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Ausgewählte Ausgabe: 01-02-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Präzisionswerkzeuge bewähren sich im Formenbau

Hochverschleißfeste Werkstoffe wie „Ferro Titanit U“ oder „Böhler M340“ gewinnen beim Kunststoffspritzgießen an Bedeutung. Die Firma Lefo Formenbau in Stockach am Bodensee hat gemeinsam mit MMC Hitachi Tool Bearbeitungsstrategien entwickelt, die zeigen, dass sich auch schwierig zerspanbare Materialien mit hochwertigen Vollhartmetall-Fräsern wirtschaftlich schruppen und bis auf Fertigmaß schlichten lassen.


Bild 1.  Werkzeuge von Lefo kommen in zahlreichen Branchen zum Einsatz: Vor allem bei der Metallumspritzung sowie bei der Mehrfarben- und Mehrkomponententechnik ist das Know-how aus Stockach gefragt.

Bild 1.
Werkzeuge von Lefo kommen in zahlreichen Branchen zum Einsatz: Vor allem bei der Metallumspritzung sowie bei der Mehrfarben- und Mehrkomponententechnik ist das Know-how aus Stockach gefragt.

Unser Know-how ist vor allem gefragt, wenn es um Werkzeuge für komplizierte Teile geht, Bild 1. Dies erfordert eine Menge Wissen und Erfahrung, weshalb wir etwa 50 % der Werkzeuge bei uns im Haus konstruieren”, erläutert Holger Kieninger, Geschäftsführer der Lefo Formenbau Technologie GmbH. „Zusätzlich bieten wir ein umfangreiches Servicepaket an, das von der Hilfestellung bei der Produktentwicklung über die rheologische Analyse bis hin zum Prototypenbau und der Abmusterung alles abdeckt, was der Kunde für einen erfolgreichen Serienstart benötigt.“
Als sehr wichtig für den Projekterfolg sehen die Verantwortlichen bei Lefo auch die enge Zusammenarbeit mit Technologiepartnern an – nicht zuletzt bei Präzisionswerkzeugen. So geschah dies auch im Fall des Mehrkomponentenwerkzeugs zur Umspritzung von Blechpaketen, das als Frästeil aus dem Werkstoff Ferro Titanit U auf der 5-achsigen „C 40U“ von Hermle, Gosheim, bearbeitet werden sollte.

Anwendungsbeispiel Mehrkomponentenwerkzeug

ZB 468 Lefo Formenbau - MMC Hitachi Tool Bild 2.J

Bild 2.
Mehrkomponentenwerkzeug aus „Ferro Titanit U“ zur Umspritzung von Blechpaketen mit eingelegten Magnetteilen, gespannt auf der 5-achsigen „Hermle C40U“.

In das Werkzeug, das zur Produktion von Rotoren und Statoren von Elektromotoren dient, Bild 2, werden außerdem Magnete eingelegt. Dies erforderte selbstverständlich Formen aus einem Werkstoff, der nicht magnetisch ist – sonst hätte es ein Problem gegeben. Darum hat sich Lefo bei diesem Werkzeug für den nichtmagnetisierbaren Werkstoff Ferro Titanit U entschieden. Bei den ersten Versuchen, dieses mit 48 bis 53 HRC nicht besonders harte, aber dank seines Titankarbid- und Austenitgefüges sehr verschleißfeste Material zu fräsen, kam es allerdings immer wieder zu Werkzeugproblemen, die hauptsächlich auf die extrem schnell verschleißenden Schneiden zurückzuführen waren.
Deshalb setzte sich der Formenbauer mit MMC Hitachi Tool in Verbindung. Denn schon seit vielen Jahren vertraut Lefo beim Fräsen mit Vollhartmetall (VHM)-Werkzeugen auf die hohe Qualität des japanischen Herstellers. Heraus kam dann ein Ergebnis, das alle überzeugte: Das Werkstück wurde mit nur zwei Torus- und zwei Kugelfräsern komplett geschruppt. Zum Einsatz kamen der „HGOR“ in den Durchmessern 10 mm und 12 mm sowie der „HGOB“ in den Durchmessern 4 mm und 6 mm. Bei den Schlichtwerkzeugen wurden ebenfalls vier Torus- und Kugelfräser mit denselben Durchmessern verwendet, ergänzt durch den PN-beschichteten Torusfräser „EPSM-CR“, der in den Durchmessern 3 mm, 4 mm und 6 mm sowie mit Eckenradien R 0,2 mm und R 0,5 mm vor allem beim hochpräzisen Fertigschlichten der Innenkonturen zum Einsatz kam.

 Geeignete Bearbeitungsparameter

Sowohl beim Schruppen als auch beim Schlichten wurde mit 10 mm Tiefenzustellung und 2,4 mm Seitenzustellung gefräst, bei sehr moderater Schnittgeschwindigkeit von 15 m/min. Denn Lefo machte bei den Versuchen schnell die Erfahrung, dass sich eine höhere Schnittgeschwindigkeit sofort negativ auf die Prozesssicherheit auswirkt. Schließlich verfügt Ferro Titanit U im Vergleich zu Werkzeugstahl über mehr als doppelt so viele Karbide. Neben Chromkarbiden sind es vor allem die „superharten“ Titankarbide, die sich gegenüber den Werkzeugschneiden als echte „Standzeitkiller“ erweisen. Wenn aber einmal bekannt ist, „wie es geht“, ist die prozesssichere Bearbeitung dieses Werkstoffs problemlos möglich.
Voraussetzung ist allerdings die Verwendung von Hochleistungswerkzeugen – wie denen von MMC Hitachi Tool. Diese zeichnen sich durch exakt abgestimmte Schneidengeometrien, ein spezielles Feinstkornsubstrat und niedrige Fertigungstoleranzen aus. In Verbindung mit den MMC-Hitachi-Tool-eigenen nanokristallinen Physical Vapour Deposition (PVD)-Beschichtungen „TH45+“ und „TH60+“ („ATH“) lassen sich mit diesen VHM-Fräsern sogar auf bis zu 72 HRC gehärtete Kalt- und Warmarbeitsstähle ebenso prozesssicher bearbeiten wie pulvermetallurgische Spezialitäten „a la Ferro-Titanit“.

Standzeiten erhöht – Kosten gesenkt

Aber auch die Fertigungskosten sind dank der höheren Standzeit der Werkzeuge gesunken. Denn der Nachteil von VHM-Fräsern, dass deren unerreicht hohe Präzision – vor allem bei harten Werkstoffen – oft mit niedriger Standzeit erkauft wird, ist bekannt. Dieses Problem ist laut MMC Hitachi Tool mit der „Evolution“-Reihe dank neuer Schneidengeometrien, neuem Feinstkornsubstrat und ebenfalls neuer ATH-Beschichtung (TH60+) weitgehend beseitigt worden. Hinzu kommt, dass die Werkzeuge der Evolution-Serie gegenüber den vergleichbaren Typen, die Lefo bisher von MMC Hitachi Tool bezogen hat, zum Teil deutlich weniger kosten.
„Die gute Zusammenarbeit mit dem Werkzeugspezialisten hat erheblich dazu beigetragen, dass wir technologisches Neuland und damit neue Geschäftsfelder weitgehend ohne größere Risiken erschließen konnten”, zieht Kieninger ein positives Fazit. „So haben wir uns beim Umspritzen von Blechpaketen mit magnetischen Teilen inzwischen eine führende Position erarbeitet.“

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Info
MMC Hitachi Tool Engineering Europe GmbH, Itterpark 12, 40724 Hilden, Ingo Bernartz, Tel. 02103 / 2482-0, Fax -30, E-Mail: ibernartz@mmc-hitachitool-eu.com, Internet: www.mmc-hitachitool-eu.com, intec+Z: Halle 3, Stand G15

Autoren

 Theo Drechsel

betreibt die Agentur 4marcom+PR! in Unterschleißheim

Erfolgreicher Formenbauer

2015 war für die 1972 gegründete Lefo Formenbau Technologie  GmbH  mit  einem  Umsatz von über 5 Millionen Euro das bisher beste Jahr in der Unternehmensgeschichte.  Die  Stärken  des  in  Stockach  am  Bodensee  beheimateten  Formenbauers,  Bild,  liegen  vor  allem bei  der  Metallumspritzung  sowie  bei  der  Mehrfarben-  und Mehrkomponententechnik.

ZB 468 Lefo Formenbau - MMC Hitachi Tool Bild 3.J

Komplexer Formeinsatz aus dem Werkstoff „Böhler M340“: Die Bearbeitungszeit betrug 21 h, davon 7 h zum Schruppen.

Beispiele hierfür sind das Umspritzen  von  Stanzgittern,  Spulen, Wellen,  elektrischen  Steckverbindern sowie Schaltergruppen oder  das  von  Rotoren  und Statoren  für  Elektromotoren. Vor allem Letzteres hat sich zu einem  wichtigen  Geschäftsfeld entwickelt, bei dem Lefo inzwischen zu den Marktführern zählt. Die Kunden kommen hauptsächlich aus dem Automotive-Bereich, aber auch aus Branchen wie Konsumgüter-, Medizintechnik- oder Elektroindustrie. Auf der Referenzliste finden sich klangvolle Namen wie Brose, Continental und Schaeffler ebenso wie B. Braun oder Hilti.
Lefo Formenbau Technologie GmbH, Am Hermannsberg 1–5, 78333 Stockach, Tel. 07771 / 87989-0, Fax -50, E-Mail: lefo@lefo-formenbau.de, Internet: www.lefo-formenbau.de

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