Big Kaiser Smart Damper: Hochpräzise Werkzeuge für Speziallegierungen

Covis setzt bei der Präzisionsbearbeitung auf Big Kaiser, dadurch können auch bei exotischen Materialien und Superlegierungen sehr enge Toleranzen eingehalten werden.

Covis wurde 1994 gegründet und produziert maßgeschneiderte Präzisionsteile und Lösungen für den Energiesektor, beispielsweise für Offshore- und Onshore-Ölbohrinseln und -plattformen. Die Bearbeitung exotischer und vorbehandelter Materialien wie Stahl, Inconel, Duplex und Super Duplex sowie weiterer Speziallegierungen ist tägliches Geschäft bei Covis. „Wir arbeiten eng mit internationalen Konzernen zusammen und müssen höchste Standards und Anforderungen in der gesamten Produktionskette garantieren – vom Materialeinkauf bei zertifizierten Lieferanten bis hin zur Zertifizierung und Nachverfolgung aller weiteren Arbeitsschritte. Wir sind hoch spezialisiert und produzieren individuelle Teile und Komponenten als Unikate oder zumindest in extrem kleinen Serien. Der Produktionsprozess ist komplex und besteht aus vielen Schritten. Zuerst wird das Teil vorbereitet, dann beschichtet und zum Schluss präzise bearbeitet bis zum abschließenden Feinschliff. Dass es sich bei dem zu bearbeitenden Material um Inconel oder Super Duplex handeln kann, ist eine zusätzliche Herausforderung, der wir uns gern stellen“, erklärt Fabio Soprana, Technical Manager bei Covis.

Mit dem Smart Damper lassen sich tiefe Bohrungen mit präzisen Oberflächen an Ventilen mit Inconel-Beschichtungen durchführen.

Fabio Soprana
Technical Manager bei Covis

„Wir sind vor einigen Jahren komplett auf Big-Plus umgestiegen. Wenn man mit tiefen Bohrungen und Antivibrationsstangen arbeitet, muss man auch der Maschine zusätzliche Steifigkeit verleihen. Heute kann ich sagen, dass Big-Plus und die schwingungsdämpfenden Lösungen von Big Kaiser uns noch kein einziges Mal enttäuscht haben.“

Hoch spezialisierter Produktionsprozess

Inconel ist eine Superlegierung auf Nickel- und Chrombasis, die äußerst resistent gegen Oxidation, hohe Temperaturen und Korrosion ist. Ihre Härte ist es aber auch, die einen echten Spezialisten bei der Bearbeitung erfordert. „Die Schnittgeschwindigkeiten sind niedrig, die Kontaktzeiten sind lang und die Bearbeitung ist langwierig. Die während des Bearbeitungsprozesses entstehende Wärme fließt in das Werkzeug und setzt es einer anhaltenden Belastung aus“, erklärt Soprana. In der Hauptproduktionsstätte von Covis in Carrè werden mittlere bis große Teile für den Energiesektor mit Durchmessern von 500 bis 2.500 mm bearbeitet. Die Tiefe der zu bearbeitenden Bohrungen ist beträchtlich (8 bis 9xD, z. B. 45 x 420 mm bis 53 x 480 mm) und die Toleranzen sind sehr eng – denn es müssen Oberflächen-Rauheiten von 0,4 bis 0,2 µm erreicht werden. Schwingungsdämpfende Systeme gewährleisten, dass auch bei diesem Teil des Bearbeitungsprozesses ein optimales Ergebnis erzielt wird. Eine Partnerschaft mit einem Präzisionswerkzeughersteller wie Big Kaiser ist unter diesen Voraussetzungen ein wichtiger Erfolgsfaktor.

Flansche für Wasserkraftwerke in S355J2G3 mit Al-Bz 8-Beschichtung. Die herausforderndsten Bohrungen an diesem Stück sind die vier radialen Bohrungen Ø 58h6 mit einer Rauheit von 0,8, die mit Smart-Damper-Stangen von außen beginnend über eine Tiefe von ca. 400 mm gebohrt werden.

Covis kontrolliert Vibrationen

Covis verwendet eine Vielzahl von Big Kaiser-Werkzeugen. Dazu gehören beispielsweise Feinbohrköpfe, Aufbohrköpfe sowie das modulare Schwingungsdämpfungssystem Smart Damper. Alle Bearbeitungszentren von Covis sind zudem mit dem Big-Plus-Spindelsystem ausgestattet, das einen doppelten simultanen Kegel-Flansch-Kontakt zwischen Spindel und Maschine garantiert. Big-Plus verleiht der Maschine mehr Steifigkeit und hält die Vibrationen unter Kontrolle. „Wir sind vor einigen Jahren komplett auf Big-Plus umgestiegen und die Entscheidung zahlt sich absolut aus“, sagt Soprana. „Wenn man mit tiefen Bohrungen und Antivibrationsstangen arbeitet, muss man auch der Maschine zusätzliche Steifigkeit verleihen. Heute kann ich sagen, dass Big-Plus und die schwingungsdämpfenden Lösungen von Big Kaiser uns noch kein einziges Mal enttäuscht haben.“

In Kombination mit dem Big-Plus-Spindelsystem reduziert der Smart Damper das Problem von Vibrationsspuren an der Oberfläche erheblich.

Feinbohrköpfe im Einsatz

Bei der Schlichtbearbeitung und dem Nachzentrieren gelten besondere Anforderungen. Erstens muss das Werkzeug das Ende der Bohrung innerhalb einer bestimmten Schnittzeit erreichen, zweitens muss es innerhalb der Toleranz- und Rauheitsanforderungen bleiben und drittens muss es die Konzentrizität der Bohrung garantieren. Dazu sagt Soprana: „Bei solch gehobenen Bearbeitungen lassen sich mit Reibverfahren keine präzisen Ergebnisse erzielen. Deshalb verlassen wir uns hier auf die erstklassigen Feinbohrköpfe von Big Kaiser: 4,0 µm, eingestellt mittels Nonius, entsprechen exakt 4,0 µm auf der Maschine.“ Auch beim Aufbohren kommen Aufbohrköpfe von Big Kaiser zum Einsatz, denn das Aufbohren muss mit absoluter Treue zum Detail erfolgen, da ein vorgeschrupptes Werkstück mit hoher Rauheit immer die Qualität der Endbearbeitung beeinträchtigt.

Hervorragende Partnerschaft

„Durch die Zusammenarbeit mit Partnern wie Covis in anspruchsvollen, komplexen Projekten können wir reale Daten generieren und auswerten, Trends erkennen und unser Wissen über Werkzeuge, Prozesse und Materialien kontinuierlich testen und erweitern“, erklärt Enrico Zanghi, Technical Sales Manager bei Big Kaiser. „Unsere Kunden verlangen hervorragende Ergebnisse, deshalb arbeiten wir ausschliesslich mit Premiumlieferanten zusammen“, ergänzt Soprana abschließend. „Mit Big Kaiser haben wir einen technologisch hervorragenden Partner, der einen erstklassigen und absolut zuverlässigen Kundenservice bietet.“