Den richtigen CNC-Spindel-Rebuilder wählen: Qualität zählt

Für Hersteller sind CNC-Werkzeugmaschinenspindeln kritisch für jedes Bohren, Fräsen, Bohren, Schleifen, Routen, Schneiden oder Sägen. Wenn diese Systeme jedoch durch Verunreinigungen, menschliches Fehlverhalten, unsachgemäße Wartung, Schmierprobleme oder schlechtes Spindeldesign verschleißen und ausfallen, ist oft ein qualitativ hochwertiger Rebuild erforderlich.

Trotz der Verfügbarkeit von Spindel-Rebuildern landesweit bietet nicht jede Firma dieselbe Qualitätsstufe. Selbst wenn ein Rebuilder die Ausrüstung hat, fehlen ihm möglicherweise Erfahrung, technisches Wissen oder Liebe zum Detail, um eine Spindel wiederaufzubauen, die jahrelang zuverlässig performt.

Selbst renommierte Rebuilder variieren in Umfang und Qualität der Erstinspektion, Genauigkeit der Kostenvoranschläge und Kommunikationsniveau mit Kunden. Doch angesichts der direkten Korrelation zwischen diesen Faktoren und der letztendlichen Qualität und Langlebigkeit des Rebuilds glauben die meisten Zerspaner weiterhin, dass es wenig Unterschied macht, welchen Betrieb sie kontaktieren.

In der Praxis kann der Unterschied jedoch signifikant sein und die Shop-Produktivität ernsthaft beeinträchtigen. Die meisten Zerspaner können leicht Geschichten von fehlgeschlagenen Spindelreparaturen erzählen, die zu kostspieligen Stillstandszeiten führten.

„Nach einem Spindel-Rebuild musste ich die Maschine kurz darauf für eine zusätzliche Reparatur aus der Produktion nehmen“, sagt Tom Collins, Wartungsleiter bei Edro Engineering's Walnut, Kalifornien, Facility. Edro Engineering, das Nordamerika und Europa bedient, ist ein One-Stop-Tooling-Lösungs-Shop für Zerspanungsdienstleistungen, Spezialmaterialien, kundenspezifische Formenbasen, PVD/DLC-Beschichtungen und additive Fertigung.

„Jedes Mal, wenn diese CNC-Maschinen down sind, kostet uns das Geld, also wollen wir sie nie down haben“, sagt Collins, der für mehr als 50 Fräsmaschinen, Koordinatenbohrwerke und Flachschleifmaschinen verantwortlich ist. „Weil wir unsere Spindeln oft mit hohen Drehzahlen fahren und Edelstahl und Spezialmaterialien schleifen, sind häufige Rebuilds notwendig – sogar zu erwarten.“

„Wenn wir also eine Spindel einschicken und sie nicht ordnungsgemäß repariert wird, muss sie wieder ausgebaut werden für zusätzliche Reparaturen – und das setzt die Maschine noch länger außer Betrieb – und das kostet noch mehr Geld“, fügt er hinzu.

Morgan Stipp, der einen Schleifbetrieb bei Embee Processing in Santa Ana, Kalifornien, beaufsichtigt, stimmt zu, dass Stillstandsminimierung essenziell ist.

Stipp überwacht etwa 20 Präzisionsschleifmaschinen in Embee Processings 11.500 m² (124.000 sq ft) großem Metal-Finishing-Campus in Santa Ana. Dazu gehören Studer CNC-Schleifmaschinen, Okamoto NC-Außenschleifmaschinen, Rundschleifmaschinen und andere Geräte mit Gewinde-, Flächen- und Superfinish-Schleiffähigkeiten.

Die meisten Teilekonfigurationen erfordern, dass Chrom- oder HVOF-Oberflächen nach dem Beschichten geschliffen, poliert, gehont und entgratet werden, um die gewünschte Oberflächengüte zu erreichen. Diese Operationen werden durchgeführt, um eine fehlerfreie Oberfläche mit Toleranzen von nur 50 Millionstel Zoll (1,27 µm) zu gewährleisten, so Stipp.

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

In dieser Hinsicht glaubt Stipp, dass die Gründlichkeit der Erstinspektion, die der Reparatur-/Rebuild-Shop durchführt, nicht nur die Langlebigkeit der Spindel nach dem Rebuild beeinflusst, sondern auch die Genauigkeit des Kostenvoranschlags.

„Eine Maschine wegen unerwarteter zusätzlicher Wartung stillzulegen, weil die Inspektion etwas übersehen hat, kann uns viel Geld kosten“, sagt Stipp. „Wir wollen auch keine Überraschungsnachberechnungen wegen unzureichender Erstinspektion und Angebot.“

Sowohl Stipp als auch Collins fanden die Präzision und Liebe zum Detail, die sie brauchten, als sie MZI Precision in Huntington Beach, Kalifornien, kontaktierten – einen erfahrenen Werkzeugmaschinenspindel-Rebuilder mit einem kompletten Prozess, der Kunden einen schnellen Weg zurück zu maximaler Produktivität bietet.

Während die meisten Spindel-Rebuilder nur minimal Zeit aufwenden, um Teile vor der Inspektion abzuwischen, reinigt und poliert dieser Rebuilder während der Demontage jedes Bauteil mit Emerytuch, um selbst winzige Unvollkommenheiten sichtbar zu machen. Selbst Muttern werden entfernt, poliert und dann getestet, um korrekten Sitz zu gewährleisten.

Der nächste Schritt ist detaillierte Vermessung und Dokumentation jedes Teils der Spindelwellen- und Gehäusegeometrie. Mikrometer werden für detaillierte Maßmessungen verwendet, Rundlauf wird mit 50-Millionstel-Zoll-Messuhren geprüft. Die Wellenlageranschultern werden geprüft, ob sie wahr und rechtwinklig sind. Die Gehäusebohrungen werden auf Maß, Ausrichtung und Anschulternquadratur geprüft. MZI Precision macht auch Videos, gefolgt von Digitalfotos jedes Teils während der Demontage.

„Wenn ich irgendwas mit unseren Spindeln habe, rufe ich sie vor dem Hersteller an. Sie diagnostizieren die Spindel kostenlos und schicken mir einen detaillierten Kostenvoranschlag, der auf den Cent genau war. Ich hatte nie eine Überraschungsnachberechnung“, sagt Stipp.

Laut Edro Engineerings Tom Collins wird die Reparaturqualität auch durch die Expertise des Rebuilders und das Kommunikationsniveau beeinflusst – Eigenschaften, die er auch bei MZI Precision fand.

„Kommunikation ist wichtig, und es ist ein Zwei-Wege-Gespräch“, sagt Collins. „Das Unternehmen will verstehen, wie die Spindel läuft, die Bedingungen, die Art der gefertigten Teile, welche Metalle geschnitten werden, Schnitttiefen etc., damit der Rebuild auf meine Anwendung zugeschnitten werden kann. Auch wenn ich eine Frage habe, wird sie schnell beantwortet.“

Collins schätzt auch den Einsatz ausschließlich hochwertiger Ersatzkomponenten und Lager, die Gerätezuverlässigkeit und Lebensdauer erhöhen. Der Rebuilder nutzt luftfahrtqualifizierte Lager mit ABEC 7 oder 9, der höchsten Klassifizierung. Je nach Anforderungen werden oft Keramiklager empfohlen, trotz des nominalen Mehrkostens, wegen Langlebigkeit und höheren Drehzahlen.

„Ich habe ihre Rebuilds als so gut wie OEM und manchmal besser empfunden. Die Spindeln liefen perfekt, also erwarte ich, dass sie lange halten“, sagt Collins.

Während Spindel-Rebuild-Zuverlässigkeit und Lebensdauer essenziell sind, ist schnelle Durchlaufzeit auch wichtig, da Maschinenstillstand minimiert werden muss. „Die Durchlaufzeit für unsere Spindel-Rebuilds muss zeitnah sein, um unsere Produktion auf Kurs zu halten“, sagt Collins.

Obwohl Spindel-Rebuilds von verschiedenen Quellen verfügbar sind: Für Hersteller, die größere Produktionszuverlässigkeit, Uptime und Lebensdauer aus ihren CNC-Geräten suchen, ist die Zusammenarbeit mit einem Experten für Spindelspezialisten meist die beste Option.