Martin Gerhardt: Präzision und Innovation – Neue Techniken in der Schleifmittelindustrie

„Made in Rheinland-Pfalz“ – Die rheinland-pfälzische Wirtschaft ist geprägt von einem starken Mittelstand, insbesondere in den Branchen Handwerk und Maschinenbau. So liegt der Ma­­schi­nen­­bau in Rheinland-Pfalz mit rund 33.500 Beschäftigten auf Platz drei der größten Branchen des verarbeitenden Ge­­werbes.

Der Industriezweig ist überwiegend durch kleine und mittlere Unterneh­men auf dem Markt gekennzeichnet. Diese sind Spezialisten in der Anfer­ti­gung von kundenspezifischen Lösun­gen und häu­­fig Marktführer in ihrem Segment. Die Branche ist vielfältig. Ins­­gesamt be­­steht diese aus zahlreichen Fachzwei­gen von der Armatur bis zur Werkzeug­ma­schi­ne. In der innovativen Werkzeugindustrie sind moderne Techniken zur Herstellung von Diamant- und Bornitridwerkzeugen richtungweisend.

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Als bestes Beispiel spiegelt die Günter Effgen GmbH die Kreativität der Bran­che wider. Das mittelständische Un­­ter­nehmen setzt in seinem Sektor mit sei­­ner Innovationskraft neue Maßstä­be. In­­­­folge eines Kundenauftrages entwickelte das Unternehmen im Jahr 2007 neue diamant­­­durchsetzte Po­­lier- und Schleif­werk­zeuge. Für die Ent­­wicklung von „Polierwerkzeug zur de­­finierten Be­­ar­beitung von harten und hoch­­harten Werkstückoberflächen, ins­­besondere für CNC-Schleif­maschinen“ wurde das Un­­ter­­nehmen mit dem In­­novationspreis Rheinland-Pfalz 2008 ausgezeichnet.

Konkret geht es darum, an Zerspan­werkzeugen eine definierte Schneid­kan­tenverrundung und gleichzeitig eine hoch­­glanzpolierte Spannut zu erzeugen. Dies alles sollte möglichst in einem Arbeits­gang auf einer 5-Achs-CNC-Maschine geschehen. Durch die enge Zusammen­arbeit mit dem Kunden konnte innerhalb weniger Wochen der Prozess auf die Maschine geführt werden. Der nun entstehende Hochleistungsbohrer aus Hartmetall wird im „mannlosen Betrieb“ prozesssicher in Serie hergestellt und zeigt eine Standzeitverbesserung von 200 Prozent gegenüber der vorherigen Herstellmethode.

Bei der Schneidkantenpräparation sind die folgenden drei Schwerpunkte zu be­­rücksichtigen: Reduzierung der Schneid­­kanten­schar­­tigkeit, definierte Kanten­ver­­rundung sowie die Verbesserung der Oberflächenrauig­keit an Span- und Freiflächen.

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Die Schwierigkeit, diese Eigenschaften zu erreichen, besteht darin, im Herstel­lungsprozess eine gezielt präparierte und homogene Schneidkante im Mikro­meter-Bereich zu erzeugen.
Die Mikrogeometrie der Schneidkante ist nach dem Schleifen durch Schartig­keiten und Unstetigkeiten gekennzeichnet, die im Einsatz hinderlich sind. Un­­stetigkeiten werden beim Einsatz stark belastet und führen zu Mikroausbrüchen, welche die Standzeit der Schneide re­­duzieren und die Qualität der bearbeiteten Werkstückoberfläche beeinflussen.

Mit den neu entwickelten Polierwerk­zeu­­gen des Herrsteiner Unternehmens zeigt sich erstmals eine prozesssichere Tech­­nologie, die beide Arbeitsgänge, Polie­ren und Verrunden, variabel miteinander kom­­biniert. Die hiermit erzeugbaren Ober­flächengüten liegen bei Rautiefenwer­ten von Ra 0,02 Mikrometer. Dadurch wird eine wesentlich bessere Spanab­fuhr und weitaus geringere thermische Belastung während des Bohrprozesses gewährleistet. Bestimmte Hochleis­tungs­­bohrer benötigen keine zusätzlichen Oberflächenbeschichtungen und erreichen mit den polierten Oberflächen ins­­­gesamt bessere Standzeiten. Beim Her­­stellen des Bohrers kann der Arbeits­schritt „Beschichten“ entfallen, die Her­­stellkosten reduzieren sich damit um zehn Prozent.

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Ein entscheidender Vorteil liegt darin, dass der Maschinenbediener mit den ihm bekannten Parametern Schnittge­schwindigkeit, Vorschub und Zustellung weiterarbeiten und letztendlich ein op­­timal präpariertes Schneidwerkzeug di­­rekt aus der Maschine entnehmen kann. Abgestimmt auf den jeweiligen Bedarf sind die Polierscheiben unter anderem in vier Basishärten gegliedert. Mit dem einstellbar elastischen Charakter dieser Kunstharzbindungen wird im Wesent­lichen das Verrundungsverhalten an Schneid­­kanten gesteuert. Der variable Aufbau der Bindung und die Verwen­dung spezieller Diamantkörnungen er­­laubt die Bearbeitung verschiedenster Werk­stof­­fe, wie zum Beispiel Hartme­tall, HSS, Zir­­konoxid, Glas, flammge­spritz­­te Legierungen, gehärteter Stahl, Germa­ni­um.

Innovation bedeutet für die Günter Effgen GmbH stets neue Anwendungen zu er­­schließen und neue Fertigungstechni­ken einzuführen. Ein rasanter Fort­schritt bei neuen Technologien prägte in den letzten Jahren auch die Tätigkeit anderer rhein­­land-pfälzischer Unternehmen. Hand­­werk und Maschinenbau heißt heu­­te High­­tech. Wer am Markt bestehen möchte, muss sich diesen Gegebenheiten anpassen. Fle­­xibilität, Eigeninitiative, Innovations­fäh­­ig­­keit und Kreativität sind unabkömm­­li­che Wegbegleiter der modernen Unter­­neh­­men zur Erschließung der internationa­len Märk­­te. Eine große Herausfor­de­rung, der sich die rheinland-pfälzischen Un­­ternehmen in der Zukunft stellen.

Martin-Gerhardt001Der 1970 geborene Autor absolvierte seinen staat­­lich geprüften Techniker in der Fach­rich­tung Kunststoff- und Kaut­schuk­technik. Er übte eine neunjährige Tätig­keit als Pro­zess­ma­na­ger im Bereich Werk­­stoff- und Prozess­technik bei einem mittelstän­­dischen Au­­tomobilzulieferer aus. Seit 2005 ist er bei der Gün­­ter Effgen GmbH als F&E-Verantwortli­cher und Pro­­dukt­manager für den Be­­reich Fein­schleif- und Polierwerk­zeuge tätig.