Volltreffer
Zahnräder mit Innenverzahnung herzustellen ist eine Domäne der Liebherr-Verzahntechnik GmbH aus Ettlingen. Um diesen Produktionsprozess noch wirtschaftlicher zu machen, setzt das Unternehmen auf den Beschichtungspartner CemeCon. Eine gemeinsam konstruierte Beschichtung, die exakt auf die Bearbeitung im Wälzstoßverfahren hin optimiert wurde, bringt höhere Standzeiten.
Bei der Herstellung von Zahnrädern kommt häufig das so genannte Wälzstoßverfahren zum Einsatz: Ein Stoßwerkzeug, das im Prinzip wie ein Ritzel aufgebaut ist, hat Schneidkanten an der unteren Stirnfläche und nimmt damit bei jeder Abwärtsbewegung Späne vom Werkstück ab. Zusätzlich wälzt das Werkzeug wie ein Planet im Hohlrad. Was im Prinzip einfach ist, kann in der Praxis durchaus Tücken haben. Das weiß kaum jemand besser als die Mitarbeiter der Liebherr-Verzahntechnik GmbH aus Ettlingen. Das Unternehmen gehört zur Gruppe des großen Maschinenherstellers Liebherr und bietet Verzahnungswerkzeuge und -maschinen an, die international eingesetzt werden. Die badischen Verzahntechniker setzen dabei auf die direkte Zusammenarbeit zwischen Maschinen- und Werkzeugbau. Um in einem schwierigen Anwendungsfall die Werkzeugkosten zu senken, suchte Liebherr eine geeignete Beschichtungslösung. Nachdem bereits zuvor mehrere Standardbeschichtungen erfolglos getestet worden waren, wandte man sich an die Beschichtungspartner von CemeCon aus Würselen. In enger Zusammenarbeit wurde eine Beschichtungslösung konstruiert, mit der sich die Standmenge der Werkzeuge auf dieser Basis noch um ein Drittel steigern ließ. Konkret ging es dabei um die Beschichtung eines Schaft-Fertigschneidrades aus dem Schnellarbeitsstahl S 6-5-3-8, mit dem eine schrägverzahnte Innensteckverzahnung an einer Welle gefertigt werden sollte. Nicht der Schrägungswinkel von 12° oder der Eingriffswinkel von 30° waren das Problem bei der Herstellung, und auch nicht, dass die 14 mm breite Verzahnung sehr tief lag. Vielmehr kam hier hinzu, dass die Zähnezahlen von Werkzeug (z0 = 11) und Werkstück (z2 = -15) angesichts der Geometrie der Verzahnung sehr dicht beieinander lagen. Dies kann zu einem unerwünschten Verschleiß an den Schneidkanten des Schneidrades führen. Und besonders erschwerend war, dass die Verzahnung eine hohe Festigkeit aufweisen musste. Als Werkstückmaterial wurde daher 42CrMoS4 gewählt, ein Vergütungsstahl mit entsprechend hoher Zugfestigkeit und Härte. Liebherr war daran gelegen, die Werkzeugkosten pro verzahntem Werkstück zu senken. Die Aufgabe bestand nun darin, das bisherige Werkzeug, das bis dato mit einer Standardbeschichtung eingesetzt worden war, so zu verbessern, dass die zuvor immer wieder differierenden Standmengen bei jedem Werkzeugeinsatz künftig konstant bleiben. Gleichzeitig sollte die erreichte Zahl von 90 Werkstücken je Schneidradscharfschliff deutlich übertroffen werden. Die gute Zusammenarbeit brachte den gewünschten Erfolg: Die Spezialisten von Liebherr und CemeCom konstruierten gemeinsam eine genau für diese Anwendung ausgelegte Beschichtung auf Basis eines Hyerlox-Schichtwerkstoffes, einem Supernitrid der zweiten Generation. Exakt konstruiert ist dieses Nanocomposit unter anderem hervorragend geeignet für die Bearbeitung von schwer zerspanbaren Werkstoffen. Dass am Ende die Standmenge auf 120 verzahnte Werkstücke gesteigert werden konnte, ist diesem hervorragenden Basiswerkstoff, vor allem aber auch der gemeinsamen Optimierung aller erforderlichen Parameter zusammen mit Liebherr zu verdanken.
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