80 Prozent Einsparung bei den Werkzeugkosten und eine Produktivitätssteigerung von rund 15 Prozent beim Fräsen von Zylinderköpfen: Mit ihren Diamant beschichteten BGHX Wendeschneidplatten unterstützt TiroTool aus Innsbruck den renommierten Automobilzulieferer Hydro Aluminium Mandl & Berger GmbH. Möglich wird dieser Erfolg durch ein auf die Anwendung hin maßgeschneidertes Fräswerkzeug auf Basis einer mit CCDia(r)Tiger beschichteten Wendeplatte: Der Diamant Multilayer setzt sich bei der Zerspanung von AlSi9 gegen PKD-Werkzeuge klar durch.
„Mit Hydro Aluminium Mandl & Berger arbeiten wir schon seit Jahren in verschiedenen Projekten eng zusammen“, so Gerhard Krösbacher und Werner Heumader, die Geschäftsführer von TiroTool. „Die besondere Herausforderung bestand darin, die bestehende Zylinderkopfproduktion in kürzester Zeit mehr als zu verdreifachen. Da die bestehende Kapazität dazu nicht ausreichte, musste mit der vorhandenen Rundtakt-Bearbeitungsmaschine eine Produktivitätssteigerung von rund 15 Prozent realisiert werden. Aber die bisher eingesetzten PKD-Werkzeuge schafften die dafür notwendigen Vorschubgeschwindigkeiten nicht. Daher suchten wir eine leistungsfähigere Lösung.“
Bild 1: Produktivitätssteigerung von rund 15 Prozent beim Fräsen von Zylinderköpfen
Diamantbeschichtung erste Wahl
Zum Zerspanen von AlSi9 ist eine CVD-Diamantbeschichtung die erste Wahl. Eine Erhöhung des Vorschubes erfordert höhere Härte und Ausbruchstabilität sowie bessere Ableitung der Wärme. CemeCon CCDia(r) Diamantbeschichtungen sind hier PKD deutlich überlegen:
Im Gegensatz zu PKD, der aus Diamantkristallen in einer Cobaltmatrix besteht, sind die CemeCon Beschichtungen aus reinem Diamant hergestellt, der härter und insbesondere stabiler gegenüber Ausbrüchen ist. Darüber hinaus leitet CCDia(r) die Wärme wegen der fehlenden Cobaltisolierung besser ab. Zudem lässt sich eine definierte Kantenverrundung einstellen, die ebenfalls den hohen Vorschub unterstützt.
Bild 2: Zylinderkopf mit Platte
Ein erfahrenes Team in Sachen Diamant
Die Werkzeugspezialisten aus Österreich haben langjährige Erfahrung auch auf dem Gebiet der Diamantbeschichtungen und holten sich mit CemeCon den Diamantspezialisten ins Boot.
Gerhard Hagedorn, Sales Coating Service von CemeCon: „Im konkreten Fall entschieden wir uns für die Multilayer-Diamantschicht CCDia(r)Tiger, denn durch die nanokristalline Oberfläche ist diese Hochleistungsbeschichtung hervorragend geeignet für die Bearbeitung von Materialien, die zu Aufschmierungen neigen.“
Darüber hinaus ist CCDia(r)Tiger aufgrund seiner Multilayerstruktur prädestiniert für die hohen Anforderungen, die der extreme Vorschub in dieser Applikation erfordert. „Auf die Anwendung hin optimiert, schickten wir die mit CCDia(r)Tiger beschichteten HM-Fräsplatten u. a. gegen unbeschichtete und mit PKD-Platten bestückte Fräser ins Rennen“, so Hagedorn.
Die Ergebnisse sind beeindruckend. Selbst beim langsamsten, also Taktzeit bestimmenden Bearbeitungsschritt, wird bei gleichzeitig erhöhter Standmenge die Bearbeitungszeit deutlich reduziert.
Bild 3: Sie sind mit dem Ergebnis hoch zufrieden, von li.: Ingenieur Bruno Holzinger, Anwendungstechniker TiroTool, Geschäftsführer von TiroTool Werner Heumader und Peter Stern, Bereichsleiter Firma Hydro Aluminium.
Die Zahlen sprechen für sich: Dank des mehr als verdoppelten Vorschubes pro Zahn gegenüber dem PKD-Werkzeug erreicht das CCDia(r)Tiger bestückte TiroTool-Werkzeug mit nur drei Wendeschneidplatten gegenüber dem mit sechs PKD-Platten bestückten Vergleichswerkzeug immer noch die gewünschte Produktivitätssteigerung von 15 Prozent. Dabei bestechen die mit zwei Schneidkanten versehenen Diamant beschichteten Wendeplatten jeweils mit höherer Standzeit als die einschneidigen PKD-Platten. So konnte zusätzlich zur Produktivitätssteigerung eine Reduktion der Werkzeugkosten um 80 Prozent erreicht werden.
„Was mit PKD-Fräsern nur leidlich funktionierte, klappte mit den Diamant beschichteten HM-Fräsplatten im ‚Probegalopp‘ auf Anhieb“, so Peter Stern, Bereichsleiter und Leiter Kokillen- und ND-Gießerei von Hydro Aluminium Mandl & Berger am Standort Linz. „Die angestrebte Produktivitätssteigerung von 15 Prozent wird sicher erreicht. Neben dem Erfüllen des Auftrages stellt dies einen wesentlichen Beitrag zur Erhaltung unseres Produktionsstandortes dar.“
Bild 4: Blick in den Maschinenraum, Firma Hydro Aluminium
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