Beim Abstechen einer Kappe aus Inconel schlug der Geräuschmesser bis 93 Dezibel aus. Zu viel Lärm für das Team der Technischen Service Werkstatt von SCHOTT. Die Lösung: ISCARs JETCROWN und ein stabiles Stechwerkzeug aus der LOGIQFGRIP-Reihe. Diese Kombination senkt nicht nur den Geräuschpegel auf ein erträgliches Maß, sondern verbessert auch die Oberflächengüte der Komponente, reduziert ihre Fertigungszeit und erhöht die Standmenge.
Die SCHOTT AG hat sich in ihrer 140-jährigen Geschichte von einem kleinen Glaswerk in Deutschland zu einem weltweit agierenden Spezialglas- und Materialtechnologieunternehmen entwickelt. Die mehr als 17.000 Mitarbeiter in über 30 Ländern produzieren Spezialgläser, Glaskeramik und Polymere. Diese kommen unter anderem im Automobilbau, der Luft- und Raumfahrt, der optischen Industrie sowie der Kommunikations- und Energiebranche zum Einsatz.
Im Geschäftsjahr 2022/2023 erzielte SCHOTT einen Umsatz von 2,3 Milliarden Euro. Der Hauptsitz des Unternehmens befindet sich in Mainz.
Hier hat auch die Technische Service Werkstatt (TSW) ihr Zuhause. Das 16-köpfige Team um Oliver Fluhr, Leiter der Keramik- und Sonderwerkstoff-Bearbeitung, fertigt keramische und metallische Komponenten in Kleinserien ab Losgröße eins für den innerbetrieblichen Einsatz, etwa um Aggregate und Glasschmelzwannen zu reparieren, aber auch für Spezialaufträge. „Wir waren beispielsweise an der Produktion einer 3D-gedruckten Scheibe für die Mittelkonsole eines Concept-Cars beteiligt und haben auch schon bei Spiegeln für Weltraumteleskope unterstützt“, erzählt Oliver Fluhr.
„Wir sind hier aber nicht nur auf aufregende Projekte aus, sondern versuchen immer, die Prozesse im Tagesgeschäft zu optimieren.“
Das Wohl der Mitarbeiter im Blick
Normalerweise stehen in einem solchen Fall eine schnellere Bearbeitung oder ein höherer Output im Fokus – beim Stechen einer Inconel-Kappe lag die Sache anders. Sie gehört zur Baugruppe eines Heizsystems, mit dem Glas geschmolzen wird. Die TSW hat die Inconel-Komponente regelmäßig auf der Maschine und produziert zwischen 50 und 150 Stück pro Jahr. Die Werkstatt-Crew sticht das Teil mit einem TANG-GRIP-Werkzeug auf Zentrum von einer 1.200-Millimeter langen Stange ab. Es hat einen Durchmesser von 48 Millimetern.
„Das Problem war die Laustärke“, erklärt Daniel Arnold, der als Techniker in der TSW arbeitet. Messungen an der Maschine zeigten ein für die Bearbeitung des Materials typisches Klangbild – und einen Geräuschpegel von bis zu 93 Dezibel. „Und das macht auf Dauer die Leute kaputt“, sagt Oliver Fluhr. „Es war klar, dass wir da etwas unternehmen mussten.“
Beim Schmökern im ISCAR-Katalog entdeckte Arnold Ende 2022 die 3D-gedruckte JETCROWN für die TANGFGRIP-Werkzeughalter aus der LOGIQFGRIP-Reihe. „Das sah stabil aus und ich dachte, das könnte uns bei unserem Problem helfen“, erzählt der Techniker. „Deshalb schlug ich Oliver Fluhr vor, dem Werkzeug eine Chance zu geben.“ Nach dem Motto „Versuch macht kluch“, setzte er sich mit seinem langjährigen Werkzeugpartner ISCAR in Verbindung und vereinbarte einen Schnittversuch.
Stabiles Werkzeug mit optimierter Kühlung
Das ISCAR-Team Gerhard Heusel, Technische Beratung und Vertrieb, und Michel Trill, Beratung und Verkauf, nahm sich der Herausforderung an. „Inconel lässt sich nicht gerne zerspanen, ist abrasiv, teuer und der Anwender muss Qualitätsschwankungen im Werkstoff ausgleichen“, sagt Heusel. „Bei dieser Aufgabe sind deshalb ein robustes Werkzeug, die passende Schneide und die richtige Kühlung das A und O.“
Das ISCAR-Team schnürte ein passendes Paket aus einem LOGIQFGRIP-Spannschaft TGTBQ 25R-D65-ECD-JHP, einem TANGFGRIP-Schneidenträger TGAQ D65-3-4Z-ECD mit vier Plattensitzen für TANGGRIP-Schneideinsätze TAG N3J aus der verschleißfesten TiAlN-beschichteten Feinstkornsorte IC808 und der JETCROWN.
„Ein großer Vorteil der LOGIQFGRIP-Spannschäfte ist ihre robuste Konstruktion“, erklärt Michel Trill. „Sie ermöglicht ein vibrationsfreies Abstechen auf der x-Achse. Mit der JETCROWN setzten wir dem Werkzeug dann wortwörtlich die Krone auf.“ Die additiv gefertigte Komponente besitzt strömungsoptimierte Kühlmittelkanäle und kühlt den Schneideinsatz von Span- und Freifläche aus. Das verringert den Wärmeeintrag ins Material, schont die Schneide und verbessert die Spanabfuhr. „Und durch den sehr massiven Aufbau haben wir weniger Schwingungen und damit auch weniger Geräusche“, sagt Gerhard Heusel. Mit dieser Lösung ging das ISCAR-Team in Mainz ins Rennen – und übertraf die Erwartungen.
Prozesssicher und leise entstehen 23 Teile je Stange
„Wie Sie hören, hören Sie nichts“, frei nach Shomaster-Legende Hans-Joachim Kuhlenkampff beschreibt Gerhard Heusel die Situation beim Testlauf. „Die Maschine hat beim Abstechen nur geflüstert statt gesungen.“ 73 Dezibel zeigte das Display des Schallpegel-Messgeräts, und damit 20 Dezibel weniger als vorher. „Wir waren baff, wie stark sich der Lärm reduziert hat“, sagt Daniel Arnold. „Da ist selbst die Kaffeemaschine im Büro lauter.“ Sozusagen nebenbei brachte der Versuch weitere Vorteile ans Licht:
„Wir haben nicht nur den Lärm deutlich reduziert, wir konnten auch eine mit dem bloßen Auge wahrnehmbare, höhere Oberflächengüte erzielen, die Standmenge der Schneide erhöhen und die Fertigungszeit senken“, freut sich Oliver Fluhr. „Das ist ein toller Beifang, auch wenn der Zeitgewinn bei diesem Bauteil jetzt nicht entscheidend ist.“
Vom Test ging die neue Lösung direkt in den Praxiseinsatz. 23 Teile sticht das SCHOTT-Team pro Stange, dann wird die Schneide gewechselt. „Da wäre auch noch mehr drin, aber bei einem so teuren Werkstückstoff wollen wir nichts riskieren“, sagt Oliver Fluhr. Er ist nicht nur mit dem Werkzeug mehr als zufrieden, auch die zuverlässige Zusammenarbeit auf Augenhöhe mit ISCAR hat ihn einmal mehr überzeugt: „Wir sind stets in engem Kontakt. Wenn wir Unterstützung brauchen, rufe ich einfach an und dann bleiben Gerhard Heusel und Michel Trill dran, bis die Lösung steht“, ergänzt Oliver Fluhr.
„Und dabei kann ich mich stets auf Ehrlichkeit und Fairness verlassen und sicher sein, dass nicht das Verkaufen auf Biegen und Brechen im Vordergrund steht.“
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