Prozesssicher in zäh-harten Werkstoffen

PRÄZISIONSWERKZEUGE
VHM-Bohrer in der Fertigung von Einzelteilen und kleinen Serien
Prozesssicher
in zäh-harten Werkstoffen
Vuilleumier Technology fertigt komplexe Bauteile aus exotischen Werkstoffen.
Entscheidende Kriterien sind dabei Flexibilität und Prozesssicherheit. Deshalb
bearbeitet der Lohnfertiger kleine Bohrungen mit VHM-Werkzeugen von Sphinx.
VON KONRAD MÜCKE
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1 Komplexe Geometrien in exotischen Werkstoffen: Vuilleumier Technology fertigt
Einzelteile und kleine Serien für die Luft- und Raumfahrt, die Medizinal- und
Automatisierungstechnik
2 Komplett in einer Aufspannung: Fünf Achsen ermöglichen das Bohren und Fräsen an
fünf Seiten unter beliebigen Winkeln
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Bilder: Sphinx Werkzeuge
> Die Lohn- und Auftragsfertigung der
Brüder Patrick und Michel Vuilleumier in
Lyss ist auf hochgenau zu bearbeitende,
komplexe Werkstücke aus exotischen Werkstoffen spezialisiert (Bild 1). So fertigen die
inzwischen 13 Mitarbeiter Bauteile für die
Luft- und Raumfahrt, den Motorsport und
Maschinenbau sowie die Medizinaltechnik
und Automatisierung. Das heutige Unternehmen mit zwölf überwiegend 5-achsigen Bearbeitungszentren (Hermle,Mazak),
drei Erodieranlagen (Sodick) und mehreren Koordinatenmessmaschinen (Wenzel,
Tesa) ist aus dem Zulieferbetrieb der vorhergehenden Gründergeneration entstanden. Dazu berichtet Michel Vuilleumier:
»Mit dem Umzug des Betriebs in einen
Neubau im Industriegebiet nahe Lyss haben wir die Produktionsfläche mehr als
verdoppelt. Zudem konzentrieren wir uns
auf zukunftsweisende Produktionstechnologie. Dazu gehören vor allem die konsequente CAD/CAM-Programmierung und
5-achsige Bearbeitungszentren, um möglichst in einer Aufspannung komplett zu
bearbeiten.«
Innerhalb weniger Jahre haben sich die
Brüder Vuilleumier damit als anerkannte
Lohn- und Auftragsfertiger in der Schweiz
und den benachbarten Ländern qualifiziert. Wie sie berichten, gelingt dies nur
mit hochwertigen Maschinen und Werkzeugen sowie mit sehr gut ausgebildetem
Personal. Denn nur damit lassen sich die
3 Wirtschaftlicher bei kleinen Serien:
Vuilleumier rüstet einige 3- und 5-achsige
BAZ mit Palettenspeicher und automatischem Be- und Entladesystem aus
geforderten Genauigkeiten zuverlässig einhalten. Zudem fordern Auftraggeber zunehmend das Bearbeiten sehr komplexer
Bauteile. »Dies ist bei den vorgegebenen
hohen Genauigkeiten zu den geforderten
kurzen Lieferfristen allein mit der Komplettbearbeitung in einer Aufspannung auf
5-achsigen Maschinen realisierbar«, betont Michel Vuilleumier. Um unter den gegebenen Kriterien auch in Serien fertigen
zu können, investiert er inzwischen in zukunftsweisende Automatisierungen seiner
3- und 5-achsigen Bearbeitungszentren mit
flexiblen und wirtschaftlichen Palettenladern (Bild 3).
Prozesssicherheit
ist oberstes Kriterium
Darüber hinaus erachtet Vuilleumier die
Sicherheit und Zuverlässigkeit der Bearbeitungsprozesse als entscheidend. »Beim
Fertigen von Einzelteilen aus hochwertigen, sehr kostenintensiven Werkstoffen
können eine Fehlfunktion an der Maschi-
i
HERSTELLER
Sphinx Werkzeuge AG
CH-4552 Derendingen
Tel. +41 32 6712100
www.sphinx-tools.ch
i
ANWENDER
Vuilleumier Technology AG
CH-3250 Lyss
Tel. +41 32 3873888
www.vui-tec.ch
4 Bewährt und prozesssicher in
schwierigen Werkstoffen: VHM-Bohrer
für Durchmesser von 0,5 bis 10 mm von
Sphinx Werkzeuge
ne sowie das vorzeitige Verschleißen oder
Versagen eines Werkzeugs fatale Folgen
haben. Rohlinge müssen erneut beschafft
und wiederholt bearbeitet werden.Das verursacht zum einen hohe Kosten, zum anderen verzögert es unnötig die Lieferzeiten. Das können wir uns als anerkannter
Partner unserer Auftraggeber nicht erlauben«, fügt er an.
Deshalb wählen die Fertigungsspezialisten in Lyss auch die Werkzeuge zum Bohren, Fräsen, Reiben und Gewinden sehr
sorgfältig aus. Wie Michel Vuilleumier berichtet, arbeitet er bevorzugt mit universellen, prozesssicheren VHM-Werkzeugen.
Das schafft eine hohe Flexibilität. Denn die
Mitarbeiter können so Bauteile aus unterschiedlichen Werkstoffen in rascher Folge
ohne Werkzeugwechsel auf den Bearbeitungszentren fertigen. Allerdings müssen
die Werkzeuge zum Bearbeiten der oft zähen, warmharten oder korrosionsfesten
Werkstoffe sehr verschleißbeständig sein
und lange Standzeiten erreichen. Häufig
werden in Lyss Bauteile aus Kobalt-ChromLegierungen, Titan oder hochlegiertem
Stahl wie X38CrMo16 hergestellt.
Wie Vuilleumier betont, steht bei der
Einzelteil- und Kleinserienfertigung für
ihn die Prozesssicherheit im Vordergrund.
Dagegen verzichtet er weitgehend auf das
Optimieren von Technologiedaten wie
Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten.
»Die Sicherheit, zeichnungsgerecht hochgenau bearbeitete Werkstücke liefern zu
können, hat gegenüber dem Minimieren
der Bearbeitungszeiten in einzelnen Arbeitsschritten klar Vorrang«, ergänzt er.
SCHWEIZER PRÄZISIONS-FERTIGUNGSTECHNIK 2013
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PRÄZISIONSWERKZEUGE
6 Daniel Jaberg, Sphinx Werkzeuge AG (links), und Michel Vuilleumier sind
überzeugt von der Prozesssicherheit der kleinen VHM-Bohrer beim Bearbeiten
exotischer Werkstoffe
5 Hochleistungs-VHM-Bohrer der Reihe
Power-Phoenix mit gedrallten Nuten und
IKZ ab 1,00 mm Durchmesser eignen sich
für Bohrtiefen bis 30 ✕ D
Beim Bohren kleiner Durchmesser haben sich in Lyss vor allem die hochwertigen Vollhartmetall-Werkzeuge der Sphinx
Werkzeuge AG bewährt. So verfügen die
Fachkräfte immer über eine große Auswahl an VHM-Bohrern der Serien Phoenix (Bild 4) und Power-Phoenix für Bohrdurchmesser von 0,5 bis 10 mm. Befinden
sich Bohrer für selten benötigte Durchmesser nicht im Handlager, kann sie der
Werkzeughersteller in wenigen Stunden
aus seinem Zentrallager in Derendingen
bereitstellen.Auch VHM-Sonderwerkzeuge wie Stufenbohrer oder -reibahlen mit
zwei und drei Stufen produziert Sphinx
innerhalb kurzer Lieferzeiten.
Bis 10 ✕ D ohne innere Kühlkanäle
zuverlässig und wirtschaftlich
Mit ihrem zähen Vollhartmetall sowie den
speziell geschliffenen Stirngeometrien und
Führungsphasen eignen sich die VHMBohrer je nach Ausführung für Bohrtiefen
bis 30 ✕ D. Spezialität dieser Werkzeuge ist,
dass sie schon bei 15 bar Druck der inneren Kühlmittelzufuhr zuverlässig und prozesssicher arbeiten. Daniel Jaberg, regionaler Vertriebsberater bei Sphinx Werkzeuge,
beschreibt die Vorteile der Bohrer: »Bei
kleineren Bohrtiefen arbeiten unsere Vollhartmetallwerkzeuge auch in zähen Werkstoffen ohne innere Kühlmittelzufuhr äußerst zuverlässig. Vor allem ihre stabilen
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Kerngeometrien und negativen Fasen tragen zu dieser Prozesssicherheit bei. Bei tieferen Bohrungen ab 10 ✕ D bis 30 ✕ D nutzt
man vorteilhaft Werkzeuge mit inneren
Kühlkanälen. Vorzug unserer VHM-Bohrer ist, dass bereits niedrige Drücke des
Kühlmittels um 15 bar für eine sichere
Späneabfuhr ausreichen. Das spart kostenintensive Hochdruckpumpen und vermeidet den damit verbundenen Aufwand.
Außerdem kann man mit Sphinx-Bohrern
zuverlässig auch auf bewährten Maschinen fertigen, auf denen das Kühlmittel
meist mit nur etwa 15 bar Druck zur Verfügung steht.«
Michel Vuilleumier fügt an, dass er bei
Durchmessern kleiner drei Millimeter
VHM-Bohrer ohne innere Kühlkanäle bevorzugt. Grund sind die viel niedrigeren
Kosten. Die mitunter längeren Bearbeitungszeiten kann er problemlos akzeptieren. »Bei besonders komplexen Bauteilen
mit einer Vielzahl an Bearbeitungsschritten verursachen unter anderem die häufigen Werkzeugwechsel entsprechend lange
Bearbeitungszeiten. Zudem beansprucht
allein das Programmieren am CAD/CAMSystem oft mehr Zeit als die Bearbeitung.
Dies mit minimal kürzeren Zeiten beim
Bohren ausgleichen zu wollen, steht in
keinem Verhältnis zum Gesamtaufwand«,
sagt Vuilleumier. »In der Einzelteil- und
Kleinserienfertigung müssen wir uns vor
allem auf die Prozesssicherheit verlassen
können. Und die ist bei den VHM-Bohrern von Sphinx Werkzeuge AG durchweg
gegeben.« Deshalb nutzen die Lohnfertiger in Lyss auch Pilot- und Zentrierbohrer sowie die 3-schneidigen VHM-Bohrer
Mikrotricut. Letztere bewähren sich vor
allem beim Bohren auf nicht ebenen Flächen, zum Beispiel konvexen. Denn die
Bohrspitze des 3-Schneiders kann auch
dort zuverlässig zentrieren. So fertigen die
VHM-Bohrer in einem Arbeitsgang ohne
vorheriges Anbohren und Zentrieren zuverlässig gerade, fluchtende Bohrungen.
Künftig auch
unbeaufsichtigt fertigen
Wie Vuilleumier zusammenfasst, überzeugen die VHM-Bohrer von Sphinx Werkzeuge vor allem durch ihren universellen,
flexiblen Einsatz in einer Vielzahl an Werkstoffen.Auch mit der hohen Prozesssicherheit der Werkzeuge ist Vuilleumier sehr zufrieden. »Selbst beim Tieflochbohren bis
20 ✕ D in martensitischen, korrosionsfesten Stählen mit 1,8 mm Bohrdurchmesser
ergaben sich auf unseren 5-achsigen Bearbeitungszentren bisher keine Werkzeugbrüche. Somit können wir von der hohen
Prozesssicherheit dieser Werkzeuge ausgehen. Das gibt uns die Möglichkeit, kleine
Serien solcher Bauteile für die Medizinaloder Automatisierungstechnik in Zukunft
auch auf automatisierten Anlagen mit Palettenlader in unbeaufsichtigten Schichten
zu fertigen. Damit arbeiten wir selbst an einem kostenintensiven Produktionsstandort wirtschaftlich und können uns gegen
Wettbewerber aus kostengünstigeren Regionen behaupten.« ❚
> SD110065
Dipl.-Ing. Konrad Mücke ist Fachjournalist
in Schluchsee/Deutschland
[email protected]
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