Prozessoptimierung bei der Titanbearbeitung

GoldTwist Wechselkopfbohrer optimieren die Bohrbearbeitung von Titanbuchsen bei der Wilfried Erhard Zerspanungstechnik GmbH

1985

Die Firma Wilfried Erhard Zerspanungstechnik GmbH im oberbayerischen Kinsau ist ein kleines, aber feines Zerspanungsunternehmen mit junger Tradition und einer jungen dynamischen Mannschaft.

Mit 15 Mitarbeitern hat man sich auf die Produktion von Dreh- und Frästeilen spezialisiert. Durch leistungsfähige Partner in der Oberflächen-, Härte- und Schleiftechnik ist man in der Lage, Präzisionsteile zu liefern, die sofort einsetzbar sind.

Das Unternehmen wurde 1986 von Herrn Wilfried Erhard gegründet. Im Jahre 2004 kam Herr Andreas Erhard-Matthes als Geschäftspartner hinzu.

Der Start des jungen Unternehmens gelang mit der Fertigung von Präzisionsteilen für die Medizintechnik. Die Spezialisierung auf die Bearbeitung von rostfreien Materialien hat sich von Beginn an als richtig erwiesen, und konsequenterweise wurde dieser Weg auch weiterhin verfolgt. Die heutige Produktion findet zu etwa 70 % Verwendung in der Verpackungs- und Lebensmittelindustrie sowie in der Medizintechnik. Die Kunden sind zu 100 % Stammkunden.

Herr Andreas Erhard-Matthes (Geschäftsleitung WE, rechts) und Herr Marco Peter Schwarz (Technische Beratung und Verkauf Ingersoll)
Die Kühlung ist bei der Titanbearbeitung äußerst wichtig
Werkstück, Werkzeug, Bohrkrone und Wechselwerkzeug

Die meisten Produkte aus der momentanen Fertigung finden Eingang in

  • Waschstraßen für Krankenhausbetten
  • Brotbackautomaten
  • Verpackungseinrichtungen zum Einschweißen und Schneiden.

Durch die vorzugsweise Bearbeitung von rostfreien Materialien hat sich über die Jahre auch eine Spezialisierung in der Titanbearbeitung entwickelt.

Hier sind es vor allem Titanteile für den Motorsport, auf die sich die Firma Wilfried Erhard Zerspanungstechnik GmbH spezialisiert hat.

Bohren von Titan und die Voraussetzungen


Für eine erfolgreiche Bearbeitung von Titan und Titanlegierungen sind entsprechende Erfahrung und die richtigen Werkzeuge erforderlich.

Durch die geringe Wärmeleitfähigkeit des Materials wird die Werkzeugschneide thermisch hoch belastet.

Aufgrund der hohen Zähigkeit des Titans gibt das Material dem Druck der Schneide nach und neigt wegen der hohen Hitzeentwicklung zum Verschweißen.

Wichtige Punkte zum erfolgreichen Titanbohren sind:

  • Geringe Schnittgeschwindigkeit
  • Gleichmäßiger Vorschub
  • Reichlich Kühlmittel
  • Scharfe Werkzeugschneide
  • Schwingungsfreie Spannung

Bohren von Titanbuchsen mit dem Ingersoll GoldTwist Wechselkopf-Bohrsystem

Ein bei der Wilfried Erhard Zerspanungstechnik GmbH häufig bearbeitetes Titanbauteil aus dem Motorsport sind Buchsen aus Titan Grade 5. Hierbei handelt es sich um eine der meist verwendeten Titanlegierungen, die sich durch hohe Festigkeit in Kombination mit guter Zähigkeit auszeichnet. Sie findet Verwendung im Maschinenbau und in der Luft- und Raumfahrtindustrie und eben auch im Rennsport.

Diese Titanbuchsen werden bei Wilfried Erhard Zerspantechnik in Losgrößen von 1000 Stück gefertigt. Als Bohrwerkzeug hat man in der Vergangenheit Vollhartmetallbohrer von unterschiedlichen Werkzeugherstellern eingesetzt, jedoch ohne eine vollends zufriedenstellende Leistung der benutzten Bohrer.

Im Frühjahr des Jahres 2013 haben Herr Andreas Erhard-Matthes (Geschäftsleitung WE) und Herr Marco Peter Schwarz (Technische Beratung und Verkauf Ingersoll) beschlossen, die neuen GoldTwist Wechselkopf-Bohrer bei der Bearbeitung der Titanbuchsen versuchsweise einzusetzen.

Die bearbeiteten Titanbuchsen werden auf Durchmesser 13 j6 gebohrt und zwar bisher mit Vollhartmetallbohrern und einer Standmenge von 130 – 150 Stück bei einer Schnittgeschwindigkeit von 15 – 20 m/min.

Der Einsatz der Ingersoll GoldTwist Bohrwerkzeuge verlief von Beginn an erfolgversprechend. Von Einsatz zu Einsatz bestätigte sich eine gesicherte Standmenge von 250 Bohrungen bei einer gesteigerten Schnittgeschwindigkeit von 35 m/min und einer deutlich erhöhten Prozesssicherheit.

Auch die Geometrie der Bohrer sowie die innere Kühlmittelzufuhr mit 20 Bar Kühlmitteldruck haben sich bewährt.

Ein verbessertes Handling und eine Top-Oberfläche der Bohrung waren weitere Qualitätsmerkmale, die direkt positiv auffielen. Die Bohrkronen können direkt am Werkzeug in der Spindel gewechselt werden und eine Längenkorrektur des Bohrwerkzeuges – wie nach einem Nachschliff erforderlich – kann auch entfallen.

Die vorher verwendeten Vollhartmetallbohrer konnten auch durch die Möglichkeit des Nachschleifens keinen Kostenvorteil verbuchen, da durch den komplizierten Titananschliff und dem notwendigen Nachbeschichten die Kosten ebenbürtig zur Bohrkrone sind.

Der Ingersoll GoldMax Wechselkopf-Bohrer

Die Ingersoll GoldTwist Wechselkopf-Bohrer

Die zum Jahresende 2011 vorgestellte Bohrerserie hat sich inzwischen in vielen Anwendungen bewährt. Die verbesserte Schnittstelle mit neuem, innovativen Klemmsystem gewährleistet, auch nach einer vielfachen Anzahl von Kopfwechsel, eine zuverlässige Klemmung.

Das neue Bohrsystem hat sich in vielen Praxiseinsätzen bewährt, so dass von Ingersoll die Produktpalette erheblich erweitert wurde. Die Werkzeuge stehen nun im Durchmesserbereich von 7 mm bis 25,9 mm zur Verfügung und zwar in Abstufungen von 0,1 mm.

Die verfügbaren Längen/Durchmesserverhältnisse (L/D) sind 1,5D; 3D, 5D und 8D.

"Mit den Ingersoll Werkzeugen haben wir bisher gute Standzeiten erzielt bei absolut wettbewerbsfähigen Preisen" bewertet Herr Andreas Erhard-Matthes die Zusammenarbeit mit Ingersoll und Herrn Marco Peter Schwarz.

Man arbeitet zurzeit an einer kompletten Umstellung auf Ingersoll Produkte im Drehbereich und wird auch beim Fräsen Testbearbeitungen in Angriff nehmen.

Kontakt:

www.ingersoll-imc.de