Spindelumbauer sind nicht gleich

Für Hersteller sind CNC-Werkzeugmaschinenspindeln für alle Bohr-, Fräs-, Bohr-, Schleif-, Fräs-, Schneid- oder Sägeprozesse von entscheidender Bedeutung. Wenn sich diese Systeme jedoch aufgrund von Verunreinigungen, menschlichem Versagen, unsachgemäßer Wartung, Schmierproblemen oder schlechtem Spindeldesign verschlechtern und ausfallen, ist häufig eine Qualitätsüberholung erforderlich.

Trotz der landesweiten Verfügbarkeit von Spindelüberholern bietet nicht jede Firma das gleiche Qualitätsniveau. Selbst wenn ein Instandsetzer über die Ausrüstung verfügt, verfügt er möglicherweise nicht über die Erfahrung, das technische Wissen oder die Liebe zum Detail, die erforderlich sind, um eine Spindel zu überholen, die viele Jahre zuverlässig funktioniert.

Selbst seriöse Instandsetzer unterscheiden sich im Umfang und in der Qualität der Erstinspektion, der Genauigkeit der Angebote und dem Grad der Kommunikation mit den Kunden. Angesichts der direkten Korrelation zwischen diesen Faktoren und der ultimativen Qualität und Langlebigkeit des Umbaus glauben die meisten Maschinisten jedoch weiterhin, dass es kaum einen Unterschied macht, an welche Werkstatt sie sich wenden.

In der Praxis kann der Unterschied jedoch erheblich sein und die Produktivität der Werkstatt ernsthaft beeinträchtigen. Infolgedessen können die meisten Maschinisten leicht Geschichten über fehlgeschlagene Spindelreparaturen erzählen, die zu kostspieligen Ausfallzeiten geführt haben.

„Nach dem Umbau einer Spindel musste ich die Maschine innerhalb kurzer Zeit für weitere Reparaturen aus der Produktion nehmen“, sagt Tom Collins, Instandhaltungsleiter im Werk Walnut, Kalifornien, von Edro’s Engineering. Edro Engineering, das Nordamerika und Europa beliefert, ist ein One-Stop-Tooling-Solution-Shop für Bearbeitungsdienstleistungen, Sondermaterialien, kundenspezifische Formaufbauten, PVD/DLC-Beschichtungen und additive Fertigung.

„Jeder Ausfall dieser CNC-Maschinen kostet uns Geld, deshalb wollen wir sie nie ausfallen lassen“, sagt Collins, der für mehr als 50 Fräsmaschinen, Koordinatenbohrer und Flachschleifmaschinen verantwortlich ist. „Da wir unsere Spindeln oft mit hohen Drehzahlen betreiben und Oberflächenschleifen von Edelstahl und Spezialmaterialien durchführen, sind häufige Umbauten erforderlich – sogar zu erwarten.“

„Wenn wir also eine Spindel verschicken und sie nicht richtig repariert wird, muss sie für weitere Reparaturen wieder ausgebaut werden, und das wird die Maschine noch länger stilllegen – und das ist noch mehr Geld“, fügt er hinzu.

Morgan Stipp, der einen Schleifbetrieb für Embee Processing in Santa Ana, Kalifornien, überwacht, stimmt zu, dass die Minimierung von Ausfallzeiten von entscheidender Bedeutung ist.

Stipp überwacht etwa 20 Präzisionsschleifmaschinen in der 124.000 Quadratfuß großen Campusanlage für Metallveredelung von Embee Processing in Santa Ana, Kalifornien. Dazu gehören CNC-Schleifmaschinen von Studer, NC-AD-Schleifmaschinen von Okamoto, spitzenlose Schleifmaschinen und andere Geräte mit Gewinde-, Oberflächen- und Superfinish-Schleiffähigkeiten.

Bei den meisten Teilekonfigurationen müssen die Chrom- oder HVOF-Oberflächen nach dem Plattieren geschliffen, poliert, gehont und entgratet werden, um die gewünschte Oberflächengüte zu erzielen. Diese Vorgänge werden durchgeführt, um laut Stipp ein makelloses Finish mit Toleranzen von bis zu 50 Millionstel Zoll zu gewährleisten.

„Wir sind extrem wählerisch bei unserem Präzisionsschleifen, weil es für unsere Kunden im Grunde perfekt sein muss. Ohne die richtige Ausrüstung und gut gewartete Spindeln könnten wir nicht im Geschäft bleiben“, sagt Stipp.

In diesem Zusammenhang ist Stipp der Ansicht, dass die Gründlichkeit der Erstinspektion durch die Reparatur-/Überholungswerkstatt nicht nur die Langlebigkeit der Spindel nach der Überholung beeinflusst, sondern auch die Genauigkeit des Preisangebots.

„Eine Maschine wegen unerwarteter zusätzlicher Wartungen ausfallen zu lassen, weil bei der Inspektion etwas übersehen wurde, kann uns viel Geld kosten“, sagt Stipp. „Außerdem wollen wir keine überraschenden Aufpreise, weil die Erstinspektion und das Angebot nicht gründlich genug waren.“

Sowohl Stipp als auch Collins fanden die Präzision und Liebe zum Detail, die sie benötigten, als sie sich an MZI Precision aus Huntington Beach, Kalifornien, wandten, einen erfahrenen Werkzeugmaschinenspindel-Instandsetzer mit einem kompletten Prozess, der Kunden einen schnellen Weg zurück zu maximaler Produktivität bietet.

Während sich die meisten Spindelüberholer nur wenig Zeit nehmen, um die Teile vor der Inspektion abzuwischen, reinigt und poliert der Überholer während der Demontage jede Komponente mit Schmirgelleinen, um selbst winzige Unvollkommenheiten deutlich sichtbar zu machen. Sogar die Muttern werden entfernt, poliert und dann auf richtigen Sitz geprüft.

Der nächste Schritt ist die detaillierte Messung und Dokumentation aller Teile der Wellen- und Gehäusegeometrie der Spindel. Mikrometer werden verwendet, um detaillierte Größenmessungen vorzunehmen, der Rundlauf wird mit 50-Millionstel-Zoll-Messuhren überprüft. Anschließend werden die Wellenlagerschultern auf Rundlauf und Rechtwinkligkeit geprüft. Die Gehäusebohrungen werden auf Größe, Ausrichtung und Rechtwinkligkeit der Schultern geprüft. MZI Precision macht auch Videos, gefolgt von digitalen Fotos von jedem Teil während des Demontageprozesses.

„Wenn mit unseren Spindeln etwas schief geht, rufe ich sie vor dem Hersteller an. Sie werden die Spindel kostenlos diagnostizieren und mir ein detailliertes Angebot zusenden, das auf alles auf den Cent genau ist. Ich hatte noch nie eine Überraschungsgebühr“, sagt Stipp.

Laut Tom Collins von Edro Engineering wird die Qualität der Reparatur auch durch das Fachwissen des Rebuilders und das Niveau der Kommunikation beeinflusst, Eigenschaften, die er auch bei MZI Precision fand.

„Kommunikation ist wichtig, und es ist ein wechselseitiges Gespräch“, sagt Collins. „Das Unternehmen möchte verstehen, wie die Spindel läuft, die Bedingungen, die Arten der hergestellten Teile, welche Metalle geschnitten werden, die Schnitttiefe usw., damit der Umbau auf meine Anwendung zugeschnitten werden kann. Auch wenn ich eine Frage habe, antworten sie schnell.“

Collins schätzt auch, dass der Spindelumbauer nur hochwertige Ersatzkomponenten und Lager verwendet, die dazu beitragen, die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Ausrüstung zu erhöhen. Der Rebuilder verwendet Lager in Luft- und Raumfahrtqualität, die mit ABEC 7 oder 9, der höchsten Klassifizierung, bewertet sind. Je nach Anforderung werden trotz des nominellen Mehrpreises aufgrund der Langlebigkeit und höheren Laufgeschwindigkeiten oft Keramiklager empfohlen.

„Ich habe festgestellt, dass ihre Umbauten so gut wie OEM und manchmal sogar besser sind. Die Spindeln sind perfekt gelaufen, daher erwarte ich eine lange Lebensdauer“, sagt Collins.

Während die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Spindelumrüstung von entscheidender Bedeutung sind, ist eine schnelle Abwicklung ebenfalls wichtig, da die Ausfallzeiten der Ausrüstung minimiert werden müssen. „Der Turnaround für unsere Spindelumbauten muss rechtzeitig erfolgen, um unsere Produktion auf Kurs zu halten“, sagt Collins.

Obwohl Spindelüberholungen von verschiedenen Quellen erhältlich sind, ist die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Spindelspezialisten für Hersteller, die eine höhere Produktionszuverlässigkeit, Betriebszeit und Lebensdauer ihrer CNC-Ausrüstung anstreben, normalerweise die beste Option.