Tübinger Härtefall

Die Stahlspezialisten aus der DS-Reihe: Spitzenwerte beim Hartfräsen in 60 HRC Von Franz J. Gruber Die Hartbearbeitung ist in der Neue Maschinenfabrik GmbH aus Braunschweig das beherrschende Thema der Fertigung. Als Sondermaschinenbauer für die Metallverpackungsindustrie, vor allem aber als Hersteller von Werkzeugen für diesen Bereich ist dort neben dem Schleifen auch das Hartdrehen schon lange Standard, und die Drehwerkzeuge der Paul Horn GmbH sind dafür bestens eingeführt. Noch nicht ganz so lange wird auch hartgefräst, und auch in diesem Segment sind Werkzeuge aus Tübingen dabei, sich zu etablieren. Der Grund: Bei internen Fräsversuchen schlugen die DS-Fräser in Sachen Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Standzeit die Konkurrenz um Längen.

Es ist nicht das erste mal, dass wir uns an dieser Stelle die Vollhartmetallfräser der DS-Reihe von Horn in der Praxis ansehen. Gerade im Werkzeug- und Formenbau stoßen die Fräser des Tübinger Unternehmens zunehmend auf größtes Interesse. Zur Erinnerung: Mit dem System DS geht die Paul Horn GmbH konsequent den Weg in Richtung Optimum, was die individuelle Balance zwischen Werkstoff, Beschichtung und Schneidgeometrie betrifft. Und da jeder Werkstoff anders ist, spiegelt sich diese Balance in mittlerweile vier Reihen wieder: Kupfer, Aluminium, Grafit und nicht zuletzt Stahl werden mit optimierten Spezialisten adressiert. Wir haben uns vor Ort das Fräsen von Stahl mit 60 HRC näher angesehen. Auch beim Hartfräsen liefert DS schlagkräftige Argumente. Aber dazu später. Werfen wir erst einen Blick auf das Unternehmen, das uns die Vorort-Einblicke gewährte. Die Neue Maschinenfabrik GmbH ist ein Beispiel dafür, dass es nicht unbedingt schierer Größe bedarf, um sich in lukrativen Nischen als global player zu behaupten. Das gegenwärtig 30-mitarbeiterstarke Unternehmen ging vor acht Jahren aus der Insolvenz eines Traditionsbetriebes als Mitarbeiter-Beteiligungsmodell hervor und sorgt seitdem sehr erfolgreich für die Fortführung der hoch spezialisierten Produktpalette. Heiko Fieser, Geschäftsführer der Neue Maschinenfabrik, erläutert die Betätigungsfelder des Unternehmens: „Wir entwickeln, konstruieren und fertigen Werkzeuge und Werkzeugsysteme zur Herstellung von gezogenen Dosen, Easy Open Ends, unrunden und runden Deckeln und Böden, Deckelringen. Aerosoldomen und -böden und Drehverschlüssen. Darüber hinaus fertigen wir Coil- und Scrollwerkzeuge. Das ist die eine Seite. Die andere ist: Wir sind Sondermaschinenbauer für Metallverpackungen.“ Umsatzmäßig halten sich beide Sparten in etwa die Waage, sowohl die Werkzeuge, als auch die Maschinen adressieren die Metallverpackungsindustrie. Es ist wohl diese Mischung aus Werkzeug- und Maschinenbau, die dafür sorgt, dass sich die NMF bei ihrem Klientel vor allem durch Qualität einen Namen machen konnte und international gut im Geschäft ist. Noch relativ jung ist das Pflänzchen „Automotive“ – mit Messmitteln, Prüfvorrichtungen und Vorrichtungen versucht das Unternehmen, sein Geschäft zu diversifizieren. Noch ist man zu abhängig von der Metallverpackungsbranche und selbst die Politik beeinflusst zuweilen das Tagesgeschäft, wie Heiko Fieser bemerkt: „Das leidige Thema Dosenpfand hat uns im letzten Jahr gut eine Million Umsatz gekostet.“ Sei´s drum: An der weltweiten Kundenakzeptanz hat das nichts geändert. Fieser: „Das ist der Lauf der Welt – wir verkaufen über Qualität. Dazu gehören neben hochwertigen Produkten zunehmend auch Engineering und Beratungsleistungen. Wir können und wollen nicht die Günstigsten sein, behaupten uns aber trotzdem in mehreren Nischen.“ Der Anspruch ist hoch, auch an die Fertigung. Allerdings aus einer anderen Sicht, wie das jetzt viele glauben mögen. Der Maschinenpark im Werkzeugbau ist nicht gerade das, was man als up-to-date bezeichnen würde und das viel diskutierte Thema Automatisierung scheint in Braunschweig ebenfalls kaum Beachtung zu finden. Der Ansatz von Heiko Fieser ist vielmehr ein ganz anderer: „Wir haben Wert darauf gelegt, in der Fertigung möglichst breit ausgelegt zu sein – also lieber ältere Maschinen, dafür aber die ganze Bandbreite. Das Auskitzeln von Hauptzeiten interessiert mich nicht; ich setze lieber auf einen universellen Maschinenpark.“ Für Heiko Fieser ist eine Maschine nur dann eine gute Maschine, wenn sie auch noch nach fünf Jahren genau so exakt positioniert, wie beim Kauf. „Wir wollen hochpräzise Maschinen mit guten Wiederholgenauigkeiten. Auf Teufel komm raus Späne zu machen – das kann ich zukaufen.“ Klare Worte des Geschäftsführers, der dennoch weiß, dass in seinem Metier ohne Investitionen nichts geht: „Wir starten mit der Einführung eines 3D-CAD/CAM-Systems jetzt in eine zweite Investitionsrunde, die im nächsten Jahr auch mit neuen Maschinen ihre Fortsetzung findet.“ Fertigungsleiter Bodo Wilke, kann die Philosophie eines universell aufgestellten Maschinenparks nur unterstreichen, ist sie doch der Schlüssel zur tagtäglich neu geforderten Flexibilität. Wilke: „Liefertreue ist ein ganz wesentlicher Punkt. Wir müssen sehr flexibel reagieren – vor allem dann, wenn unsere Kunden unter Zeitdruck sind. Und das ist zunehmend die Regel.“ In diese Philosophie passt in Braunschweig auch eine eigene Härterei, eine externe Vergabe würde zu viel Zeit kosten. Eine ganz besondere Rolle spielen in Braunschweig die Präzisionswerkzeuge. Bodo Wilke erklärt weshalb: „Wir machen sehr viel Hartbearbeitung und das mit hoher Genauigkeit. Wir wollen Stähle mit 63 oder 64 HRC mit einer Genauigkeit von einem Hundertstel drehen und wir wollen beim Fräsen in ähnlichen oder noch höheren Genauigkeiten ebenfalls Material mit 63 bzw. 64 HRC bearbeiten. Es ist letztlich unser Ziel, dass wir bei unseren Werkzeugen nur noch im Bereich „Schnitt“ ein bisschen koordinatenschleifen müssen.“ Noch ist dies nicht der Fall, es wird fast immer nachbearbeitet, also geschliffen. Einfach deshalb, weil der eigene Qualitätsanspruch es so will – man geht lieber auf „Nummer sicher“. Für Michael Pastrick und Andreas Nitschke, Anwendungstechniker der Paul Horn GmbH, stellt das Thema Endbearbeitung auf der Fräsmaschine kaum ein Problem dar. Michael Pastrick: „Mit unserern hochpräzisen Fräsern schaffen sie sowohl die geforderten Genauigkeiten, als auch die Oberflächen bei der Hartbearbeitung absolut prozesssicher.“ Beide sind angetreten den Braunschweigern zu demonstrieren, dass die Fräser der DS-Reihe noch weitere Vorteile bieten. Andreas Nitschke, regional zuständiger Horn-Außendienstmitarbeiter, konnte die NMF-Mannschaft für einen solchen Einstiegsversuch gewinnen. Man nutzt die Produkte der Tübinger für das Drehen schon länger und setzt auch dort für die Hartbearbeitung Horn-Werkzeuge ein. Wilke: „Beim Drehen ist die Hartbearbeitung schon sehr viel länger Standard, als beim Fräsen. Über das Drehen haben wir auch schon sehr lange Kontakt zu der Firma Horn.“ Nun sollte es also ans Eingemachte gehen – die Braunschweiger wollten an einem realen Teil sehen, was die Firma Horn ihnen versprach. Die Aufgabe die über allem stand. Beim Hartfräsen mit hoher Standzeit die Maschinenzeit verringern. Ausgewählt wurde ein Stempel (1.2379) der auf 60 HRC gehärtet war. Es ging darum, das mit definiertem Aufmaß vorgefräste Rohteil nach dem Härten auf Fertigmaß zu fräsen und die Radien fertig zu zeilen. Diese Aufgabe am „echten Teil“ wurde in Braunschweig zuvor mit den Fräsern eines anderen Herstellers bewältigt, so dass ein Vergleich unter identischen Bedingungen möglich wurde. Gearbeitet wurde auf einer Hurco VMX 24 mit Außenluftkühlung. Schon beim Vorschlichten (Umfangfräsen) mit dem DMSR-Fräser wurde im Vergleich zum Benchmark die Schnittgeschwindigkeit ohne erkennbaren Verschleiß verdoppelt. Beim Fertigfräsen wurde bei bester Oberflächengüte die Hundertstel-Toleranzvorgabe ohne Probleme eingehalten. Viktor Grass, der verantwortliche Maschinenbediener: „Insgesamt war das Werkzeug bei dieser Bearbeitung knapp 60 Minuten mit kaum erkennbarem Verschleiß und hoher Oberflächengenauigkeit im Einsatz. Auch beim anschließenden Zeilen der Radien, hier kam 45 Minuten lang ein DSK-Werkzeug zum Einsatz, bot sich ein einpositives Bild.“ Alles in allem hat dieser Versuchslauf die Braunschweiger so überzeugt, dass sie wohl auch zum Thema Hartfräsen Stammkunden bei Horn werden. Michael Pastrick, Anwendungstechniker bei Horn, hält sich dennoch bedeckt, was konkrete Bearbeitungs-Parameter betrifft: „Sie müssen immer sehen, dass solche Ergebnisse sehr stark von der vorhandenen Maschine oder auch von der Programmierung abhängig, und von daher sehr unterschiedlich sind. Was allerdings für jeden Anwender übertragbar ist, ist eine Tendenz, nämlich mit beträchtlich höherer Standzeit und nahezu verdoppelten Schnittgeschwindigkeiten die Maschinen- und letztlich auch die Nebenzeiten zu verringern. Ein Vergleich unter identischen Bedingungen ist deshalb sehr viel aussagefähiger als Zahlenwerte bis zum letzten Strich hinterm Komma.“ Das sehen Bodo Wilke und Viktor Grass ähnlich – bestätigt durch einen zweiten Versuchslauf zum Thema Elektrodenfräsen. Aufmerksame special-tooling-Leser wissen, dass es auch eine für Kupfer optimierte DS-Reihe gibt. Hier wollten die Tübinger ebenfalls zeigen, was möglich ist. Um es kurz zu machen, auch hier ließ der Vergleich die bisher eingesetzten Wettbewerbsprodukte weit hinter sich. Das Programm an Hartmetallfräsern ist für Horn mit knapp drei Jahren Marktverfügbarkeit noch ein relativ junges Kind. Trotzdem hat sich in der Zwischenzeit das Portfolio so ausgeweitet, dass alle relevanten Durchmesserbereiche abgedeckt werden können. Erst durch diese Vollständigkeit wurde für die meisten Werkzeug- und Formenbauer die DS-Reihe erst so richtig interessant. Jetzt ist man dabei, mit der offensichtlich richtigen Werkzeugtechnologie – also dem richtigen Rezept aus den Zutaten Hartmetall, Geometrie und Beschichtung – Zeichen zu setzen. Wenn sich ein Anwender wie die Neue Maschinenfabrik, die über langjähriges Know-how in der Hartbearbeitung verfügt (Vorgängerfirma mitgerechnet), überzeugt zeigt, ist das für die Horn-Werkzeuge schon so etwas wie eine Auszeichnung. Denn in Braunschweig geht man die Dinge viel pragmatischer an, als vielleicht anderswo. Heiko Fieser bringt diese Tatsache exakt auf den Punkt: „Erzählen kann man viel – wir wollen sehen, was konkret beim Werkstück herauskommt. Das gilt für CAD-Systeme ebenso, wie für Präzisionswerkzeuge.“ Da haben die Horn-Techniker offensichtlich den richtigen Nerv getroffen. www.phorn.de www.neuemaschinenfabrik.de