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Als Spezialist für definierte Entgratung gefragt - Das innovative „Back-Burr Cutter & Path Entgratsystem“ überzeugt auch bei schwierigsten Voraussetzungen

Als Spezialist für NE-Gussteile ist das Familienunternehmen Ohm&Häner Metallwerk GmbH & Co. KG aus dem beschaulichen Olpe im Sauerland seit der Gründung im Jahre 1961 ein weltweit gefragter Dienstleister und Lieferant für die Medizintechnik, Bahntechnik, Baumaschinen und zu etwa 30 % für den Automobil-Sektor. Was damals mit dem Bau der ersten Werkshalle und dem ersten Aluminium-Schmelzofen in Eigenleistung begann, hat sich über die Jahrzehnte hinweg zu einem Unternehmen mit mittlerweile 580 Mitarbeitern entwickelt, das heut als Spezialist für kleine und mittlere Serien fungiert. Gefertigt wird ab Stückzahl 1 bis durchschnittlich 40.000 Stück Jahresbedarf im Bereich der Aluminium-Komplettfertigung.

Die Strukturen des Unternehmens bieten so viel Flexibilität, dass pro Jahr bis zu 400 Neuteile entwickelt und produziert werden, darunter viele Prototypen und Kleinstserien, beispielsweise auch für hochmotorisierte Sportautos, die in überschaubaren Stückzahlen hergestellt werden. Vor allem Bauteile, die in diesem Bereich zum Einsatz kommen, müssen sehr hohe Qualitätsstandards vorweisen und diese auch über den kompletten Produktionszyklus einhalten. Da eine Leichtbauweise für solche Fahrzeuge bzw. auch für die zukünftige E-Mobilität obligatorisch ist, ist natürlich auch der Werkstoff Aluminium gefragt, der von den Spezialisten von Ohm&Häner in die gewünschte Form gebracht wird. Komplette 3D-Simulationen des Gießprozesses, eigene Spannvorrichtungen und eine eigene Abteilung für die Optimierung und Konstruktion sind Voraussetzungen, die geschaffen wurden, um diese Standards zu garantieren.

Für ein komplexes Automobilbauteil aus Aluminium-Guss, das in einer mittelgroßen Serie von etwa 400.000 Stück über sieben Jahre hinweg produziert werden soll, fehlte für die endgültige Freigabe zunächst die geforderte definierte Entgratung von zwei innenliegenden Querbohrungen, die eine asymmetrische Kontur aufweisen. Außerdem sollte, auf Grund der vergleichsweisen hohen Stückzahl, die komplette Bearbeitung, also auch die Entgratung, vollautomatisch direkt in der Maschine erfolgen. Trotz einer Vielzahl von Tests mit unterschiedlichen Werkzeugen auf dem Markt, konnten keine den Anforderungen entsprechende Entgratergebnisse erzielt werden.

Back-Burr Cutter & Path Entgratsystem aus dem Hause KEMPF als einzige Lösung

Erst nach Kontaktaufnahme zum Außendienstmitarbeiter Max Staab des Entgratspezialisten KEMPF GmbH aus Reichenbach-Fils, der seit Jahrzehnten als kompetenter und angesehener Ansprechpartner in der zerspanenden Metallverarbeitung bekannt und geschätzt ist, konnte tatsächlich eine geeignete Lösung gefunden werden. Dabei legt der Spezialist für Sonderwerkzeuge und Entgratlösungen besonders Wert auf die Wirtschaftlichkeit der angebotenen Produkte.

Durch den Einsatz des „Back-Burr Cutter & Path Entgratsystems“, welches aus einem spiralisierten und hochwarmfesten Kugelfräser und einem speziell für die Anwendung generierten NC-Datensatz besteht, lassen sich Bohrungsüberschneidungen, Gewindeausgänge und nahezu beliebig komplexe Konturen definiert und über eine lange Bearbeitungsdauer replizierbar entgraten. Gerade dann, wenn Bauteile kosteneffizient, vollautomatisiert und ohne manuelle Nachbearbeitung vom Band laufen sollen, ist das Back-Burr Cutter & Path Entgratsystem die erste Wahl. Denn im Gegensatz zu den oft eingesetzten Entgratwerkzeugen, die eine lineare Bewegung in Bezug auf die Querbohrung ausführen und dabei rotieren, nutzt das Entgratsystem eine effektivere Variante – nämlich das konturparallele Entgraten entlang der zu bearbeitenden Kante bzw. Kontur. So sind für verschiedene Bohrungsdurchmesser nicht zwingend andere Werkzeugdurchmesser und dadurch einhergehende, zeitintensive Werkzeugwechsel notwendig, denn mit einem Kugelfräser lassen sich im Idealfall mehrere Bohrungsdurchmesser bereits ab 0,9 mm bearbeiten. Durch die individuelle Erstellung des Datensatzes, fährt der Fräser hochpräzise die Kontur des zu entgratenden Bauteils ab und entfernt somit sicher und rückstandslos entstandene Grate, auch auf der Rückseite von Bohrungen. Dabei ist es prinzipiell unerheblich wie groß der Grat der Vorbearbeitung ist und welche Konturform entgratet werden soll.

Lange Standzeiten und gleichbleibende Qualität übertrifft alle Erwartungen

Ein Novum und ein Alleinstellungsmerkmal des Back-Burr Cutter & Path Entgratsystems liegt dabei im NC-Datensatz, der standardmäßig während der Bearbeitung gleichzeitig den Fräser-Schnittpunktes zum Bauteil verlagert, sodass einem punktuellen Verschleiß vorgebeugt und eine immense Standzeiterhöhung erreicht wird.

Auch bei Ohm&Häner konnte das Entgratsystem gänzlich überzeugen und übertraf mit den Leistungen jegliche Erwartungshaltung. Die gewünschten Bearbeitungen konnten prozesssicher und mit gleichbleibender Qualität über viele tausend Bauteile hinweg bewerkstelligt und die Gesamtzeit der Bauteilbearbeitung signifikant verbessert werden. Der maschinelle Zeiteinsatz stieg zwar von 1:00 min auf 1:24 min, wurde jedoch durch den Wegfall sämtlicher manueller Tätigkeiten (zur Entgratung und zur Prüfung) mehr als kompensiert. Auf Grund der technischen Entgratlösung konnte der gesamte lösbare Grat ohne zeitintensive Zwischenschritte in der Maschine entfernt werden, was einen immensen Kostenvorteil einher brachte.

KEMPF mit Alleinstellungsmerkmal auf dem Gebiet der Entgratwerkzeuge

Gerade Unternehmen, die auf Grund von Kostendruck bzw. steigender Anforderungen Einsparpotential und weitere Optimierungsmöglichkeiten in jeglicher Hinsicht suchen und bisher keine entsprechende Lösung auf dem Markt vorfinden konnten, sind mit dem beschriebenen Entgratsystem bestens beraten. Dabei wird jeglicher Programmieraufwand von KEMPF übernommen, sodass der Kunde ein Entgratsystem bekommt, das von Anfang an höchste Performance bei geringem Aufwand verspricht.

Der Entgratspezialist KEMPF beweist nicht nur mit diesem innovativen System, dass es fast keine Entgrataufgaben gibt, die nicht direkt an der Maschine durchgeführt werden können.  Weitere Entgratungen mit Werkzeugen von KEMPF wurden schließlich auch am Anbauflansch des Bauteils durchgeführt und mit Hilfe eines federgelagerten Entgratfräsers ebenfalls prozesssicher und schnell durchgeführt. Zusätzlich zu den eingesetzten Entgratwerkzeugen überzeugte zudem ein von KEMPF ausgelegtes PKD-Glockenwerkzeug, das zur Bearbeitung des Einfüllstutzens mehrere Arbeitsgänge zusammenfasst und dabei ebenfalls keinen Grat hinterlässt. Das kurzfristig von Ohm&Häner georderte Werkzeug wurde von KEMPF innerhalb kürzester Zeit konzipiert und geliefert, sodass der geplante Produktionsstart eingehalten und dem Kunden unnötiger Zeit- und Kostendruck erspart werden konnte.

Gratfrei direkt von der Maschine

Seit dem Einsatz der Werkzeuglösungen, vor allem im Bereich des Entgratens, kann das Bauteil bei Ohm&Häner ohne jegliche Handarbeit und somit in gleichbleibender Qualität hergestellt werden. Dies sorgt in erster Linie nicht nur für weniger Kosten und einer schnelleren Durchlaufzeit, sondern auch zu weniger Reklamationen.

KEMPF als Lieferant dieser Werkzeuge, greift dabei auf die jahrzehntelange Erfahrung in diesem Bereich und ein entsprechend großes Sortiment an Werkzeuglösungen zurück. Das Bearbeitungsspektrum ist vielfältig, doch die Werkzeuge sind es auch. Denn abseits der zum Großteil „einfachen“ Anwendungen gibt es dennoch immer wieder Anfragen von Kunden, die auf Grund von fast nicht zugänglichen Bohrungsüberschneidungen oder komplexen Konturen auf kein Standardwerkzeug zurückgreifen können oder die bisherigen Werkzeuglösungen einfach kein prozesssicheres, definiertes und vor allem sekundärgratfreies Ergebnis liefern. KEMPF stellte sich hierbei auch bei Ohm&Häner als kompetenter Lösungsfinder abseits des Standardportfolios vieler Mitbewerber heraus und verhalf dem Kunden, trotz schwieriger Voraussetzungen, zum gratfreien Bauteil direkt von der Maschine. 

Im Grunde eine unmögliche Entgratung mit herkömmlichen, sich rotierenden Entgratwerkzeugen. Nur im Zusammenspiel von Entgratfräser und CNC-Programm lässt sich eine solche asymmetrische Kontur entgraten. Eigentlich bieten dabei Aluminiumgussteile nicht die nötigen Voraussetzungen, um eine definierte Entgratung mit dem Back-Burr Cutter & Path Entgratsysstem replizierbar durchzuführen. Dennoch war der Kunde begeistert und kein anderes Entgratwerkzeug konnte die gewünschte Entgratung dieser innenliegenden Bohrungsüberschneidung in der vorausgesetzten Qualität innerhalb des Bearbeitungsprozesses durchführen.

Der technische Außendienst von KEMPF Max Staab, Winfried Schulte und Raimund Hütte von Ohm&Häner, die in der Prototypenentwicklung auch viele Bauteile für die Automobilindustrie entwickeln. Nach mehreren Versuchen mit Werkzeugen von Mitbewerbern konnte letzten Endes nur das von KEMPF gelieferte Entgratsystem überzeugen.

Für das Bauteil (ganz links im Bild) kommt von KEMPF nicht nur das Back-Burr Cutter & Path Entgratsystem (Kugelfräser links) zum Einsatz. Für weitere Entgratbearbeitungen am Flansch des Bauteils wird ein federgelagerter Fräser verwendet (mittleres Werkzeug). Ebenso wurde von KEMPF nach Begutachtung des Bearbeitungsprozesses kurzfristig ein PKD-Glockenwerkzeug aus der großen Auswahl an Semi-Standard PKD-Werkzeugen zusammengestellt (rechts), welches komplett gratfrei arbeitet und deshalb keinerlei manuelle Tätigkeiten mehr am entsprechenden Bauteil vorgenommen werden müssen.