Con un'azienda per la costruzione di utensili e un ufficio di progettazione, i fratelli Thomas e Axel Hellmich hanno inizialmente seguito strade parallele dopo la morte del padre. Dopo la fusione, sono emerse enormi sinergie tra le due competenze.
L'attuale Hellmich Werkzeugbau GmbH risale a un ufficio di progettazione per ingegneria meccanica e costruzione di utensili fondato nel 1991 da Manfred Hellmich a Bad Honnef. Non è riuscito a realizzare il suo grande sogno di una propria costruzione di utensili prima della sua prematura morte. Questo compito è stato successivamente svolto dai suoi due figli. Sono stati incoraggiati da un cliente di Manfred Hellmich a fondare l'azienda. L'azienda di stampaggio di Colonia voleva che l'attività continuasse e ha supportato i giovani imprenditori con consigli, ordini e una macchina di erosione.
Axel Hellmich aveva già aiutato il padre durante gli studi nella progettazione, mentre Thomas Hellmich è un costruttore di utensili qualificato e ha iniziato in garage con piccoli dispositivi e utensili.
Nel 2008, le aziende inizialmente gestite separatamente si sono fuse. L'attuale edificio aziendale a Rheinbreitbach, con una superficie di 1.000 metri quadrati, è stato occupato nel 2016. Attualmente qui lavorano 15 dipendenti.
L'azienda è cresciuta con lo sviluppo e la costruzione di utensili per la deformazione della lamiera per il settore automobilistico. Il campo di specializzazione di Hellmich sono gli utensili e i dispositivi speciali completamente automatici, come ad esempio gli utensili di stampaggio progressivo, cioè utensili di stampaggio e deformazione altamente complessi e automatizzati, utilizzati nella lavorazione industriale della lamiera per la produzione economica di componenti metallici complessi.
Gli utensili forniti da Hellmich servivano principalmente per la produzione di componenti in lamiera per motori a combustione. Questo mercato è ormai completamente crollato. "Un motore a combustione richiede più pezzi stampati rispetto a un'auto elettrica comparabile", spiega Thomas Hellmich. "I fornitori ora si trovano per lo più in Cina e producono a prezzi che non possiamo più competere."
Dalla costruzione di utensili alla produzione su commissione
L'azienda familiare ha reagito precocemente a questo sviluppo e ha cambiato dalla costruzione di utensili alla produzione su commissione, che ora rappresenta l'80% del business. I clienti provengono ora principalmente dal settore elettrico. Per loro, Hellmich produce pezzi fresati e torniti in acciaio, alluminio o plastica in produzione singola o in serie. Per i componenti meccanici, vengono prodotti principalmente pezzi singoli e piccole serie da 5 a 20 pezzi. Quantità maggiori vengono raggiunte da pezzi di usura e pezzi di serie. Il cliente più grande è un produttore di macchine per stampaggio e piegatura, anch'esso situato a Rheinbreitbach, per l'industria elettrica. Per lui, Hellmich funge anche da banco di lavoro esteso e produce prototipi con l'aiuto del suo esperto dipartimento di progettazione.
Soprattutto nel settore della tornitura, gli utensili di precisione utilizzati da Hellmich provengono per lo più da INGERSOLL. Il tornitore CNC Sven Bendix è molto soddisfatto del servizio del produttore: "Una telefonata è sufficiente e l'utensile arriva rapidamente. Questo ci aiuta a rispondere in modo molto flessibile alle richieste dei clienti." Soprattutto quando si tratta di soluzioni speciali, INGERSOLL è molto richiesta nella produzione.
Una soluzione del genere è stata richiesta anche quando Hellmich ha avuto problemi a gestire un componente. Si tratta di un supporto per punzoni, utilizzato nelle macchine per stampaggio. Hellmich produce diverse centinaia di pezzi all'anno in varie versioni. Il supporto non è solo un pezzo di serie per l'attrezzatura della macchina, ma anche un pezzo di usura che deve essere sostituito regolarmente. Come il punzone, anche il supporto si consuma, essendo praticamente in uso continuo da parte degli utenti. Poiché il supporto si muove in un cilindro, il diametro esterno è particolarmente soggetto a usura. Il materiale indurito contrasta l'usura.
Le vibrazioni causano problemi
Il produttore di macchine aveva inizialmente prodotto i componenti internamente, ma poi ha esternalizzato, poiché si verificavano frequentemente rotture del materiale e quindi un alto scarto. Hellmich ha inizialmente affrontato lo stesso problema. Insieme al suo servizio di indurimento, il produttore è riuscito a trovare miglioramenti e infine a produrre i pezzi in modo sicuro nel processo. Il tentativo di ridurre il tempo di lavorazione e aumentare la precisione lavorando in un'unica morsa anziché in due non ha avuto successo a lungo. Ciò che inizialmente funzionava ha iniziato a causare sempre più problemi a causa delle vibrazioni durante la lavorazione. I produttori attribuiscono questo alla qualità variabile del materiale utilizzato, che si ritiene sia dovuta ai cambiamenti nella produzione dell'acciaio sul mercato mondiale.
Sven Bendix ha chiesto a Jochen Cramer, rappresentante commerciale di INGERSOLL, una possibile soluzione. Questi ha immediatamente coinvolto la tecnologia applicativa del produttore di utensili. Ciò che superficialmente sembra un semplice pezzo tornito presenta effettivamente delle sfide per la soluzione dell'utensile. "Una sfida è rappresentata dal materiale del pezzo e dai dettagli specifici del componente con transizioni angolari nette tra superfici e diametri", osserva il tecnico applicativo Christopher Hees. Il componente in acciaio per utensili viene inizialmente tornito a una dimensione ridotta, quindi indurito e infine tornito finito internamente ed esternamente. Alla fine, su una macchina di erosione, viene diviso in due metà per accogliere il punzone. Per un movimento senza problemi del supporto nel cilindro esterno, le tolleranze devono essere rispettate con precisione e la qualità della superficie deve essere impeccabile.
Soluzione utensile efficiente
Christopher Hees spiega la filosofia della tecnologia applicativa di INGERSOLL:
"Anche per applicazioni speciali, miriamo all'uso degli utensili più efficienti. Se possibile, utilizziamo prodotti standard o semi-standard per avere la soluzione più economica pronta per il cliente." L'utensile progettato per Hellmich è composto da tre parti.
Per l'inserto, INGERSOLL ha scelto un inserto a tre taglienti. La testa dell'utensile è stata realizzata presso la sede di INGERSOLL a Sud di Horrheim su misura. La testa è montata su un T-Absorber, che a sua volta è una barra di perforazione con smorzamento delle vibrazioni e fa parte del portafoglio standard del produttore di utensili.
Per la testa non c'era alternativa a una soluzione speciale. La base della piastra di inserti è piuttosto piccola e la testa è molto libera, per poter realizzare il diametro più piccolo con la massima quantità di asportazione. INGERSOLL l'ha progettata in modo che sia adatta a tutti i diametri comuni. Il produttore di utensili si è orientato sul diametro più piccolo da lavorare e sulla massima lunghezza possibile. Hellmich produce il componente in diametri da 6 a 32 mm. Solo i due diametri più piccoli, con cui il produttore ha comunque raramente a che fare, non sono realizzabili con l'utensile.
Ottimizzazione nel TechCenter
Poiché si tratta di un'applicazione particolare e di condizioni difficili, si è proceduto all'ottimizzazione nel TechCenter di INGERSOLL a Haiger. Lì, dopo esperimenti su una macchina comparabile a quella utilizzata da Hellmich, la Spinner TC 600, sono stati modificati il materiale da taglio e la geometria della piastra di inserti. La TNGA è stata utilizzata in una variante diversa, che con una minore arrotondatura dei bordi e una minore bisellatura genera meno pressione e si è dimostrata la soluzione più stabile. Inizialmente si era ritenuto necessario un alto livello di pressione affinché il smorzatore di vibrazioni funzionasse in modo efficiente.
Le modifiche sono state efficaci e hanno portato a un processo stabile, in cui sono stati raggiunti anche tempi di vita utensile più elevati. L'interno del pezzo viene lavorato con piastre CBN, mentre per l'esterno vengono utilizzate piastre in ceramica. Durante i test nel TechCenter sono stati anche determinati i valori di taglio ottimali e messi a disposizione del cliente. Si lavora ora con una velocità di taglio Vc di 110 m/min e un avanzamento fz di 0,05 mm/giro, per raggiungere la precisione superficiale desiderata. La profondità dei due tagli è di 0,15 mm ciascuno.
Invece di prima in due fissaggi con due utensili, Hellmich ora può lavorare sia il supporto del punzone che il cilindro esterno in un unico fissaggio con un solo utensile. Questo aumenta la qualità del componente e riduce il tempo di lavorazione. "Ogni minuto risparmiato è denaro per noi", si rallegrano Thomas Hellmich. È soddisfatto del nuovo utensile così come dell'esecuzione rapida del progetto.
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