durchmesser 750 mm kann mit dem Winkelkopf einfach und rasch eingewechselt werden. „Das spart uns weitere Nebenzeiten und macht die Handhabung für unsere Facharbeiter wesentlich einfacher“, zeigt sich Fladischer zufrieden.

Für Johann Winter war vor allem das zu bearbeitende Material eine große Herausforderung: „Aufgrund der speziellen Chrom-Nickel-Basislegierungen mussten wir gewisse Anpassungen an der Geometrie vornehmen. Zudem stimmten wir die Bogenlänge mit der Schneidanzahl ab, damit auch genügend Platz für die Späne bleibt. Auch der Vorschub muss in diesem Zusammenhang richtig gewählt werden.“ Die geringe Spindellast von lediglich 7,9 kW pro Schnitt hat selbst den Boehlerit-Schwerzerspanungsexperten überrascht.

„In Kombination mit unserer neuen Portalfräsmaschine inklusive 90°-Winkelkopf, die die nötige Stabilität liefert, ist SawTec 2.0 von Boehlerit die absolut perfekte Lösung zum Durchtrennen unserer Brammen“, freut sich Bernd Fladischer über die erfolgreiche Einführung des neuen Fertigungsverfahrens.

Johann Winter
Projektmanagement Sonderwerkzeuge, Segment Schwerzerspanung bei Boehlerit

„Die Bearbeitung von derart anspruchsvollen Materialien benötigt Know-how und die richtigen Werkzeuglösungen. Mit dem Werkzeugsystem SawTec 2.0 können wir aus einer Reihe von verfügbaren Geometrien die passende Lösung für Stahl, rostfreien Stahl sowie hochwarmfeste Legierungen wählen.“

Raimund Weißenbacher
Technische Beratung und Verkauf bei Boehlerit

„SawTec 2.0 ist eine Lösung für große Sägeblätter mit geschraubten, wechselbaren Sägezähnen. Wir haben das Sägewerkzeug für Anwendungen im Bereich der Schwerzerspanung für alle gängigen Stahl- bzw. Rostfreiwerkstoffe und hochwarmfesten Legierungen entwickelt.“

Infos zum Anwender

Die Breitenfeld Edelstahl AG produziert für den Energiesektor, den Werkzeug- und Maschinenbau sowie das Transportwesen und die Automotive-Industrie rund 130.000 Tonnen Qualitätsedelstahl im Jahr. Know-how und eine fast 80-jährige Erfahrung mit Stahl, Stahlproduktion und Schmieden von Stahl ist die Basis für den internationalen Erfolg.

Mitarbeiterzahl: 320 (Stand 2019)
Umsatz: 164 Mio. Euro (Stand 2019)
Werksgelände: 250.587 m²

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