Anspruchsvolle Materialien sicher zerspanen

Kleinere Bauteile für die Luftfahrt produziert Schermer vorzugsweise in mittelgroßen Serien.
Kleinere Bauteile für die Luftfahrt produziert Schermer vorzugsweise in mittelgroßen Serien.
Kleinere Bauteile für die Luftfahrt produziert Schermer vorzugsweise in mittelgroßen Serien.
Kleinere Bauteile für die Luftfahrt produziert Schermer vorzugsweise in mittelgroßen Serien. Bild: Ingersoll Werkzeuge GmbH

Als Hubert Schermer das Unternehmen 1984 gründete, stand der Werkzeugbau für die Automobilzulieferung im Fokus. Das Produktionsvolumen wuchs und es konnten beispielsweise immer mehr Kunden aus der Luftfahrt hinzugewonnen werden, was mit einer Spezialisierung auf schwer zerspanbare Materialien wie Titan und Edelstahl einherging. Unter anderem namhafte Kunden kommen aus den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Getriebebau, Maschinen- und Anlagenbau, Automotive, Medizintechnik und Schienenverkehr. Vom Einzelteil bis zur Klein- und Mittelserie fertigen die Bayern meist komplexe Bauteile. In der Produktion laufen typische Stückzahlen von 5 bis 5.000. Auf einer Produktionsfläche von 2.000 Quadratmetern sind rund 40 Mitarbeiter tätig.

Gemeinsame Wurzeln - gemeinsam zu besseren Prozessen: HPS Schermer Geschäftsführer Andreas Bauch (r.) zusammen mit Stefan Keil, technischer Berater bei Ingersoll und früherer Schermer-Mitarbeiter
Gemeinsame Wurzeln – gemeinsam zu besseren Prozessen: HPS Schermer Geschäftsführer Andreas Bauch (r.) zusammen mit Stefan Keil, technischer Berater bei Ingersoll und früherer Schermer-MitarbeiterBild: Ingersoll Werkzeuge GmbH

Standzeiten um Faktor 4 höher

Andreas Bauch übernahm 2022 die Firma. Gleich zu Beginn galt es, Probleme mit unzureichenden Standzeiten von Werkzeugen zu lösen. „Komponenten für die Luftfahrt werden bei uns meist aus dem Vollen zerspant“, erläutert Bauch. „Die zuvor benutzten Werkzeuge waren jeweils nach wenigen Bauteilen verschlissen.“ Für Abhilfe sorgte Stefan Keil, technischer Berater bei Ingersoll – und früherer Mitarbeiter in der Firma Schermer. Er brachte den fünfschneidigen Vollhartmetallfräser InnoTitan ins Unternehmen, zunächst mit einem Durchmesser von 16mm. Das Werkzeug verfügt über eine speziell entwickelte HPC-Geometrie für die Schrupp- und Schlichtbearbeitung von Edelstahl und Titan. Darauf abgestimmt ist die Beschichtung der Qualität IN2005. Gleich die ersten Tests verliefen ausgesprochen erfolgreich mit deutlichen Standzeitverbesserungen. Andreas Bauch belegt dies beispielhaft mit Zahlen: So erhöhte sich die Standmenge eines aus Edelstahl gefertigten Hakens gegenüber dem vorherigen Werkzeug von 8 auf 32 Stück. Bei einem Halter aus Titan gab es eine Steigerung von 12 auf mindestens 40 Stück… und danach war das Werkzeug immer noch einsatzbereit.

Weniger Kosten pro Teil

Das Werkzeug fand zunächst auf Fräsmaschinen seine Anwendung, später auch auf den Drehmaschinen. Inzwischen kommen Standardfräser von 6 bis 16mm zum Einsatz. Über die längeren Standzeiten, die beim vier- bis fünffachen der zuvor benutzten Tools liegen, reduzierte der Anwender trotzt höherer Werkzeugpreise seine Kosten – die Kosten pro Bauteil schrumpften auf einen Bruchteil der ursprünglichen Werte. Weil sich mit dem InnoTitan unterschiedliche Materialien zerspanen lassen, wurde auch die Lagerhaltung einfacher. Wo zuvor vier verschiedene Tools für die jeweiligen Materialien vorgehalten werden mussten, reicht nun ein einziges Werkzeug von Ingersoll.

Die positiven Erfahrungen führten dazu, dass bei Schermer immer mehr Werkzeuge des Herstellers aus Haiger ihren Einsatz finden. Neue Bauteile werden oft gleich mit Ingersoll bearbeitet. Nach Vollhartmetallwerkzeugen hielten auch Wendeplattenfräser Einzug. Sie sind ebenfalls für alle bei Schermer bearbeiteten Materialien verwendbar und laufen inzwischen auf jeder Maschine. Ausgezeichnete Erfahrungen machten die Süddeutschen mit Wendeschneidplatten (WSP) der Typen CNMG und DCMT, mit denen die Produktivität um bis zu 50 Prozent anstieg.

Beim Fräsen von Titanbauteilen wird ein Großteil des Materials zerspant. Dabei aufgetretene Standzeitprobleme von Werkzeugen konnte der Vollhartmetallfräser InnoTitan von Ingersoll eliminieren.
Beim Fräsen von Titanbauteilen wird ein Großteil des Materials zerspant. Dabei aufgetretene Standzeitprobleme von Werkzeugen konnte der Vollhartmetallfräser InnoTitan von Ingersoll eliminieren.Bild: Ingersoll Werkzeuge GmbH

Bessere Qualität bei höherem Tempo

Relativ neu hinzugekommen sind DiPosHexa Planfräser, bestückt mit zwölfschneidigen Wendeschneidplatten des Typs HNGU0605ANTR-MM IN2505. Sie punkten auch dort, wo das zuvor eingesetzte Werkzeug eines anderen Herstellers Probleme hatte. Hier ging es um die Bearbeitung von Brennteilen, in die bereits Löcher eingebracht waren. Während das andere Werkzeug bei den unterbrochenen Schnitten nach wenigen Bauteilen schlechtere Oberflächen produzierte, sorgte das Planfräsen mit dem DiPosHexa sowohl für eine ausgezeichnete Qualität als auch eine Verdopplung von Vorschub und Schnittgeschwindigkeit. Der Planfräser eignet sich des Weiteren zur schnelleren Bearbeitung von Maschinenbauteilen aus Guss. Die zwölf Schneiden der hexagonalen WSP machen den Fräser zu einer besonders wirtschaftlichen Lösung. Obendrein stieg die Standzeit gegenüber dem vorherigen Werkzeug um 50 Prozent. Der Lohnfertiger setzt den DiposHexa inzwischen in den Durchmessern 63, 80 und 125mm sowohl zum Schruppen als auch Schlichten in der gesamten Fertigung ein. Aufgrund ihres weichen Schnittes lässt sich mit den HNGU-Platten auch auf leistungsschwächeren Maschinen ausgezeichnet fräsen.

Zu guter Letzt würdigt Andreas Bauch die vertrauensvolle Zusammenarbeit mit dem Werkzeughersteller und zieht ein durchweg positives Resümee: „Mit dem Wechsel zu Ingersoll wurde die Bearbeitung günstiger für uns, vor allem aber erhöhen wir damit in der automatisierten Fertigung die Prozesssicherheit. Wir haben heute weniger Maschinenstillstand und eine höhere Verfügbarkeit der Maschinen, was uns mannlose Fertigung ermöglicht.“

Neben niedrigen Werkzeugkosten und schneller Bearbeitung gewinnt ein weiterer Punkt für Andreas Bauch zunehmend an Bedeutung: Prozesssicherheit. Seit er die Firma übernahm, steigerte er schrittweise den Automatisierungsgrad. Ende 2022 wurde die erste Drehmaschine mit einer Roboterzelle ausgestattet, weitere Drehmaschinen bekamen Teilefänger. Die beiden vorhandenen Horizontalzentren Toyoda FH 450 sollen mit Palettenspeichern versehen werden. Ein neues Fräszentrum wurde gleich mit Automatisierung bestellt. Das Fünf-Achs-Simultan-BAZ Grob G350 mit 20er Palettenwechsler wird im Juli 2024 die Kapazitäten bei Schermer erweitern.

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