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Horn Blog

Ab einem Millimeter ist es ein großes Bauteil

Juli 2020
23
Autor: paulhorn
Firma: Hartmetall-Werkzeugfabrik Paul Horn GmbH
Ab einem Millimeter ist es ein großes Bauteil

„Das ist für uns schon eine große Schraube, “ sagt Marco Schneider, Abteilungsleiter CNC bei Laubscher, als er die Schraube unter einem Mikroskop vermisst. Die Schraube: Gewindegröße S 0,6 (Schweizer Uhrengewinde), Gewindelänge 0,55 mm, und der Kopf hat einen Durchmesser von 1,2 mm. Die Laubscher Präzision AG aus dem schweizerischen Täuffelen setzt bei der Mikrobearbeitung auf Werkzeuge der Paul Horn GmbH. Für Kleinstteile entwickelte HORN das Werkzeugsystem µ-Finish. Eine sehr hohe Schneidenqualität, sehr hohe Wechselgenauigkeiten im µm-Bereich und schwingungsarme Werkzeugträger zeichnen dieses System aus.

Ein Schweizer Uhrwerk besteht je nach Kaliber aus vielen einzelnen Baugruppen: Beispielsweise Räderwerk, Aufzug, Antrieb, Unruh oder das Zeigerwerk. Bei einem Uhrenkaliber mit vielen Komplikationen sind auf kleinstem Raum viele Bauteile zu einem Uhrwerk montiert. Für den Zusammenbau der einzelnen Bauteile kommen Schrauben zum Einsatz. Für die Herstellung dieser Schrauben würde der „normale“ Zerspaner sich wohl die Zähne ausbeißen. Die Werkstücke sind mit bloßem Auge kaum von einem Span zu unterscheiden. Trotz der kleinen Abmessungen der Schrauben werden diese mittels Spanzange/Gegenspindel an der Hauptspindel abgenommen, um an der Gegenseite bearbeitet werden zu  können. Die Maßkontrolle erfolgt nicht mit dem Messschieber oder einer Bügelmessschraube, sondern unter einem Mikroskop mit 50-facher  Vergrößerung.

Für die Schrauben mit Gewindegröße S 0,6 und einer Gewindelänge von 0,55 mm setzen die Schweizer auf das HORN µ-Finish-System. Rund 30.000 Stück pro Jahr produzieren sie nur von diesem Schraubentyp. Rechnet man die Vielzahl der anderen Schraubentypen hinzu, ergibt das jedoch eine Stückzahl von mehreren Millionen, welche Laubscher pro Jahr für die Uhrenindustrie fertigt.

Scharf und schwingungsarm

Als Werkstoff dient Automatenstahl, der von der Stange mit 3 mm Durchmesser bearbeitet wird. Die Bearbeitungreihenfolge gestaltet sich wie folgt: Plandrehen des Schraubenkopfes, Längsdrehen auf den Durchmesser des Schraubenkopfes, Stechen des Durchmessers für das Gewinde, Gewindedrehen und Abstechen. Bei allen Bearbeitungsschritten kommen die µ-Finish-Werkzeuge zum Einsatz. „Für die präzise Bearbeitung von Kleinstteilen ist es sehr wichtig, dass die Werkzeuge absolut scharf geschliffen und die Werkzeughalter schwingungsarm sind“, erklärt Alain Kiener, Produktionsleiter bei Laubscher. Des Weiteren spielt die Schartigkeit beziehungsweise die Schnittigkeit der Schneidkanten eine entscheidende Rolle in der Mikrobearbeitung. Jede Unregelmäßigkeit auf der Schneidkante spiegelt sich auf dem Werkstück wider.

Eine weitere Stärke des Schweizer Unternehmens ist die Fertigung von Mikrobauteilen für die Medizintechnik. Für die Herstellung von Venen-Verschlussstopfen setzt Laubscher ebenfalls auf das µ-Finish-System. Das Bauteil kommt in der Elektromedizin für das Verschließen von Gefäßen zum Einsatz. Durch eine Minimalinvasive Operation wird das Teil über die Leiste durch eine Vene bis zum Herzen geschoben. Für den Verschluss des Gefäßes wird der vordere Teil an der Sollbruchstelle abgeknickt und das Gefäß verödet.

Steigerung der Standzeit auf 1.000 Einstiche

Von dem Bauteil aus X5CrNi18-10 (1.4301) fertigt Laubscher zwischen 100.000 und 200.000 Stück pro Jahr. Die Sollbruchstelle hat einen Durchmesser von 0,1 mm. „Am Anfang hatten wir das Werkzeug für das Profil der Sollbruchstelle selber geschliffen. Durch die Schneidenqualität von HORN konnten wir jedoch die Standzeit der Werkzeuge auf 1.000 Einstiche pro Schneide steigern“, sagt Marco Schneider. Für den Einstich ins Volle auf den Durchmesser von 0,1 mm ist eine scharfe Schneidkante sowie ein Schwingungsgedämpfter Werkzeughalter unabdingbar. „Wir bieten das Werkzeugsystem für die Mikrobearbeitung auch mit Werkzeughaltern aus Schwermetall an. Dies garantiert eine vibrationsarme Bearbeitung“, sagt der HORN-Anwendungstechniker Phillip Dahlhaus. Er fügt weiter hinzu: „In der Medizintechnik ist eine sehr hohe Oberflächengüte erforderlich. Kleine Unregelmäßigkeiten wie Riefen oder Gratüberwürfe am Bauteil können Keimstellen für Bakterien sein.“

Das Werkzeugsystem µ-Finish hat als Hauptzielgruppe Anwender in der Mikrobearbeitung. Die Basis für das Werkzeugsystem baut auf dem System S274 auf. Die Schneiden sind mit hoher Sorgfalt geschliffen. Jedes Werkzeug durchläuft in der Fertigung eine 100-Prozent-Kontrolle, um die hohe Schneidkantenqualität sicherzustellen. Der Plattensitz des Werkzeugträgers ermöglicht in Verbindung mit der zentralen Klemmschraube und des präzisionsgeschliffenen Umfangs der Wendeschneidplatte eine Wechselgenauigkeit im µm-Bereich. Dies ermöglicht das Drehen der Schneidplatte in der Maschine, ohne die Spitzenhöhe und die anderen Maße neu ausmessen zu müssen. HORN bietet neben zahlreichen Standardprofilen die Schneidplatten auch in Sonderformen auf Kundenwunsch an. „HORN bietet High-End-Werkzeuge für viele Anwendungen. Von der Uhrenschraube über das Medizinalteil bis hin zum Hydraulikteil gibt es Lösungen. Wir setzen HORN-Werkzeuge – vom Langedreher bis zum Mehrspindler – auf fast jeder Maschine ein“, so Alain Kiener.

In der Schweiz vertritt das Unternehmen Dihawag den deutschen Werkzeughersteller Horn. Die Partnerschaft zwischen Laubscher, Horn und Dihawag besteht schon seit 25 Jahren. In dieser Zeit konnte HORN mit seinen Werkzeugen schon einige Zerspanaufgaben erfolgreich lösen. „Die Zusammenarbeit ist top. Die Verantwortlichen von Dihawag und HORN kümmern sich schnell und zuverlässig um unsere Zerspanaufgaben. Es besteht eine echte Partnerschaft und die Lieferzeiten der Werkzeuge sind erstaunlich“, so Alain Kiener.

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