4 Schneidwerkzeug-Trends in der Metallbearbeitung und Fertigung

Zwei der führenden Schneidwerkzeughersteller bereiten sich auf die Zukunft der Teilefertigung vor. Wir werfen einen Blick auf die jüngsten Innovationen – mit einem genauen Blick darauf, wohin sich die Tools entwickeln.

Von proprietären Metallen für die Luft- und Raumfahrt über Polymere und Kohlefaserverbundwerkstoffe bis hin zu 3D-gedruckten Teilen aus Metallpulvern entwickeln sich die Materialien von morgen.

Wohin entwickeln sich die Schneidwerkzeuge und Werkzeughalter für diese Materialien? Werden Kosten, Standzeit oder Vorhersagbarkeit die treibenden Faktoren bei der Entwicklung neuer Werkzeuge sein?

Wie wichtig wird Echtzeit-Feedback von Tools werden? Sind Industrie 4.0 und das industrielle Internet der Dinge nur ein Hype oder stehen wir an der Schwelle zu einer bahnbrechenden Evolution in der Metallbearbeitungstechnologie?

Was auch immer das Ergebnis sein mag, Lieferanten und Hersteller von Schneidwerkzeugen begrüßen diese schöne neue Welt.

Cutting-Tool-Trend Nr. 1:Internet of Things-Integration

Jeder, der sich diese Fragen nicht stellt, könnte in 10 Jahren zurückblicken und sich wünschen, er hätte die Dinge ganz anders gemacht. Die meisten Hersteller von Schneidwerkzeugen bringen nicht nur neue Hartmetalle, Beschichtungen und Geometrien in halsbrecherischer Geschwindigkeit auf den Markt, sondern viele erwarten, dass die Digitalisierung der klare Weg nach vorne für Werkstätten sein wird, die angesichts einer technologisch orientierteren Belegschaft die Produktivität steigern möchten.

Darunter auch Sandvik Coromant. Das Unternehmen war sehr damit beschäftigt, ein ganzes Ökosystem von Dashboards und Visualisierungstools zu entwickeln, um Kunden dabei zu helfen, die vermeintlichen Vorteile von Industrie 4.0 und IIoT zu nutzen. Die CoroPlus Connected-Solutions-Plattform verspricht beispielsweise nie dagewesene Einblicke in die Werkzeugmaschinennutzung und andere Effizienzkennzahlen. In ähnlicher Weise bieten die DTH Plus-gesteuerten Werkzeughalter vorausschauende Wartungsfunktionen, die darauf ausgelegt sind, Ausfallzeiten auf Fräs-Dreh-CNC-Drehmaschinen zu reduzieren.

Magnus Ekbäck, Vice President of Strategy and Business Development bei Sandvik Coromant, hielt auf der IMTS 2018 eine Grundsatzrede, in der er beschrieb, wie die Digitalisierung die diskrete Fertigung neu gestalten wird.

Er erörterte die wichtigsten Trends, die die Branche beeinflussen, einschließlich der Nachfrage nach mehr Informationen, der wachsenden Qualifikationslücke und der Notwendigkeit einer besseren Entscheidungsfindung in der Entwurfs- und Planungsphase. Jedes dieser Probleme, sagte er, kann durch eine bessere Konnektivität und den Zugriff auf Daten angegangen werden.

Sehen Sie in unserem Interview mit Jeff Rizzie, Director, Digital Engineering, Sandvik Coromant, auf der IMTS 2018, wie die digitale Vision von Sandvik Coromant zum Leben erweckt wird.

Schneidwerkzeug-Trend Nr. 2:Vibrationsreduzierung beim Drehen

Ein bemerkenswertes Beispiel hierfür ist das Silent Tools Plus-Programm des Werkzeugherstellers, das entwickelt wurde, um Vibrationen zu reduzieren und die Bohrungsqualität bei Innendrehoperationen mit erweiterter Reichweite zu verbessern. Praktisch alle großen Werkzeughersteller bieten für diese oft problematische Anwendung irgendeine Art von gedämpfter Bohrstangentechnologie an.

Sandvik Coromant ist noch einen Schritt weiter gegangen und hat seine Werkzeuge mit Bluetooth-fähigen Sensoren sowie einer mobilen „App“ zur aktiven Überwachung der Bohrbedingungen ausgestattet.

Wie Ekbäck feststellte, werden Fertigungsdesign und -planung in Maschinenwerkstätten der Zukunft eine immer wichtigere Rolle spielen. Cloudbasierte Dienstprogramme wie CoroPlus ToolGuide und ToolLibrary von Sandvik Coromant werden dazu dienen, die Werkzeugwegprogrammierung zu rationalisieren und dann den Bedienern zu helfen, Bearbeitungsprozesse zu optimieren, lange bevor der erste Span hergestellt wird.

Das NOVO-Programm von Kennametal bietet ähnliche Möglichkeiten mit seiner „Art to Part to Profit“-Suite digitaler Tools. Benutzer können digitale Modelle von Schneidwerkzeugen und Werkzeughaltern auswählen und herunterladen, Ratschläge zu deren Anwendung erhalten, ihre Leistung simulieren und optimieren.

Um mehr über das NOVO-Programm von Kennametal zu erfahren, sehen Sie sich dieses Video an.

Schneidwerkzeug-Trend Nr. 3:Schaftfräser, Bohrer und der Spanverdünnungseffekt

Es gibt keinen Mangel an Werkzeugen zur Auswahl:Kennametal ist nur eines der Unternehmen, das im vergangenen Jahr eine Reihe von leistungsstarken, anwendungsspezifischen Schaftfräsern und Bohrern eingeführt hat. Der KOR 5 Hartmetall-Schaftfräser mit Kühlmittelzufuhr, fünf Schneiden und Spanbrecher wird als „König des Schruppens“ in Aluminium beworben.

Das proprietäre Nutendesign des HARVI I TE-Schaftfräsers verspricht eine ähnliche Leistung in Stahl, Edelstahl, Gusseisen und Hochtemperaturlegierungen. Der KenTIP FS-Bohrer soll Vollhartmetallleistung in einem kostengünstigen modularen Design bieten. Und Wendeschneidplattenfräser wie der Mill 4-12 ^KT und HARVI Ultra 8X setzen die Messlatte für Hochleistungsfräsen weiterhin höher.

Sandvik Coromant hat sich nicht gerade auf seinen digitalen Lorbeeren ausgeruht. Sein CoroDrill DS20 ist für tiefe und hochpräzise Bohrungen ausgelegt, während der CoroDrill 863 auf die Bohrungsherstellung in der Luft- und Raumfahrt in kohlefaserverstärkten Kunststoffen und in Aluminium und Titan mit Metallschichten in Flugzeugrahmen abzielt.

Was vielleicht noch bemerkenswerter ist, ist die Rolle von Sandvik Coromant als Disruptor für Schneidwerkzeuge. Seine CoroCut QD-Abstechwerkzeuge nutzen die Y-Achse auf High-End-CNC-Drehmaschinen, um die Standzeit und die Vorschübe bei Trennanwendungen erheblich zu erhöhen. Ebenso CoroTurn PrimeTurning ^TM nutzt den Effekt der Spanverdünnung, das gleiche Phänomen, das trochoidale Frässtrategien so erfolgreich macht, indem Teile in eine völlig unorthodoxe Richtung gedreht werden:weg von der Spindel.

Schneidewerkzeug-Trend Nr. 4:3D-Druck in der Fertigung

Jeder dieser Zerspanungsgiganten verfolgt eine weitere innovative Werkzeugbaustrategie mit einer Technologie, mit der immer mehr Hersteller vertraut sind:3D-Druck.

Sandvik Coromant verzeichnete großen Erfolg beim autonomen Fahrzeughersteller Local Motors mit dem CoroMill 390, einem leichten, additiv gefertigten Wendeschneidplattenfräser, der Berichten zufolge die Fräszeit auf einem Shuttle-Chassis aus Verbundwerkstoff um 95 Prozent reduzierte. Und dank des schnell wechselbaren Capto-Kopfes wurden die Rüstzeiten reduziert.

Kennametal verwendet auch 3D-Druck. Als ein Kunde Schwierigkeiten hatte, ein Paar Koaxialbohrungen in einem Elektromotorgehäuse zu reiben, weil das Werkzeug einfach zu schwer für das Bearbeitungszentrum war, konstruierten und druckten Kennametal-Ingenieure eine kundenspezifische Wendeschneidplatten-Reibahle, die nicht nur das Gewicht des Werkzeugs um die Hälfte reduzierte, sondern auch erfüllte die anspruchsvollen Anforderungen des Autoherstellers an Genauigkeit, Rundheit und Oberflächenbeschaffenheit.

Diese Erfolgsgeschichten repräsentieren einen weiteren Trend:kundenspezifische Werkzeuge. Wenn Standardwerkzeuge nicht ganz ausreichen oder wenn eine höhere Produktivität erforderlich ist, nutzen diese Hersteller von Schneidwerkzeugen ihr fundiertes technisches Wissen, um Lösungen zu finden. Dazu könnte etwas so Einfaches wie ein indexierbares Kombinationswerkzeug aus Bohrer, Fasen und Planfräsen gehören, oder es könnte eine 3D-gedruckte leichte Reibahle sein.

Was auch immer der Bedarf ist, die additive Fertigung wird tiefgreifende Auswirkungen auf die Lieferanten von Schneidwerkzeugen und diejenigen haben, die ihre Waren gleichermaßen verwenden. Um die zuvor gestellte Frage „Was ist am wichtigsten:Kosten, Standzeit oder Vorhersagbarkeit“ zu beantworten, liegt die Antwort auf der Hand:Es geht um sie alle – mit Datentransparenz und Konnektivität für ein gutes Maß.

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