Metalworking World 3/2011

Transcrição

Gehirn Online:
Macht uns die moderne
Technik dumm?
3/11
Das Wirtschafts- und Technologiemagazin von Sandvik Coromant
Kanada:
Glücklich
gelandet
Fertigung:
Grünes Licht
für hohe
Geschwindigkeit
Innovation:
Wolfgang Hütter,
Werksleiter bei Voith
Turbo in Heidenheim.
Wie sieht die
Windkraft von
morgen aus?
Deutschland:
Bahnbrechende Technologie für das Verzahnungsfräsen
Für den Erfolg
bestens geschult
editorial
Kenneth V Sundh, Präsident Sandvik Coromant
Engagement,
Teamwork und Ehrgeiz
Erfolg ist das Ergebnis von beruflichem
Engagement und der Fähigkeit, mit den richtigen
Leuten zusammenzuarbeiten. Wolfgang Hütter,
Werksleiter beim deutschen Maschinenhersteller
Voith, ist ein Beweis dafür. Es war kein Zufall,
dass diese erfahrene Führungskraft mit der
Planung von Voiths neuer Fabrik in Heidenheim
zur Herstellung von Getrieben für Hochgeschwindigkeitszüge beauftragt wurde.
Auf Seite 10 berichten wir ausführlich, wie
sich Hütter mit Leib und Seele diesem Projekt
widmete. Inspiriert von der Fließbandfertigung in
der Autoindustrie hat er eine Fabrik geschaffen,
in der die teuren Spezialmaschinen das Produktionstempo bestimmen und alles bis zum kleinsten
Bauteil sorgfältig durchkalkuliert ist.
Hütter wusste allerdings, dass er für die
erfolgreiche Durchführung seines Projekts die
Hilfe von Experten brauchte. So entwickelte er
zusammen mit dem Werkzeugmaschinenhersteller Heller und Sandvik Coromant ein neues Verfahren für die Fertigung von Kegelrädern auf
5-Achs-Bearbeitungszentren. Die so genannte
uP-Gear® Technology ist inzwischen patentiert.
Clever agierte auch der kanadische Fahrwerkhersteller Messier-Bugatti-Dowty. Als die
Kunden Boeing und Airbus nach leichteren
Bauteilen verlangten, nutzte er die globale
Organisation von Sandvik Coromant für die
Entwicklung einer optimalen Lösung dieses
Problems. Sandvik Coromant-Experten aus
Kanada, Frankreich, Deutschland und Mexiko
waren in den Prozess involviert und lieferten
schließlich Ergebnisse, die alle Erwartungen
übertrafen. Auf Seite 22 erfahren Sie mehr
darüber.
Das sind nur zwei Beispiele, die belegen, dass
2 metalworking world
„Hütter wusste, dass
er für die erfolgreiche
Durchführung seines
Projekts die Hilfe von
Experten brauchte.“
der Weg zum Erfolg auf Wissen, Partnerschaft
und Zusammenarbeit basiert. Besuchen Sie uns
auf der EMO in Hannover. In unserem Smart
Hub präsentieren wir die neuesten Entwicklungen in verschiedenen Bereichen und zeigen
Ihnen, wie wir gemeinsam neue Lösungen finden
können, die Sie auf Erfolgskurs bringen. Nach
diesem Besuch, davon sind wir überzeugt,
werden Sie besser gerüstet sein, um Ihre Fertigungsprozesse zu optimieren und ihre Gewinne
zu steigern. Ich hoffe, wie sehen uns dort!
Viel Spaß bei der Lektüre.
Kenneth V Sundh
Präsident Sandvik Coromant
Metalworking World ist das
Wirtschafts- und Technologiemagazin von
AB Sandvik Coromant, 811 81 Sandviken,
Schweden. Tel: +46 (26) 26 60 00.
Metalworking World erscheint dreimal im
Jahr in amerikanischem und britischem
Englisch, Chinesisch, Dänisch, Deutsch,
Finnisch, Französisch, Italienisch,
Japanisch, Koreanisch, Niederländisch,
Polnisch, Portugiesisch, Russisch,
Schwedisch, Spanisch, Tschechisch, Thai
und Ungarisch. Das Magazin ist für
Sandvik Coromant-Kunden in aller Welt
kostenlos. Herausgegeben von Spoon
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Druck: Sandvikens Tryckeri. Gedruckt
auf MultiArt Matt 115 g/m2 und MultiArt
Gloss 200 g/m2 von Papyrus AB,
zertifiziert nach ISO 14001 und
EMAS-registriert.
Coromant Capto, CoroMill, CoroCut,
CoroPlex, CoroTurn, CoroThread,
CoroDrill, CoroBore, CoroGrip, AutoTAS,
GC, Silent Tools und iLock sind von
Sandvik Coromant eingetragene
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loses Exemplar der Metalworking World.
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Die Informationen sind von allgemeiner
Art und sollten nicht als Empfehlung
betrachtet oder als Grundlage für
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Inhalt
10
22
Mit einem neuen
patentierten Verfahren
hat sich Voith Turbo
einen Namen gemacht.
Produktivitätssteigerung
bei kanadischem
Fahrwerkhersteller durch
globale Zusammenarbeit.
27
Beeinträchtigen
moderne Systeme
unser Denkvermögen?
Streiflicht: Neues aus der
Zerspanungsindustrie....................4
Machen intelligente Systeme
die Menschen dumm?..........27
Deutsche Innovatoren........10
Chinas Werkzeug
zum Erfolg...............................34
Die große Zukunft
der Windkraft......................... 17
Die Lösung..............................38
Internationale Hilfe für
kanadisches Problem...........22
17
Wie sehen die
Windkraftwerke der
Zukunft aus?
Technik
In der Ruhe liegt
die Kraft
Produktivitätsverluste durch
Vibrationen führten zur Entwicklung einer neuen Generation
schwingungsgedämpfter Silent
Tools-Fräsadapter.
20
Harte Schale
PVD-beschichtete Werkzeuge
reduzieren dank höherer Schnittgeschwindigkeiten die Taktzeiten und
ermöglichen so die Fertigung einer
größeren Anzahl von Werkstücken in
kürzerer Zeit. Das ebnet den Weg für
gewaltige Kosteneinsparungen.
32
Langlebiges
Hartmetall
Eine neue Generation von Vollhartmetall-Bohrern und Geometrien
verbessert Spankontrolle, Produk
tivität und Werkzeugstandzeiten.
37
metalworking world 3
Energie. In den USA könnten Haushalte
schon bald ihren Strombedarf mit Energie aus
dem Tidenhub decken. Der New Yorker Energieversorger Verdent Power will 30 neue Gezeitenkraftwerke im östlichen Arm des East River
installieren.
Die Turbinen funktionieren weitgehend wie
Windturbinen, nur dass sie die Energie aus der
Wasserströmung gewinnen. Obwohl die Gezeitenkraftwerke nicht so groß sind wie Wind- oder
Wellenkraftwerke, können sie im Jahr theoretisch
bis zu 110 Terawattstunden produzieren, was der
Energieproduktion von rund zwölf großen Kernkraftwerken entspricht.
Nach einem kürzlich im Christian Science
Monitor veröffentlichten Bericht wird es die erste
Installation von Gezeitenkraftwerken in den USA
sein. n
Neuer
Reisetrend
Kris Unger/Verdan
t Power
Im östlichen
Arm des New
Yorker East
River sollen
Gezeitenkraftwerke
installiert
werden.
Neuer Präsident
übernimmt das Ruder
management. Am 1. September tritt Klas
Forsström das Amt als Präsident von Sandvik
Coromant an. Der 43-jährige arbeitet seit 17 Jahren
im Sandvik-Konzern und hat in
der Zeit verschiedene Posten in
leitender Stellung vor allem bei
Sandvik Coromant bekleidet,
darunter in den Bereichen F&E,
Produktentwicklung, Marketing, Geschäftsentwicklung und
Vertrieb. Forsström verbrachte
auch dreieinhalb Jahre in den
USA als Geschäftsführer bei Dormer Tools, einem
ehemaligen Tochterunternehmen, das kürzlich mit
Sandvik Coromant zusammengeschlossen wurde.
Zuletzt war er als Präsident bei Sandvik Hard
Materials tätig. n
Tourismus Das Weltall als Reiseziel,
bisher nur Milliardären vorbehalten, könnte
nach Ansicht von Adam Baker, Berater bei
Rocket Engineering, schon bald erschwing
licher werden. Im März informierte sich Baker
auf einem Symposium zum Thema „Weltall
tourismus – Neue Geschäftsmöglichkeit für
das 21. Jahrhundert“ über die Fortschritte
in diesem Bereich und die innerhalb der
nächsten zehn Jahre zu erwartenden Veränderungen. Das Symposium fand an der britischen
Staffordshire University statt und beleuchtete
unter anderem die Technologien, die sichere
Flüge ins Weltall in Zukunft möglich machen
sollen. Baker zufolge soll es billigere Weltraumflüge schon ab 2012 geben. Er verweist dabei
auf das Raumfahrtunternehmen Virgin
Galactic, das bereits Anzahlungen für kurze
Trips in die Erdumlaufbahn entgegen nimmt.
Die Idee erfreut sich großer Beliebtheit:
410 Personen haben sich bisher angemeldet. n
WUSSTEN SIE ...
dass bei der Fertigung neuer Wendeschneidplatten der CO2-Ausstoß um
rund 40 Prozent geringer ausfällt, wenn man recyceltes Hartmetall ver
wendet, statt neues Eisenerz abzubauen?
ATELIER Simon
Umweltfreundlicher
Verein
Energie. Die Philadelphia
Eagles haben zwar nicht den
diesjährigen US Super Bowl gewonnen, dafür aber viel Lob für ihr
fortschrittliches Umweltkonzept.
Die Eagles wollen ihre Arena mit
67.000 Sitzplätzen vor Beginn der
neuen Saison 2012 mit Windturbinen, Solarzellen und einem
Biodiesel-Kraftwerk ausstatten und
damit das erste selbstversorgende
LeSean
McCoy.
Stadium in den USA schaffen,
das allein mit erneuerbarer
Energie auskommt. SolarBlue in
Florida investiert 30 Millionen
US-Dollar in das Projekt. Im
Gegenzug haben sich die
Eagles verpflichtet, ihre
Energie die nächsten
20 Jahre von
SolarBlue zu beziehen. n
Drew Hallowell
Gezeitenkraft
NASA
Quicktime
Quicktime
text: geoff mortimore foto: Dominic Favre
Sonnen
anbeter
Bertrand Piccard verleiht der Wissenschaft
einen Hauch von Abenteuer
Keiner kann behaupten, Bertrand Piccard
ruhe sich auf seinen Lorbeeren aus. Der
jüngste Spross einer berühmten Pionierund Forscherfamilie hat einen Hochschulabschluss in Medizin, hält Vorträge und
schreibt Bücher. 1992 machte er sich einen
Namen, als er als erster Mensch die Erde in
einem Heißluftballon in 19 Tagen umrundete.
Piccards neueste Herausforderung ist
ebenso kühn wie seine bisherigen Vorhaben.
Mit dem Solar Impulse-Projekt möchte
Piccard die Bedeutung der modernen Technik
für eine nachhaltige Entwicklung hervorheben. Dabei geht es um den Bau des ersten
Solarflugzeugs, mit dem er ohne Treibstoff
völlig schadstofffrei einmal um die Erde
fliegen will. Das Flugzeug soll allein durch
Sonnenenergie angetrieben werden. Die
Tests laufen seit 2006, und der Flug ist für
2013 geplant. Das Projekt zielt auch darauf
ab, Träumen und Gefühlen wieder einen
Platz in der Wissenschaft einzuräumen.
Bei seinem Hintergrund könnte ihm dies
durchaus gelingen. n
Quicktime
text: geoff mortimore foto: curtis comeau
Bob Johnston ist Geschäftsführer
bei Machine Tech CNC.
„Die Bohrstange
machte sich rasch
bezahlt.“
Vier Fragen an Bob Johnston von Machine Tech CNC. Dank zwei neuer
schwingungsgedämpfter Bohrstangen hat das Unternehmen viele
neue Aufträge erhalten.
Wie kommt das?
Bei einem Auftrag war eine bestimmte Bohrungstiefe vorgeschrieben.
Die Silent Tools-Bohrstangen ab 80 mm verfügen über ein einstellbares f1-Maß, mit dem Bohrungsbearbeitungen entsprechend angepasst
durchgeführt werden können. Genau so etwas brauchten wir, ebenso
wie eine Bohrstange, die eine größere Auskragung ermöglicht.
Warum ist der Überhang so wichtig?
Es kam vor allem darauf an, die Größe leichter am Schneidkopf
anpassen zu können. Wir haben Aufträge, bei denen Bohrungen mit
102 mm Durchmesser und einer Tiefe von fast 1000 mm verlangt
werden. Eine herkömmliche 100 mm-Bohrstange geht nicht in die
Bohrung, aber eine 80-Millimeter-Bohrstange schon. Bisher waren
mehrere Arbeitsschritte erforderlich, um eine 102 mm-Bohrung zu
erstellen. Jetzt kommen wir mit einem aus.
Was war das Ergebnis?
Wir konnten einen wesentlich wettbewerbsfähigeren Preis anbieten,
weswegen unser Auftragseingang drastisch zugenommen hat. Die
Bohrstange ist bei uns seit vier Jahren täglich im Einsatz und hatte
sich bereits nach vier Monaten bezahlt gemacht. Wir sind mit den
Ergebnissen so zufrieden, dass wir in eine zweite Bohrstange
investiert haben.
Was stellt Ihr Unternehmen her?
Wir fertigen Komponenten ähnlich der Hydraulikzylinder für die
Erdölindustrie. Unsere Abnehmer sind vor allem Unternehmen, die
bei der Erdölgewinnung in Bohr- und Frackingprozesse (Prozesse, bei
denen Wasser und Sand unter hohem Druck in vorhandene Bohrlöcher
gepumpt werden) involviert sind. n
Machine Tech CNC mit Sitz im kanadischen Edmonton beschäftigt auf seinem 4.200 Quadratmeter großen Fabrikgelände rund 65 Mitarbeiter.
Quicktime
Neue Option für
MAG & GL-Maschinen!
Werkzeugmaschinen. Dank
einer im April 2010 besiegelten Partnerschaft steht Coromant Capto jetzt auch
für MAG G&L-Maschinen zur Verfügung. In
Zusammenarbeit mit Sandvik Coromant
konstruiert, baut und vertreibt MAG G&L
eine Coromant Capto-Option für eine
neue Vertikal-Drehmaschine. Die Option
umfasst eine C8-Spanneinheit für die
Hauptspindel, eine nicht-rotierende
C8-Spanneinheit für Drehbearbeitungen
und eine C8-Spannheinheit in abgewinkelter Ausführung.
Laut Helene Nimmer, Global Product
Leader bei MAG, bietet das Abkommen
mehr Möglichkeiten für Fertigungsunter-
nehmen und sorgt für Einsparungen. „Das modulare Werkzeugsystem hat ein erhebliches
Kostensenkungspotenzial, weil ein
breiteres Spektrum von Aufträgen
ohne Einsatz von kundenspezifischen Werkzeugen durchgeführt
werden kann“, erklärt sie. „Mit
dem Coromant Capto-System sind
unsere Kunden in der Lage, ein
einziges System von Standardwerkzeugen und Adaptern für
Werkzeuge unterschiedlicher
Längen und Ausführungen in einer
Vielzahl von Anwendungen und
Maschinen einzusetzen.“ n
Millionen verfolgten die
Rettung der chilenischen
Bergarbeiter
Helene Nimmer, Global
Product Leader bei MAG.
Unerwartete
Rettungshilfe
Pool
Bohren. Die weltweit gerühmte Rettung der
chilenischen Bergarbeiter im letzten Jahr erlebten Millionen
von Menschen am Bildschirm. Präsident Barack Obama
lobte in seiner diesjährigen Rede zur Lage der Nation den
Einsatz des in Pennsylvania ansässigen Pressluftbohrerherstellers Center Rock bei dieser Rettungsaktion. Der
Geschäftsführer des Unternehmens, Brendan Fisher, war
selbst vor Ort in Chile und bohrte zusammen mit anderen
Helfern in Viertagesschichten einen 610 Meter tiefen
Schacht zu den Bergarbeitern, die nach 37 Tagen befreit
werden konnten. Fisher sagte später, der CoroDrill 800
Ejectorbohrer sei ein entscheidender Teil des bei den
Bohrarbeiten verwendeten Werkzeugs gewesen und lobte
dessen Stärke und Zuverlässigkeit. n
Erfolgreiches
Recycling
Vor einigen Jahren eröffnete die LKM
Group in Heyuan City in der chinesischen
Provinz Guangdong eine Fabrik. Heyuan
(was „Quelle des Flusses“ bedeutet) ist
als „grüne Stadt“ von nationalem Interesrecycling. Trotz schwieriger
se konzipiert und legt größten Wert auf
Umstände macht das Recyclingkonzept
den Schutz der Umwelt. Dazu gehört
von Sandvik Coromant (CRC) in
auch das Recycling
Großchina seit seiner
von Abfallstoffen.
Einführung vor fünf
Da Chinas RecycJahren beträchtliche
lingmarkt weit
Fortschritte, nicht
gehend unreguliert
zuletzt bei der LKM
ist, wandte sich die
Group, einem der
LKM Group an
weltweit bedeutendsten Das Werk der LKM Group in
Sandvik Coromant,
Akteure im Formenbau. Heyuan City.
als rund 9,5
Tonnen Abfallprodukte der Rückgewinnung zugeführt
werden sollten. Im
Rahmen eines
Abkommens
sammelt Sandvik
Coromant nun
verbrauchte
Wendeschneidplatten
und Hartmetallwerkzeuge ein, um sie auf
umweltschonende Weise
zu recyceln. n
Höhenflug auf
australischer
Luftfahrtshow Messen.Die Besucher der diesjährigen Australian
International Airshow, dem größten Luftfahrt-Event
Australiens, konnten sich
nicht nur über neue
Produkte aus der
Luftfahrt informieren,
sondern auch über
innovative Zerspanungslösungen von Sandvik
Coromant.
Auf der sechstägigen
Ausstellung im März
versammelten sich
Piloten, Flugzeugbesitzer
und Luftfahrtenthusiasten, um die über 600
Aussteller aus allen Teilen
der Welt zu besuchen.
Massimo Merlini
Sandvik Coromant
präsentierte seine
jüngsten Entwicklungen. „Wir fanden, es war eine gute
Gelegenheit, um für unsere Marke zu werben und unser
Engagement für diese Branche hervorzuheben.“, sagt
Greg Bennett, Verkaufsleiter für den Bereich Luftfahrt
bei Sandvik Coromant. Rechtzeitig zur Eröffnung der
Luftfahrtshow lancierte Sandvik Coromant eine Reihe
von Hartmetall-Handbohrern für die Erstellung von
Schraub- und Nietbohrungen in kohlefaserverstärkten
Kunststoffen und MetallSchichtverbunden. n
Quicktime
Unkonventionelle
Lösung
Fräsen. Defendi Italy, mit Sitz in Camerano in der
Nähe von Ancona an Mittelitaliens Ostküste, stellt
Brenner und Ventile für Gasherde her und exportiert
sie in alle Teile der Welt. Das Unternehmen betreibt
Forschung, Entwicklung, Konstruktion und Fertigung.
Dazu gehören auch Zerspanungs
prozesse.
Seit Jahren war das Schlichten von
Ventilen für Gashähne wegen der allzu
langen Rüstzeiten ein Engpass in der
Produktion. 2010 beschloss Defendi,
zur Steigerung der Produktivität die
Effizienz der Schlichtoperationen zu
Paolo Luchetta,
verbessern, und wandte sich an
Produktionsleiter
Sandvik Coromant.
bei Defendi
Die Spezialisten von Sandvik
Coromant schlugen eine unkonventionelle Lösung vor: Die Vollhartmetall-Werkzeuge sollten
gegen eine modifizierte Variante der CoroMill 316
Fräser mit auswechselbaren Schneidköpfen ausgetauscht werden, die sich noch leichter und schneller
wechseln lässt und so den besonderen Arbeitsbedingungen vor Ort gerecht wird.
Obwohl Sandvik Coromant für die Zuverlässigkeit
und Beständigkeit der modifizierten Werkzeuge nicht
garantieren konnte, drängte Defendis Produktions
leiter, Paolo Luchetta, darauf, die Lösung zu
testen. „Wer die Produktivität drastisch
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Auf dem Weg
zum Erfolg
steigern will, muss für neue Ideen offen sein“, sagt er,
„und manchmal erweist sich ein unkonventionelles
Konzept als die beste Lösung für den
jeweiligen Zweck.“ Der Test ergab
eine Verkürzung der Rüstzeit und
beträchtliche zeitliche und finanzielle
Einsparungen. Alle Ergebnisse wurden
von einem Productivity Analyzer
dokumentiert. n
Weitere Informationen über Defendi
auf www.defendi.it.
Defendi entwickelt und
fertigt Brenner und Ven
tile
für Gasherde.
Fest im Griff!
Das deutsche Unternehmen Höfler
Maschinenbau wählt neue Standardaufnahme.
3.
2.
Höfler und Sandvik Coromant haben eine
strategische Partnerschaft eingeleitet.
Warum? Wir haben erkannt, dass unsere Maschinen
durch die Zusammenarbeit mit einem modernen und
innovativen Werkzeughersteller noch effizienter
werden können. Das führt zu völlig neuen Prozessen
bei der Bearbeitung von Zahnrädern.
Die neue Coromant Capto-Schnittstellenaufnahme ist Höflers neuer Standard. Warum?
Unsere Fräsmaschinen haben Hochleistungs-Fräsköpfe, die mit hohem Drehmoment arbeiten. Die polygonförmige Schnittstelle des Coromant Capto verhindert,
dass der Fräserdorn überlastet und beschädigt wird.
Was ist Ihre Stärke beim Verzahnungsfräsen?
Die Möglichkeit, Zahnräder im Großmodulbereich ohne Kühlschmierstoff zu bearbeiten, ist ziemlich
einzigartig. Die heißen Späne bleiben nicht einfach
irgendwo liegen, sondern landen aufgrund des
speziellen Maschinendesigns direkt in einem
Spanabfuhrsystem. Daraus ergeben sich enorme
Produktivitätsgewinne.
metalworking world
MESSEN 2011
September
1.
8 emo. Die Besucher des Sandvik CoromantSmart Hubs auf der diesjährigen EMO in
Hannover erwartet ein erfolgsversprechendes Erlebnis der
besonderen Art.
Der Smart Hub B20 in
Halle 5 ist wie eine Stadt
mit verschiedenen
„Stadtteilen“ aufgebaut,
die bestimmte
Themenschwerpunkte
haben: Erfolgreiche
Fertigung, Intelligente
Lösungen und
Innovationen. Die
einzelnen Anwendungsbereiche sind entlang
einer Hauptstraße
aufgereiht, die die
Besucher buchstäblich durch die
neueste Werkzeugtechnologie führt.
Ein wichtiges Thema sind die jüngsten
Entwicklungen im Verzahnungsfräsen. Die
Besucher sehen, wie der deutsche Maschinenbauer Voith gemeinsam mit Sandvik
Coromant die „produktivste Fabrik der Welt“
aufgebaut hat. Lesen Sie mehr darüber auf
Seite 10. n
Welche sind Ihre größten Märkte?
Asien, vor allem China. Hier liefern wir für viele
der neuen Großprojekte bis zu 20 Fräs- und Schleifmaschinen pro Bestellung. Zu Höflers Kunden zählen auch
bekannte und angesehene Getriebehersteller.
4.
Dieter Grosch ist Leiter der Abteilung Anwendungsund Zerspanungstechnik bei Höfler.
sUBCONTRACTING
TRADE FAIR
13. –15. September
Tampere, Finnland
emo
19. –24. September
Hannover, Deutschland
International technical fair
26. September – 1. Oktober
Plowdiw, Bulgarien
Oktober
toolex 2011
5. –7. Oktober
Sosnowiec, Polen
Canadian Manufacturing
technology show
17. –20. Oktober
Toronto, Kanada
Quicktime
illustration: volvo cars
Organisierter
Kolonnenverkehr
In zehn Jahren ist es durchaus möglich, dass sich Autos auf Autobahnen
in Konvois selbstständig fortbewegen. Die Fahrer könnten in der Zeit,
statt sich auf die Straße zu konzentrieren, an ihrem Laptop arbeiten,
ein Buch lesen oder einen Film ansehen.
Das System wird in die
Fahrzeuge eingebaut und
erfordert keine
umfangreiche Infrastruktur im befindlichen
Straßennetz.
Wenn die Route des Fahrers von
der Route des Konvois abweicht,
übernimmt er einfach die Lenkung
seines Wagens, schert aus der
Kolonne aus und setzt seine Fahrt
zum Zielort als Einzelfahrzeug fort.
Der Fahrer gibt seinen Zielort
an und wird dann von einem
Bordnavigationssystem zum
nächsten Konvoi geleitet. Der
Wagen schließt sich hinten an der
Kolonne an, und das System
übernimmt die Lenkung.
Das Leitfahrzeug, zum Beispiel ein
Bus, wird von einem professionellen Fahrer gelenkt, der über eine
drahtlose Funkverbindung die
Steuerung der Fahrzeuge im Konvoi
übernimmt.
Die anderen Fahrzeuge des Konvois
schließen auf und setzen gemeinsam ihre Fahrt zu dem Ort fort, an
dem sich der Konvoi auflöst.
Das EU-Projekt SATRE arbeitet an der Entwicklung der Technologie für den
organisierten Kolonnenverkehr. Damit soll der Verkehrsfluss beschleunigt, die
Fahrtzeit verkürzt, der Fahrerkomfort verbessert, die Zahl der Unfälle verringert
und der Kraftstoffverbrauch und damit der CO2-Ausstoß reduziert werden. n
text: tomas lundin foto: Christoph Papsch
Verzahnte
Zusammen
arbeit
Heidenheim, Baden-Württemberg. Um sich in Chinas rasch
wachsendem Segment der Hochgeschwindigkeitszüge zu positionieren,
hat Voith Turbo „die flexibelste Fabrik der Welt“ gebaut und die Entwicklung
bahnbrechender Technologien für die Getriebefertigung vorangetrieben.
Kegelräder für Getriebe in
Hochgeschwindigkeitszügen. Die
Getriebe werden mit einer neuen
patentierten
Technik
gebaut.
metalworking
world
11
Imaginechina/Corbis
(Ganz oben) Ein Hochgeschwindigkeitszug auf der Strecke zwischen
Shanghai und Hangzhou.
(Darunter) Bernhard Krause,
Fräsmaschinenbediener (links)
und Heiko Niedergesäss, Monteur.
nnn Wolfgang Hütter durchsucht den Dokumentenschrank und findet schließlich die
meterlangen Papierrollen, auf denen die Maschinen der Fabrik dokumentiert sind. Hier ist alles
fein säuberlich aufgeführt: Nutzungsraten,
Rüstzeiten, Kosten pro Stunde, Materialfluss
und die Arbeitszeiten der Bediener.
Vor drei Jahren erhielt Hütter den Auftrag,
die flexibelste Fabrik der Welt zu bauen. Diese
Aufgabe erforderte einige grundlegende Überlegungen. „Es war das erste Mal, dass wir Fakten
eingeholt und sorgfältige Vorarbeit geleistet
haben“, erinnert sich der 50-jährige Hütter.
„Früher hatten wir nur eine Vorstellung davon,
wie alles funktionieren sollte.“
Hütter blickt auf eine lange berufliche Laufbahn zurück: Lehrling, Programmierer, Abteilungsleiter für Werkzeugtechnik und engagierter
Innovator. In Abendschule studierte er Betriebswirtschaft und ließ sich von Toyotas Prinzip der
Schlanken Fertigung und Henry Fords „OnePiece-Flow“-Konzept inspirieren, bei dem ein
Arbeiter eine Abfolge von Aufgaben erledigt
und das Werkstück von Maschine zu Maschine
begleitet.
Voith ist ein Maschinenbauunternehmen in
Familienbesitz mit 40.000 Beschäftigten und
einem Umsatz von 5,2 Milliarden Euro. Jedes
zweite Blatt Papier in der Welt wird auf einer
Voith Papiermaschine hergestellt, und ein Viertel
der gesamten weltweit erzeugten Wasserkraft
produzieren Turbinen und Generatoren von
Voith. Außerdem baut das Unternehmen Dieselmotoren und Gelenkwellen für Züge sowie
innovative Kraftübertragungslösungen für den
rasch wachsenden Windenergiemarkt.
Getriebe und Kraftübertragungstechnik
gehören zu den strategischen Produktbereichen
des Konzerns. Vor dem Bau der neuen Fabrik
wurde alles in einem einzigen Werk gefertigt – von riesigen Getrieben für Schiffe, Bergbaumaschinen und Windturbinen bis zu kleinen
Kegelradgetrieben für die Automobilindustrie.
Einige große teure Maschinen hatten eine so
geringe Nutzungsrate, dass die Werksleitung der
Ansicht war, sie seien für den wettbewerbsintensiven chinesischen Markt zu ineffizient.
NACH ANGABEN DER WELTBANK sind Chinas
Ausgaben für Hochgeschwindigkeitszüge die
größte Eisenbahninvestition in der Geschichte.
Die erste Strecke wurde im August 2008 in
Betrieb genommen. Auf der 117 Kilometer
langen Verbindung zwischen Beijing und Tianjin
erreichen die Züge über 300 Kilometer pro
Stunde.
Seitdem sind zehn weitere Hochgeschwin
digkeitstrassen mit einer Gesamtlänge von
7.000 Kilometern hinzugekommen. Wenn 2012
die Strecke zwischen Beijing und Shanghai
eröffnet wird (eine Investition von 28 Milliarden
Euro), werden insgesamt 13.000 Kilometer
Schiene für diese superschnellen Züge zur Ver
fügung stehen. In der gleichen Zeit soll auch
Chinas konventionelles Eisenbahnnetz um
20.000 Kilometer auf 110.000 Kilometer aus
gebaut werden.
Um mit dieser Entwicklung Schritt zu halten,
beschloss Voith Turbo, in Mergelstetten eine
neue Fabrik zu bauen. Hütter wurde zum Projektleiter ernannt und erhielt freie Hand, um
ein völlig neues Denkmodell zu entwickeln.
Rasch stand fest, dass die Fabrik auf Fließ
fertigung basieren sollte, bei der die teuren
Hauptmaschinen das Tempo bestimmen. In
dieser Fabrik sollte auch die Fertigung kleiner
Losgrößen bis hin zu einzelnen Getrieben immer
noch rentabel sein. Eine Voraussetzung dafür
ik.
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Die neue Fabrik basiert auf
Fließfertigung, bei der die
teuren Maschinen das
Tempo bestimmen.
Wolfgang Hütter
Wolfgang Hütter, 50, hat sein gesamtes Berufsleben
im Voith-Konzern verbracht. Er begann als Lehrling
und arbeitete später als Werkstattmechaniker. Im
Zuge seines beruflichen Aufstiegs bildete er sich zum
IT-Techniker aus und studierte Betriebswirtschaft.
Hütter lebt im baden-württembergischen
Heidenheim, dem Sitz der Hauptverwaltung von
Voith, circa 90 Kilometer von Stuttgart. Er ist
verheiratet und hat zwei Kinder.
Das Zahnrad ist Teil des Getriebes,
das in der Fabrik gebaut wird. Für
ein Zuggetriebe brauchte man
früher sechs Monate von der
Bestellung bis zur Auslieferung
und heute nur noch zwei.
Michael Skarka, Maschinenbediener an einer Heller MCH-350C
Fräsmaschine.
(Ganz oben) Manfred Uhl von Sandvik
Coromant untersucht ein Fräswerkzeug.
(Darunter) Manfred Uhl und Wolfgang
Hütter schauen sich Zeichnungen der
Fabrikanlage an.
Voith im Überblick
GEGRÜNDET: 1867 von dem Schlosser Johann
Matthäus Voith. Er übernahm die Werkstatt seines
Vaters mit fünf Mitarbeitern und baute zunächst
Fertigungsmaschinen für die Holz- und Papierindustrie.
BESCHÄFTIGTE: 40.000
UMSATZ 2009/2010: 5,2 Milliarden Euro
BRANCHE: Einer der weltgrößten Hersteller von
Maschinen und Anlagen für die Papierindustrie. Voith
baut auch Diesellokomotiven, Kupplungen und
Komponenten für Hochgeschwindigkeitszüge sowie
Ausrüstung für die Windkraftindustrie.
war die Nutzung von fünfachsigen
Bearbeitungszentren statt der teuren
Spezialmaschinen, die üblicherweise in
der Getriebefertigung eingesetzt
werden.
Der Durchbruch kam, als Voith
Turbo eine strategische Partnerschaft
mit dem Werkzeugmaschinenhersteller Heller im
süddeutschen Nürtingen einleitete und ein neues
Verfahren für die Fertigung von Kegelrädern auf
5-Achs-Bearbeitungszentren entwickelte.
Sandvik Coromant wurde als dritter Partner ins
Boot geholt und konzipierte Werkzeuge und
Bearbeitungsstrategien für die so genannte
uP-Gear® Technology die inzwischen von
Voith und Heller patentiert worden ist.
„Sandvik Coromant war von Anfang an
dabei und lieferte nicht nur maßgeschneiderte
Werkzeuge, sondern auch Optimierungsvor-
schläge und Ideen zur Maschinenausstattung und
zu Fertigungsstrategien“, erzählt Hütter.
Kenneth Sundberg von Sandvik Coromant in
Düsseldorf leitet den Bereich Verzahnungsfräsen
mit globaler Verantwortung. Obwohl das Unternehmen in der technisch anspruchsvollen Getriebebranche ein Newcomer ist, schaut Sundberg
optimistisch in die Zukunft. „2009 trafen wir die
strategische Entscheidung, uns auf die Getriebe
fertigung zu konzentrieren“, meint er. „Zurzeit
investieren wir massiv in die technische Entwicklung und den Kompetenzaufbau. Bis 2015 wollen
wir weltweit eine Stellung als Technologieführer
in der Getriebebranche erreichen.“
Michael Skarka ist Maschinenbediener in
Mergelstetten und an einer Heller MCH-350-C
Fräsmaschine eingesetzt, die mit Werkzeugen
von Sandvik Coromant ausgestattet ist. In hohem
Tempo werden hier Kanten geschliffen, Zahn
lücken gefräst und Getriebewellen geschliffen.
Früher dauerte der Prozess 5,5 Stunden und
heute nur 2,5 Stunden, erzählt er. Es mache ihm
Spaß, sagt der 34-jährige, an vorderster Front der
technischen Entwicklung zu arbeiten.
Hütter geht schnellen Schrittes durch die
Fabrik und kontrolliert die Abläufe. „Keiner
arbeitet so flexibel und effizient“, erklärt er stolz.
Aus technischer Sicht
Der Schwerpunkt der
uP-Gear® Technology liegt
auf kleinen bis mittleren
Fertigungslosen.
Dieser Abwälzfräser mit einer Wendeplattenlösung ist ein neues Konzept für den Großmodulbereich.
Flexibel und wirtschaftlich
Ein neues revolutionäres Verfahren macht es möglich,
Kegelradgetriebe schneller und einfacher zu fertigen als bisher.
Kegelradgetriebe werden in
vielen Bereichen gebraucht – von Autos
bis Industriemaschinen. Bisher konnten
die Hersteller zwischen zwei
verschiedenen Fertigungsmethoden
wählen: teure und komplizierte
Lösungen mit Spezialmaschinen oder
mit Schaftfräsern, die zwar flexibel sind,
aber die Produktivität hemmen.
Die von Voith Turbo, Sandvik Coromant und Heller entwickelte
Up-Gear® Technology ist eine bahnbrechende Neuerung. Sie basiert auf der
Nutzung von fünfachsigen Bearbeitungszentren und kombiniert Flexibilität
mit hoher Produktivität und Wirtschaft-
lichkeit. Der Schwerpunkt liegt auf
kleinen bis mittelgroßen Fertigungslosen.
Die Lösung besteht aus einer Reihe
von Fräswerkzeugen, die die Zahnlücke
des Kegelrads öffnen und Schritt für
Schritt im weichen Zustand in die
gewünschte Form bringen. Nach der
Bearbeitung des Kegelrads im weichen
Zustand wird es gehärtet, geschlichtet
und anschließend geschliffen, bevor es
in das Getriebe eingebaut wird.
nächste Entwicklungs
Der
schritt ist das Fräsen besonders
harter Werkstoffe, die bisher
„Das hier ist mein Baby, und mir fällt es
schwer, mich fernzuhalten, sogar in meiner
Freizeit!“
Die Ergebnisse haben alle Erwartungen
übertroffen. War man früher mit einem Zuggetriebe sechs Monate beschäftigt, so dauert es
heute von der Bestellung bis zur Auslieferung
nur noch zwei Monate. Die Fabrik mit
15.000 Quadratmetern Produktionsfläche
verfügt über 16 Kräne, die den Transport
hauptsächlich durch Schleifen
bearbeitet wurden. Laut Kenneth
Sundberg, der bei Sandvik Coromant
den Bereich Verzahnungsfräsen mit
globaler Verantwortung leitet, lassen
sich mit Hartfräsen so gute Ergebnisse
erzielen, dass der Schleifprozess unter
Umständen eliminiert werden könnte.
Die Wendeplattenlösung von
Sandvik Coromant für Abwälzfräser ist
ein weiteres innovatives Konzept. Hartmetall-Wendeschneidplatten werden
vor allem im Großmodulbereich
(ab Modul 10 mit Zahnrädern ab
24 Millimeter, wie sie in der Bergbauund Windkraftindustrie vorkommen)
von Maschinen und einen kompletten Umbau
der Produktionshallen in kürzester Zeit ermöglichen. Dank des meterdicken Betonbodens im
gesamten Werk können die Maschinen ohne
Einzelfundamente in jeder beliebigen Konstellation aufgestellt werden.
Im Dreischichtbetrieb werden hier
40 Getriebearten gefertigt. Ein umfassendes
Schulungsprogramm mit über 400 Kursen,
von denen einige sechs Monate dauerten, hat
eingesetzt. Bisher standen sie jedoch
für kleinere Zahnräder zum Beispiel von
Getrieben in Nutzfahrzeugen, Landwirtschaftsmaschinen und Zügen (Modulbereich 5-8) nicht zur Verfügung.
Gemeinsam mit Voith Turbo hat
Sandvik Coromant eine Lösung entwickelt, die auch für die Fließfertigung
geeignet ist. Die größte Herausforderung bestand darin, die mikrometergenaue Präzision zur Erfüllung der
DIN-Normen zu erreichen. Der Abwälzfräser mit rund 60 spiralförmig angeordneten Schneiden erhöht die Produktivität um 50 Prozent verglichen mit
herkömmlichen Technologien. n
dafür gesorgt, dass die 120 Mitarbeiter heute
in der Lage sind, bis zu neun verschiedene
Maschinen auf dem Weg von der Fertigung
des Werkstücks bis zur Endmontage zu
bedienen. „Ich bin zu 90 Prozent zufrieden“,
kommentiert Hütter und fügt lachend hinzu:
„Aber wenn ein bodenständiger deutscher
Techniker von 90-prozentiger Zufriedenheit
spricht, entspräche das in anderen Ländern
vermutlich 270 Prozent!“ n
innovation Die Zukunft der Windenergie
Text: Tomas Lundin Foto: Grimshaw/Wind Power Ltd.
Zukunft
im Aufwind
Windenergie ist ein brandheißer Markt. Experten zufolge sollen bis
2020 jährlich zwischen 40.000 und 60.000 neue Windturbinen in Betrieb
genommen werden. Aber wie werden sie in Zukunft aussehen?
Windkraftwerke in Form von Gleitern, flatternden Paneelen und
fliegenden Inseln mit enormen Auslegern?
innovation Die Zukunft der Windenergie
Ben Shepard
Silentwindturbine.com
Der von British
Wind Power
entwickelte
Aerogenerator X
hat eine Spannweite von 274 Metern.
Das entspricht der
Länge von drei
Fußballplätzen.
nnn Der von British Wind Power entwickelte Aerogenerator X
sieht aus wie ein zweiköpfiges Seeungeheuer, dessen zwei lange
Hälse V-förmig aus dem Wasser ragen. Oben befinden sich flügelähnliche Segel, welche die vertikale, auf einer schwimmenden
Plattform montierte Turbine betreiben. Der Gigant hat eine
Spannweite von 274 Metern, was ungefähr der Länge von drei
Fußballplätzen entspricht.
Der Aerogenerator X, an dessen Entwicklung Unternehmen
wie BP, Caterpillar, Rolls-Royce und EON beteiligt waren, ist
eines von mehreren konkurrierenden Projekten mit Fokus auf
Größe, Massenproduktion und geringem Gewicht. Viele von
ihnen befinden sich in der Anfangsphase und sind noch Jahre
von der Marktreife entfernt.
Das norwegische Unternehmen Sway macht sich die NordseeErfahrung der Erdölindustrie zunutze und baut Windenergie
anlagen auf schwimmenden Türmen, die mit Ballast gefüllt und
am Meeresboden flexibel verankert werden. Der Vorteil dieser
Konstruktionen besteht darin, dass sie weiter draußen auf dem
Meer und in tieferen Gewässern installiert werden können als
Pfeiler, die in den Meeresboden gebohrt oder gerammt werden.
Sways Windturbinen sollen an ihrem Standort 50 Kilometer
vor der norwegischen Küste rund 20 bis 30 Prozent mehr Strom
erzeugen, weil hier der Wind stärker und kontinuierlicher weht
als in küstennahen Gebieten. Zurzeit werden Prototypen getestet.
Die große Frage ist jedoch, ob die Technik für Turbinen von zehn
bis 20 MW ausreichend stabil und zuverlässig ist.
Noch futuristischer sind luftgestützte Windenergieprojekte
wie das niederländische Power Plane. Das Windkraftwerk ist hier
nur noch ein unbemannter Gleiter, der über ein Kabel mit einer
Bodenstation verbunden ist. Energie wird erzeugt, wenn der
Gleiter aufsteigt und das Kabel auszieht. Wenn er absinkt, wird
das Kabel aufgerollt und ein neuer Zyklus beginnt.
Die Windstatistik des niederländischen Wetteramtes zeigt,
dass die Kapazitätsauslastung aufgrund des ständig starken
Windes in größeren Höhen bei 60 Prozent liegen könnte,
während sie bei herkömmlichen Turbinen nur etwa 30 Prozent
beträgt. Auch die Fertigungskosten machen nur einen Bruchteil
der Kosten für ein konventionelles Windkraftwerk aus.
„Wir tauschen Stahl, Kupfer und Glasfaser gegen Mathematik,
Software und Elektronik aus und ebnen so den Weg für neue
Energieressourcen“, sagt Richard Ruiterkamp, Geschäftsführer
Grimshaw/Wind Power Ltd.
Der Prototyp einer
geräuscharmen
500-W-Turbine in
Chatham Maritime
im Londoner Osten.
Der von British Wind Power entwickelte Aerogenerator
X hat eine Spannweite von 274 Metern. Das entspricht
der Länge von drei Fußballplätzen.
von Ampyx Power, dem Unternehmen, das hinter dem Power
Plane-Projekt steht. Eine kommerziell nutzbare Lösung dürfte bis
2014 zur Verfügung stehen. In einem ersten Schritt wird man sich
an Nutzer wenden, die nicht an das Stromnetz angeschlossen sind
und heute ihren Strombedarf mit Dieselgeneratoren decken.
Wenn dann erst das große 1-MW-System entwickelt ist, werden
sich auch Energieversorger dafür interessieren. „Das höchste Ziel
bei jeder Art von grüner Energie ist, sie billiger produzieren zu
können als kohlebasierte Energie, und dieses Ziel möchten wir
erreichen“, fügt Ruiterkamp hinzu.
Visionäre wie Francis Charles Moon, Professor an der Cornell
University in den USA, gehen noch einen Schritt weiter und
präsentieren eine Hybridtechnologie bestehend aus vibrierenden
Windkollektoren, die bei Nacht oder bei bedecktem Himmel
Energie erzeugen, und Solarzellen, die bei sonnigem Wetter die
Stromerzeugung übernehmen. Das Projekt nennt sich „VibroWind“ und kann Moon zufolge in drei bis fünf Jahren auf dem
Markt eingeführt werden. Die Idee ist, sich in großen Städten den
Wind zunutze zu machen, der zwischen den Wohn- und Bürohäusern weht.
Viele dieser neuartigen Windturbinen sehen aus wie direkt aus
Vibro-Wind will den
Wind ernten, der in
Großstädten
zwischen den
Häusern weht und
ihn bei Nacht oder
bei bedecktem
Himmel zur
Energiegewinnung
nutzen. Bei
sonnigem Wetter
am Tag übernehmen Solarzellen
diese Aufgabe.
Das Rennen um Megawattleistung
ist in vollem Gange. Gamesa in Spanien
hat zusammen mit elf Windkraftunternehmen und Konstruktionsbüros das
Projekt Azimut ins Leben gerufen. Ziel
ist, bis 2020 eine Turbine von 15 MW
bauen zu können. Sie wäre damit doppelt so leistungsfähig wie die größte
heute im Einsatz befindliche Windturbine Enercon E-126. In einem ersten
Schritt investieren die beteiligten Unternehmen bis 2013 25 Millionen Euro in
die Entwicklung dieser Technologie.
Das EU-Projekt UpWind setzt auf
eine 20-MW-Turbine mit einem Rotordurchmesser von 200 Metern und einem
Metern Länge und einem Gewicht von über 20 Tonnen
rund sechs bis acht Tonnen Werkstoff abgetragen
werden.
„Der nächste Entwicklungsschritt sind OffshoreWindenergieanlagen, und das bedeutet noch größere
und schwerere Komponenten“, sagt Per Forssell,
Programmleiter für den Bereich Energieerzeugung
bei Sandvik Coromant.
Turbinengehäuse, die heute 80 Tonnen (zwei
MW-Turbinen) wiegen, werden bald bis zu 150 Tonnen
schwer sein. Da braucht man größere Maschinen und
spezielle Werkzeuge.
„Bisher liegt der Anteil der Windkraft am
weltweiten Energiemarkt bei circa zwei Prozent“, so
Forssell. „Aber bei jährlichen Wachstumsraten von
zehn bis 15 Prozent werden enorme Volumen auf uns
zukommen.“ n
Francis Moon
einem Science-Fiction-Film entsprungen. Nach
Ansicht von Professor Feargal Brennan, Spezialist
für Offshore-Technik an der Cranfield University in
England, die einen Großteil der Entwicklungsarbeit
für den Aerogenerator X durchgeführt hat, liegt das
daran, dass die etablierten Systeme für die Windenergiegewinnung auf See nicht für eine Strom
produktion in großem Stil geeignet sind.
Das dänische Beratungsunternehmen BTM
Consult hat ausgerechnet, dass die Installation von
neuer Windenergiekapazität auf offener See mit der
heutigen Technologie doppelt so viel kosten wird
wie die Installation an Land. Unternehmen wie
Siemens und GE investieren schon seit
geraumer Zeit in Windturbinen mit
Vertikalrotor und weniger beweglichen
MaSSgeschneiderte
Teilen, um die Kosten gering zu halten.
Andere Hersteller versuchen, durch
Werkzeuge
einzeln veränderbare Anstellwinkel der
Der Trend zu immer größeren Windturbinen ist
Rotorblätter, neue Zahnradlösungen
eine Herausforderung für Maschinen- und
oder laserbasierte Windmessungen vor
Werkzeughersteller. Das Bohren, Fräsen und
der Turbine die vorhandene Technik
Drehen von riesigen Komponenten lässt sich auch
zu optimieren, sagt Staffan Engström,
bei modernster Technik nicht vermeiden. So
müssen zum Beispiel bei der Bearbeitung einer
Leiter des Windturbinenentwicklers
geschmiedeten Hauptwelle von vier bis fünf
Ägir Konsult.
zweigeteilten Rotorblatt ähnlich den
Tragflächen eines Flugzeugs. „Wir
werden voraussichtlich innerhalb der
nächsten zehn Jahre 20-MW-Turbinen im Einsatz zu sehen“, erklärt
Jo Beurskens vom Netherlands
Energy Research Centre.
Solche Turbinen wären beträchtlich
größer als der kommende Koloss des
Marktführers Vesta, V164, dessen Rotordurchmesser 164 Meter beträgt.
Der Turm hat eine Höhe von 187
Metern. Zum Vergleich: Die Freiheits
statue in New York ist 94 Meter und
der Wolkenkratzer „The Gherkin“ im
Londoner Finanzviertel 180 Meter
hoch. n
Technik
text: christer richt
Herausforderung: Steigerung
der Produktivität beim Fräsen mit großen
Werkzeugreichweiten.
Lösung: Verwendung einer neuen
Generation von schwingungs
gedämpften Fräsadaptern, die für große
Werkzeugüberhänge ausgelegt sind.
Schwingungsdämpfung =
höhere Produktivität
Beim Fräsen lassen sich Vibrationen kaum
vermeiden. Es gibt verschiedene Ursachen für
Vibrationen: bearbeitungstypische Schnittunterbrechungen, variierender Werkzeugeintritt
und -austritt, instabile Bauteile und Werkzeugspannung bei Werkzeugen mit großem Überhang. Vieles lässt sich tun, um Vibrationen
entgegenzuwirken. Bei langen Werkzeugüberhängen kommt jedoch ein schwieriger Para
meter hinzu, der zusätzlicher Maßnahmen
bedarf.
Gute Erfolge werden seit geraumer Zeit mit
schwingungsgedämpften Werkzeugen erzielt,
vor allem bei Aufbohroperationen, die in
einigen Anwendungen extrem lange Werkzeugüberhänge erfordern. Für verschiedene
Fräsbearbeitungen mit großen Überhängen
lassen sich durch den Einsatz von schwingungsgedämpften Schaft- und Eckfräsern, zum
Beispiel CoroMill® 390 Schaftfräser, in
Kombination mit Coromant Capto und
Zylinderschäften diese Probleme optimal lösen.
an Multi-TaskMaschinen und vier- bis fünfachsigen
Bearbeitungszentren nimmt der Bedarf nach
Bei Fräsbearbeitungen
Sandvik Coromant hat im Rahmen des Silent
Analyse des neuen
Adapters mit höherer
Steifigkeit im Hinblick
auf Ablenkungseffekte
entlang des Überhangs.
Rot bezieht sich auf die
höchste Ablenkung (an
der Schneidkante).
Tools-Programms eine neue Generation
schwingungsgedämpfter Fräsadapter
entwickelt. Somit konnte ein neues System
von schwingungsgedämpften Aufnahmen in
zwei Längen eingeführt werden. Sie sind zum
Fräsen mit Überhängen von 4-5 x Aufnahmedurchmesser beziehungsweise 6-7 x Aufnahmedurchmesser ausgelegt. Reichweiten über
diese Maße hinaus werden durch maßgeschneiderte schwingungsgedämpfte Aufnahmen abgedeckt.
Für die Forschung und Entwicklung im
großen Werkzeugreichweiten – mehr als das
Vierfache des Werkzeugdurchmessers – zu.
Ein Problem ist, dass die Auswirkungen von
Vibrationen die Produktivität beeinträchtigen.
Dies hat zu neuen Entwicklungen bei
voreingestellten Werkzeugen geführt. Bisher
mussten insbesondere die axiale Schnitttiefe
und die Vorschubraten beim Fräsen niedrig
gehalten werden, was sich direkt auf die
Zerspanungsrate auswirkt.
Bereich schwingungsgedämpfter Werkzeuge
hat eine neue Hightech-Ära im Hinblick auf
Konstruktion und Anwendung der Technologie
begonnen. Um Schwingungstendenzen besser
und präziser minimieren zu können, wurden
neue Parameter entwickelt, die die Charakterisierung und Dämpfung der für verschiedene
Bereiche typischen Vibrationen erleichtern.
Bei Bearbeitungen mit Überhängen ist das
Werkzeug den negativen Einflüssen von
Ablenkung und Schnittkräften stärker
ausgesetzt. Schwingungen lassen sich bei der
Minimale Vibrationen
Jetzt ist es möglich, mit langen Werkzeugreichweiten zu fräsen,
ohne dass starke Schwingungen entstehen.
Vibrationsniveau des schwingungsgedämpften Adapters der
neuen Generation im Vergleich zu
dem eines ungedämpften
Adapters.
3
2
AMPLITUDE
1
0
1
Ungedämpft
2
3
0,00
Silent Tools
0,015
0,03
0,045
0,06
ZEIT
Die neuen Adapter
ermöglichen größere
axiale Schnitttiefen und
höhere Vorschubraten.
Zerspanung nicht gänzlich vermeiden, aber sie
können soweit gedämpft werden, dass sie den
Prozess oder das Ergebnis nicht beeinträchtigen. Dank hochentwickelter Simulationsverfahren, Geräte und Messsysteme ist es gelungen, die auf das Werkzeug einwirkenden Kräfte
zu minimieren. Diese Entwicklung hat nicht
nur eine stärkere Dämpfungsfunktion bewirkt,
sondern ermöglicht es auch, diese Funktion
deutlicher auf bestimmte Werkzeugüberhänge
abzustimmen. Jeder Adapter ist für die Dämpfung jener Schwingungsamplitude ausgelegt,
die für die jeweilige Überhanglänge charakteristisch ist.
Zur Lösung der durch exzessive Schwingungen während der Bearbeitung entstehenden
Probleme muss das gesamte System von der
Schneidkante bis zur Maschine in den Optimierungsprozess einbezogen werden. Die Stabilität
lässt sich entweder durch höhere Steifigkeit des
Systems und/oder durch stärkere Schwingungsdämpfung mit Hilfe von Silent Tools erhöhen.
Alle Standardwerkzeuge erfordern
Kompromisse bei Reichweite und Leistung.
Die jüngste Entwicklung in der Dämpfungs-
technologie hat jedoch zu einer besseren
Kontrolle über verschiedene Schwingungsspektren bei der Zerspanung und
somit zur Einführung von Standardadaptern für bestimmte Überhanglängen
geführt. Das neue System von Adaptern
ermöglicht eine interne Kühlschmierstoffzufuhr, wodurch sich bei einigen Prozessen und Werkstoffen die Werkzeugstandzeiten verlängern.
Die neuen Adapter, die nicht mit
zusätzlichen Werkzeugverlängerungen
eingesetzt werden sollten, bieten größere
axiale Schnitttiefen und höhere Vorschubraten und ebnen so den Weg für Produk
tivitätssteigerungen beim Fräsen und
Aufbohren von Bauteilen, die genau diese
Reichweiten erfordern, wie etwa bei
Verwendung von Fräsern mit Übergrößen
des erweiterten CoroMill-Fräserprogramms. Das neue Potenzial schafft auch
die Voraussetzung für längere Überhänge
oder eine Kombination aus höherer
Produktivität und längeren Werkzeugreichweiten. n
Zusammenfassung
Die schwingungsgedämpften Silent ToolsFräsadapter in zwei Längen optimieren den
Fräsprozess, wenn große Reichweiten erforderlich sind. Ihre neuartige Schwingungsdämpfungstechnik sorgt für Produktivitätssteigerungen bei einem hohen Maß an Zuverlässigkeit.
Die Adapter decken die häufigsten Fräsanwendungen für lange Werkzeugreichweiten ab.
Dank der Produktivitätsgewinne zahlt sich die
Investition in diese Adapter schon nach kurzer
Zeit aus. n
Vorderansicht des speziellen Werkzeugs,
das für einen komplizierten Ausspindelprozess bei der Fertigung der Anschlussstücke für die Hauptfahrwerke der neuen
Flugzeugmodelle Boeing 787 und Airbus
A350-900 entwickelt wurde.
text: Danny Kucharsky Foto: Guillaume Simoneau
Sichere
Landung
Quebec, Kanada. Die Forderung nach leichteren Flugzeugfahrwerken
zwang den Zulieferer der Flugzeugindustrie Messier-Bugatti-Dowty zum
Umdenken. Um sein Ziel zu erreichen, war Hilfe aus drei Ländern nötig.
nnn Als Boeing und Airbus beschlossen, ein neues kraftstoffeffizientes Großraum-Verkehrsflugzeug zu bauen, wandte man sich
für den Bau des Hauptfahrwerks an Messier-Bugatti-Dowty. Die
Wahl lag nahe, denn schließlich ist Messier-Bugatti-Dowty, eine
Tochter der Safran Group, der weltweit führende Hersteller von
Flugzeugfahrwerken und Bremssystemen. Täglich werden die
Fahrwerke des Unternehmens bei über 35.000 Landungen
ausgefahren. Im kanadischen Montreal stellt Messier-BugattiDowty schon seit 20 Jahren Stahlkomponenten für die Hauptfahrwerke verschiedener Airbus-Modelle her. Deshalb erhielt die
Fabrik den Auftrag, die Anschlussstücke für die Hauptfahrwerke
der Boeing 787 und des Airbus A350-900 zu fertigen.
Beide Flugzeuge sollen in den kommenden Jahren in Dienst
gestellt werden. Sie gelten als die treibstoffeffizientesten Modelle
ihrer Klasse, was zum großen Teil durch Gewichtsreduktionen
in allen Flugzeugbereichen, auch bei den Fahrwerken, erreicht
wurde.
„Das Gewicht des Fahrwerks wirkt sich unmittelbar auf den
Treibstoffverbrauch aus. Wir versuchen daher, sie unter Einhaltung der Toleranzen so leicht wie möglich zu bauen“ erklärt
Gilles Pouliot, strategischer Einkäufer der Montreal-Fabrik.
Fahrwerke müssen für extreme Lasten ausgelegt sein und
gleichzeitig leicht, kompakt, robust, zuverlässig und haltbar.
Während des Flugs aber beeinträchtigt ihr Gewicht die Treibstoffeffizienz.
Bei den neuen Flugzeugmodellen wurde die Forderung nach
leichtgewichtigeren Fahrwerken durch einen Hohlraum im
Kopf-Anschlussstück des Hauptfahrwerks erfüllt. Ingenieure
entwickelten einen Prozess, bei dem die Welle der Hauptfahrwerkszylinder teilweise ausgebohrt wird. Beim so genannten
Ausspindeln wird eine flaschenförmige Bohrung erstellt, die
für beträchtliche Gewichtseinsparungen bei den beiden
Flugzeugen sorgt.
Als Messier-Bugatti-Dowty jedoch dieses Konzept für das
Fahrwerk der Boeing 787 einführte, waren die ersten Ergebnisse
entmutigend. „Das Resultat war nicht so, wie wir gehofft hatten“,
erinnert sich der technische Fertigungsleiter des Montreal-Werks,
André Martin. „Die Erstellung der flaschenförmigen Bohrung
dauerte einfach zu lang.“
„Wir arbeiten mit extrem engen Toleranzen
und hatten früher mit allen möglichen Problemen in der Fertigung zu kämpfen“, fügt Eric
Robillard hinzu, Verfahrenstechniker und
Projektleiter für das Boeing-787-Fahrwerk
in der Fabrik in Montreal.
Deshalb beschloss das Unternehmen, in
neue Werkzeuge und Werkzeugmaschinen zu
investieren, die die Komponenten schneller
und wirtschaftlicher produzieren konnten.
2007 begann Messier-Bugatti-Dowty, neue
Eric Robillard,
Verfahrenstechniker in
der Fabrik in Montreal
technische Verfahren zur Verbesserung des
Ausspindelprozesses zu untersuchen und wandte sich an den
italienischen Werkzeugmaschinenhersteller Tacchi. Mit der
Entwicklung der Tiefbohrwerkzeuge für die Anschlussstücke
der 787- und A350-900-Fahrwerke wurde Sandvik Coromant
Kanada beauftragt.
„Es ging darum, zwei verschiedene Komponenten nach dem
Ausspindelkonzept zu fertigen. Wir mussten uns also mit der
Technik, der Produktivität und den Sicherheitsaspekten dieser
Komponenten auseinandersetzen“, erzählt Louis-Jacques
Boucher, Leiter der Geschäftsentwicklung Luftfahrt bei Sandvik
(Links) Mario Laroche,
Maschinenbediener, mit dem
neuen Ausspindelwerkzeug.
(Unten). Das erste mit dem
Ausspindelwerkzeug gefertigte
Probewerkstück.
Coromant Kanada und Koordinator des Projekts, das 2008
begann und Sandvik Coromant-Niederlassungen aus fünf
verschiedenen Ländern involvierte (siehe Kasten).
„Sandvik Coromant hatte nie zuvor ein Werkzeug dieser
Größenordnung gefertigt, und für uns war es das erste Mal,
dass speziell für unsere Belange ein solches Werkzeug entwickelt wurde“, sagt Pouliot. „Es war ein entscheidender
Schritt.“
Nachdem die Maschine Ende 2009 in Montreal eingetroffen war, kamen Spezialisten von Sandvik Coromant und
halfen monatelang bei der Entwicklung von Verfahren und
Arbeitsweisen für das neue Werkzeug. „Es gab auf beiden
Seiten alle Hände voll zu tun, um die technischen Probleme
zu lösen und Methoden zur Optimierung der Fertigungs
prozesse zu erarbeiten“, meint Martin.
Werkzeugmaschine und Werkzeug sind präzisionsgesteuert und so konzipiert, dass sie wie ein Uhrwerk den
gleichen Prozess immer wieder ausführen können“, erklärt
er. Martin vergleicht das Werkzeug von Sandvik Coromant
mit einem Juwel. „Es ist ein hochmodernes Werkzeug, das
in der Lage sein muss, das gleiche Teil ständig auf exakt
dieselbe Weise ohne Abweichungen und ohne erneute
Einstellungen herzustellen.“
Die Anschlussstücke der Fahrwerke für die Boeing 787
und den Airbus A350-900 könnten hier die nächsten
30 Jahre gebaut werden, fügt er hinzu.
Messier-Dowty
Montreal
Messier-Dowty in Mirabel,
circa 50 Kilometer nördlich
von Montreal, ist eine Tochtergesellschaft von MessierBugatti-Dowty. Das 1991
gegründete Unternehmen ist
im Laufe der Jahre kontinuierlich gewachsen und beschäftigt
heute auf seinem 19.000 Quadratmeter großen Fabrikgelände 235 Mitarbeiter. Neben
den neu hinzugekommenen Flugzeugmodellen Airbus
A350-900 und Boeing 787
fertigt Messier-Dowty in
Montreal Fahrwerkskomponenten für zahlreiche, weltweit
eingesetzte Airbus-Modelle,
darunter für den A320, A321,
A330, A340 und A380.
Eine neue
Technologie
an einer neuen
Maschine
einzuführen, ist
nicht leicht, aber
das Werkzeug von Sandvik Coromant „hat einen gewaltigen Unterschied in Bezug auf Zeit und Qualität ausgemacht“, kommentiert Robillard. „Die Bemühungen waren
so erfolgreich, dass das Ziel einer Halbierung der für den
Ausspindelprozess erforderlichen Zeit im Montreal-Werk
nicht nur erreicht, sondern sogar übertroffen wurde. Wir
haben inzwischen den Zeitaufwand um 60 Prozent verkürzt
und dabei die Qualität um 100 Prozent verbessert“, freut
sich Martin.
„Als der Prozess anlief, sahen wir nur eine theoretische
Möglichkeit, die Ergebnisse zu verwirklichen, die wir heute
erreicht haben“, stellt Pouliot fest und erwähnt lobend die
enge Partnerschaft zwischen Sandvik Coromant und
Messier-Bugatti-Dowty.
Diese Partnerschaft machte sich auch bezahlt, als das
Unternehmen 2009 beschloss, die Fertigung der
Hauptfahrwerke für die Airbus-Modelle A320 und A321
von Montreal und Gloucester in England in eine neue
Fabrik im mexikanischen Queretaro zu verlegen. Damit
wollte man in Montreal Kapazität freisetzen, um sich hier
ganz auf die Produktion von Hauptfahrwerken für größere
Louis-Jacques Boucher
(rechts) und Bob Riberady
von Sandvik Coromant
erklären Mario Laroichoe
(links), wie die Bohrlösung
funktioniert.
Das Ausspindelwerkzeug
vor dem Werkstück am
Anfang des Prozesses.
Vereinte Nationen
Es wurde ein wahrhaft internationales
Projekt, als Messier-Bugatti-Dowty Sandvik Coromant
Kanada bat, die komplexen Werkzeuge zur Durchführung des
Ausspindelprozesses im Anschlussstück der Hauptfahrwerke für die Flugzeugmodelle Boeing 787 und Airbus A350-900
zu entwickeln. Unter der Leitung von Sandvik Coromant
Kanada wurden für das Projekt Fachleute aus fünf Ländern
hinzugezogen. Es umfasste technische Lösungen, Support
bei der Einführung des Prozesses und Schulung vor Ort.
Sandvik Coromant Frankreich erhielt aufgrund früherer
Erfahrungen mit ähnlichen Werkzeugen den Auftrag, das
Ausspindelwerkzeug zu entwickeln und zu fertigen.
Unterdessen wurden Sandvik Coromant Kanada und
Deutschland mit der Herstellung von peripherer Ausrüstung
wie Druckmesser, Schwingungsdämpfer und Bohrrohr beauftragt. Der Rest wurde in Sandvik Coromants Werk in
Mebane im US-Bundesstaat North Carolina konstruiert
und gefertigt.
Noch internationaler wurde das Projekt auf
der ersten Besprechung beim italienischen
Werkzeugmaschinenhersteller Tacchi, der für
Messier-Bugatti-Dowty die Maschine für den
Ausspindelprozess baute. An dem multinationalen Meeting, auf das weitere folgten, nahmen
auch Vertreter der Fabrik in Montreal teil.
„Wir erhielten Unterstützung aus allen Teilen
der Welt“, sagt der strategische Einkäufer, Gilles
Pouliot. „Alle machten mit.“
Louis-Jacques Boucher,
Das Endergebnis übertraf alle Erwartungen
Leiter der Geschäftsin Bezug auf Bearbeitungszeit, Qualität und
entwicklung Luftfahrt
bei Sandvik Coromant
Oberflächengüte, meint Louis-Jacques Boucher,
Kanada.
Leiter der Geschäftsentwicklung Luftfahrt bei
Sandvik Coromant Kanada. „Die Einbindung
unserer gesamten Ressourcen und Kompetenzen hat dieses
Projekt in jeder Hinsicht zu einem wahren Erfolg gemacht“,
schließt Boucher. n
Messier-BugattiDowtys Fabrik in
Montreal fertigt
Flugzeugfahrwerke
für Airbus und Boeing.
Flugzeugmodelle wie den Airbus A350-900 und die Boeing
787 konzentrieren zu können.
In Mexiko mussten neue schlüsselfertige Werkzeuglösungen, technische Systeme und Fertigungsprozesse
eingeführt werden. Das Werk in Montreal koordinierte das
Projekt und bat Sandvik Coromant Kanada, die jeweiligen
Werkzeug- und Programmierungskonzepte zu entwickeln.
Sandvik Coromant Kanada wollte zum einen seine
Kompetenz auf dem Gebiet der Fahrwerksbearbeitung auf
Sandvik Coromant Mexiko übertragen und zum anderen
Messier-Bugatti-Dowty bei der Einführung neuer Prozesse
in Queretaro helfen, sagt Marc Boisvert, technischer
Repräsentant bei Sandvik Coromant Kanada. „Wir
arbeiteten vier Monate gemeinsam an der Entwicklung
neuer Werkzeuge und Zerspanungsmethoden. Sandvik
Coromant lieferte uns dabei für jedes Werkzeug die
Parameter und Schnitttiefen sowie die jeweils besten
Zerspanungsverfahren.“
Die Fabrik in Mexiko hat inzwischen ihren Betrieb
erfolgreich aufgenommen.
Die Partnerschaft mit Sandvik Coromant im Zusammenhang mit dem Ausspindelprozess und dem Aufbau der
Fabrik in Mexiko „ist ein gutes Beispiel für Zusammen
arbeitsformen, die Messier-Bugatti-Dowty bei seinen
Lieferanten anstrebt“, stellt Pouliot fest. „Man hatte immer
ein offenes Ohr für unsere Probleme und Bedürfnisse. Die
Beziehung basiert auf einem hohen Maß an Vertrauen, und
beide Seiten profitieren davon.“ n
inspiration aus aller Welt
text: Christopher Friman adaption: stina gerhardt
Gehirn
online
Die Benutzung von Handcomputern
boomt. Sie hinterlassen Spuren im
menschlichen Gehirn – und in unserem
Gedächtnis.
Danielle Tunstall
Smartphones, Laptops, USB-Sticks: Elektronische Kommunikationsmittel
speichern alles, was ein moderner Mensch im Kopf haben sollte. Aber was
passiert eigentlich mit unserem Gehirn, wenn wir unser Denkvermögen
auslagern? Schrumpft es mit der Zeit oder schafft es Raum für andere Dinge?
nnn Ein Freund von mir verlor kürzlich sein Handy.
Etwas später wollte er von einem anderen Telefon aus
seine Freundin anrufen und stellte fest, dass er ihre
Nummer nicht wusste. Er hatte sie zwar schon
unzählige Male angerufen, die Zahlen dabei aber nie
eingeben müssen. Die beiden waren schon sechs Jahre
zusammen. „Das gab mir zu denken“, gestand er hinterher. Ein anderer Freund hatte Mitte März Geburtstag.
Da Facebook die Geburtstage aller Mitglieder registriert, war seine „Wand“ bald voll von Glückwünschen
seiner Netzwerk-Freunde – insgesamt rund 40 Personen einschließlich meiner Wenigkeit.
Drei Monate später änderte einer seiner Freunde in
einem unbeobachteten Augenblick aus Spaß das
Datum seines Geburtstags auf einen Tag Mitte Juni.
Wieder gratulierten ihm 40 Leute – auch ich, obwohl
wir uns seit fast 15 Jahren kennen.
Man könnte das als Beweis für meine mangelnden
Qualitäten als Freund und Mensch abtun, aber ich
habe ganz andere Befürchtungen. Ich kann nur zehn
Telefonnummern auswendig, und dabei handelt es sich
ausschließlich um die Nummern der Eltern von
Schulfreunden. Darüber hinaus habe ich noch einen
von zwei Kartencodes meines Telefonanbieters, zwei
Passworte, die ich willkürlich für verschiedene EmailKonten, Online-Shops und Internet-Foren ausgewählt
habe, und den Türcode meiner Arbeitsstelle im Kopf.
Mein ganzes Leben befindet sich in meiner Tasche:
Telefonnummern, der zweite Kartencode meines
Telefonanbieters, ein Alarmcode und eine Flut von
täglichen Gedächtnishilfen wie „Wäsche“, „Milch
kaufen“, „Ein Rezept suchen“, „Rechnungen
bezahlen“ oder „Mutter anrufen“. Google Maps zeigt
mir den Weg zum nächsten Postamt, Lebensmittelladen oder Telefonshop. Jede Frage lässt sich durch
einen Blick in Wikipedia sofort klären. Nach der Vision der Google-Gründer Sergey Brin
und Larry Page sollte die Suchmaschine, wie sie selbst
vor einigen Jahren sagten, als „künstliches Gehirn,
intelligenter als das menschliche“ fungieren. Clive
Thompson, der für das amerikanische Technik-Magazin Wired schreibt, verglich neulich das Internet mit
einem „Außenbord-Gehirn“ und gab zu, er habe es im
Prinzip aufgegeben, sich selbst noch etwas zu merken,
weil er sofort jede beliebige Information aus dem
Internet abrufen könne.
Vor zwei Jahren vertrat der amerikanische Autor
Nicholas Carr in einem Artikel in der Zeitschrift The
Atlantic Monthly die Theorie, das Internet verändere
grundlegend unser Gehirn. Unter dem Titel „Macht
Google uns dumm?“ erklärte er, dass ihn das Surfen
im Internet verwirre, ablenke und in seiner Konzentrationsfähigkeit behindere.
„Seit einigen Jahren habe ich das beunruhigende
Gefühl, dass sich jemand an meinem Gehirn zu
schaffen macht, die Nervenbahnen manipuliert und
mein Gedächtnis umprogrammiert“, sagte er. „Ich
glaube nicht, dass ich früher so war, und am stärksten
Martin Dimitrov
Das ganze Leben in der
Tasche. Telefonnummern,
Alarmcodes und eine Flut
von täglichen Gedächtnishilfen sind in winzigen
Geräten wie Smartphones
gespeichert
macht sich das bemerkbar, wenn ich versuche zu
lesen … Schon nach wenigen Seiten schweifen meine
Gedanken ab, ich werde rastlos, verliere den Faden
und lege das Buch weg.“
Der Artikel weckte enorme Aufmerksamkeit und
sogar Dankbarkeit: Menschen aus allen Teilen der
Welt berichteten in Leserbriefen erleichtert von
ähnlichen Symptomen.
Die moderne Gehirnforschung zeigt, dass Carr gar
nicht so falsch lag. Bis vor kurzem herrschte allgemein
die Ansicht, die Nervenzellen des Gehirns und ihre
Beziehungen zueinander organisieren sich in der
Entwicklungsphase des Menschen in entsprechenden
Clustern und Bahnen und bleiben dann für den Rest
des Lebens unverändert.
iStockphoto/BIM
Es können zwar neue
Erinnerungen hinzukommen
und
alte verschwinden, aber
das
Gehirn bleibt das
gleiche, bis es mit
fortschreitendem Alter
schließlich verkümmert. Mit neuen Verfahren
sind die Wissenschaftler heute in der Lage,
das menschliche Gehirn
so detailliert zu analysieren, dass sie erkennen können, wo Veränderungen stattfinden.
1998, vor dem
Eine Untersuchung unter Londoner
Taxifahrern ergab, dass der Bereich des Durchbruch der
Gehirns, der für die räumliche Orientierung verantwortlich ist, bei ihnen größer GPS-Technik,
war als bei einer Kontrollgruppe.
untersuchte ein
Forscherteam die
Gehirne von 16 Londoner Taxifahrern mit unterschiedlicher Berufserfahrung – von zwei bis 42
Jahren. Bei einem Vergleich mit den Gehirnen einer
Kontrollgruppe entdeckten die Forscher, dass bei den
Taxifahrern der hintere Teil des Hippocampus, der für
die räumliche Orientierung zuständig ist, deutlich
größer war als bei der Kontrollgruppe. Der Unterschied wurde außerdem mit zunehmender Berufserfahrung der Taxifahrer immer größer.
Vor dem Hintergrund ähnlicher Experimente
bezeichnete der kanadische Psychiater Norman
Doidge die Gehirnplastizität, auch Neuroplastizität
genannt, „als eine der außergewöhnlichsten Entdeckungen des 20. Jahrhunderts.“ Obwohl mein Gehirn
genauso aussieht wie das eines Cro-Magnon-Menschen, arbeitet es nicht auf die gleiche Weise, was zum
Großteil meiner intensiven Beschäftigung mit dem
Internet zu verdanken ist. Ein Cro-Magnon-Mensch
verbrachte vermutlich seine Abende damit, ein paar
Holzscheite ins Feuer zu werfen und aus seiner Höhle
zu starren. Ich dagegen überfliege abends meistens
ungelesene Emails und schaue ein paar untertitelte
Folgen der Serie Cops, während mich ein ewig
streamender Twitter-Client mit witzigen Kommentaren und Ansichten zum Backen berieselt.
US-Wissenschaftler haben zur Erklärung der Plastizität des Gehirns Darwins These vom Überleben des
Stärksten abgeändert und sprechen vom „Überleben
des Aktivsten“. Damit ist gemeint, dass stimulierte
Gehirnfunktionen stärker werden, während ungenutzte
schrumpfen. Je mehr ich das Internet für oberflächliche Faktensuche, simple Schlussfolgerungen und
nicht-lineare Eindrücke benutze, desto eher
ist das Gehirn in der Lage, solche
Informationen zu handhaben.
Je weniger ich das Gegenteil
tue wie etwa Bücher lesen,
komplette Sätze zusammenfügen
und tiefgreifende Überlegungen
anstellen, desto weniger kann das
Gehirn diese Art von
Informationen
verarbeiten. Mit
anderen Worten:
2.3
Milliarden Smartphones
sollen nach einer Prognose
von Research and Markets
bis 2015 im Umlauf sein.
7
Die Zahl der „Einheiten“, die
unser Kurzzeitgedächtnis laut
einer Studie des amerikanischen Psychologen George
Miller gleichzeitig bearbeiten
kann.
Was ist aus dem
primitiven Menschen
geworden? Das
Internet könnte die
Art, wie wir unser
Gehirn benutzen,
verändern.
the Bridgeman Art Library
iStockphoto/tomch
iStockphoto/thesuperph
LWA
Sind Minicomputer eine Bedrohung oder nur ein weiteres
Instrument, das uns dabei hilft,
uns auf die wichtigen Dinge zu
konzentrieren?
Wir laufen Gefahr, unser Gehirn darauf zu trainieren,
sich ablenken zu lassen – Informationen zwar sehr
schnell zu verarbeiten, aber auch ebenso schnell
wieder zu vergessen. Die Forscherin Erping Zhu demonstrierte dies mit
Hilfe eines Experiments, bei dem sie Freiwillige einen
langen Text in einem Browserfenster lesen ließ. Alle
lasen denselben Text, aber Zhu hatte in einige Texte
mehrere anklickbare Links eingefügt. Als die Personen
das Gelesene zusammenzufassen sollten, kristallisierte
sich ein deutliches Muster heraus: Je mehr Links im
Text enthalten waren, desto weniger hatte die Person
vom Text verstanden. Die für das Textverständnis
benötigte Gehirnkapazität war teilweise darauf
verwendet worden, zu entscheiden, ob es sinnvoll sei,
den Link anzuklicken oder nicht.
Forscher an der Stanford University zogen ähnliche
Schlussfolgerungen aus einer Studie, bei der eine
Gruppe von Personen
einen Großteil ihrer
Zeit damit verbrachte,
mehrere Dinge
gleichzeitig zu tun.
Parallel dazu untersuchte man eine andere
Gruppe, die sich jeweils
nur auf eine Sache
konzentrieren sollte.
Beide Gruppen lösten eine Reihe von kognitiven
Aufgaben mit sehr unterschiedlichem Ergebnis.
Diejenigen, die oft mehrere Dinge gleichzeitig taten,
ließen sich nach Aussage eines Forschers „wesentlich
leichter von externen Faktoren ablenken“, weil sie „ihr
Gehirn darauf trainiert hatten, alles wahrzunehmen,
was irrelevant war.“
Aus dem Experiment mit den britischen Taxifahrern
zog das Forscherteam folgenden Schluss: Würden die
Taxifahrer auf die Benutzung eines GPS umsteigen,
gingen ihre Kenntnisse über Londons Straßennetz nach
und nach verloren. Dafür würden sie jedoch andere
Fähigkeiten verbessern. Externe Instrumente geben uns
die Möglichkeit, unser Gehirn mit anderen Inhalten zu
füllen.
„Statt einfache, zeitraubende
Berechnungen auszuführen,
konnten sich die Schüler auf
mathematische Grundsätze
konzentrieren.“
Warum sich Dinge merken, wenn
die Information nur einen
Mausklick entfernt ist?
Als Schulen die Verwendung von Taschenrechnern
zuließen, protestierten Lehrer und Eltern mit dem
Argument, die zunehmende Abhängigkeit von
technischen Hilfsmitteln beeinträchtige die mathematischen Fähigkeiten der Schüler. Offenbar hat es ihnen
nicht geschadet. Der Taschenrechner entlastete das
Kurzzeitgedächtnis und schaffte Raum für abstraktes
Denken und Problemlösung. Statt einfache, zeitraubende Berechnungen auszuführen, konnten sich die
Schüler auf mathematische Grundsätze konzentrieren.
Der amerikanische Autor und Dozent Steven
Johnson vertritt die These, die Populärkultur habe
trotz ihres schlechten Rufs die Menschheit vorangebracht. Im Computerspiel Pacman etwa bestehe die
geistige Anregung darin, 1) einen Joystick zu
bewegen, um 2) Monstern aus dem Weg zu gehen und
alle Punkte zu fressen, um so 3) zum nächsten Level
zu gelangen und 4) die Schritte eins bis drei zu
wiederholen, um 5) schließlich das höchste Level zu
erreichen.
In neueren Computerspielen umfasst eine einzige
Aufgabe nicht selten bis zu 100 Schritte und
Herausforderungen. Das fördert die Problemlösungsfähigkeit und das abstrakte Denkvermögen.
Ähnliches gilt für Fernsehprogramme, die vor 20
Jahren auf einer simplen geradlinigen Story basierten.
Der Kommissar findet am Ort des Verbrechens eine
Spur und löst den Fall. Moderne TV-Serien haben
dagegen bis zu acht miteinander verflochtene
Handlungsfäden, wobei Spuren aus vorherigen Folgen
aufgenommen und in ein komplexes Netz aus
Charakteren und Bezugspunkten eingewoben werden.
Und das Internet? Es regt ständig unsere Sinne an,
weil es von uns eine aktive Teilnahme sowie die
Fähigkeit verlangt, unzählige Grafikebenen zu
handhaben und immer wieder neue Kanäle der
sozialen Interaktion zu verstehen. Johnson geht sogar
so weit zu behaupten, unsere Kultur wird intelligenter,
weil wir selbst intelligenter werden.
Dies ist ein Auszug aus einem Beitrag, der in der schwedischen Zeitschrift Filter erschienen ist. Den vollständigen Text
auf Schwedisch finden Sie unter www.magasinetfilter.se. n Be
tt
ma
nn
/CORBIS
Kurzzeitgedächtnis
Das Kurzzeit- oder Arbeitsgedächtnis verleiht uns
die Fähigkeit, Informationen kurzzeitig aufzunehmen und zu verarbeiten. Es behält diese Informationen nur wenige Sekunden, ist aber zum Beispiel für
Sprach-, Lese- und Schreibfertigkeiten sowie für
Problemlösung und logisches Denken von entscheidender Bedeutung. n
Technik
text: Elaine McClarence
Herausforderung: Wie lässt
sich die Werkzeugproduktivität in der
Fertigung erhöhen?
Die physikalische
Gasphasenabscheidung
(PVD) ist ein Vakuumbeschichtungsverfahren für das Aufbringen
dünner Beschichtungen auf Werkzeuge und
Wendeschneidplatten. Dabei wird ein fester
Stoff wie Metall oder eine Metalllegierung
verdampft, oft mit Hilfe eines Plasmas, etwa
eines elektrisch geladenen Gases. Die im
Metalldampf enthaltenen Atome und Ionen
werden auf ein Substrat aufgebracht und bilden
eine Schicht. Für eine TiN-Beschichtung wird
zum Beispiel eine Titanquelle in Stickstoffatmosphäre verdampft. Dabei lagert sich TiN auf
den Werkzeugen und Wendeschneidplatten als
Schicht ab.
PVD-beschichtete Werkzeuge bieten längere
Standzeiten (gegenüber unbeschichteten
Wendeschneidplatten und Werkzeugen) und
eine höhere Produktivität. So lassen sich in
Fertigungsunternehmen jährlich Milliarden
einsparen. Warum? Zum einen, weil derartige
Werkzeuge dank höherer Schnittgeschwin-
Lösung: PVD-beschichtete Werk
zeuge und Wendeschneidplatten
bewirken kürzere Taktzeiten und
höhere Schnittgeschwindigkeiten.
Beschichtung
mit vielen
Vorteilen
digkeiten die Taktzeiten reduzieren und somit
die Fertigung einer größeren Anzahl von Werkstücken in kürzerer Zeit ermöglichen, und zum
anderen, weil PVD-beschichtete Werkzeuge
nicht so schnell verschleißen und folglich der
Betrieb seltener wegen Werkzeugaustausch
unterbrochen werden muss. Hinzu kommt, dass
PVD-beschichtete Werkzeuge ohne oder mit
sehr geringen Mengen Kühlschmierstoff
auskommen, der in manchen Unternehmen bis
zu 15 Prozent der gesamten Produktionskosten
ausmacht.
PVD-Beschichtungen sind vor allem dort
von Nutzen, wo scharfe Schneidkanten gefordert sind, etwa beim Gewindeschneiden, Einstechen, Abstechen, Schaftfräsen und Bohren.
Bei Hartmetallwerkzeugen wie Schaftfräsern
und Bohrern ist PVD das bevorzugte Beschichtungsverfahren. PVD-beschichtete Werkzeuge
sind auch ideal für die Bearbeitung von schwer
zerspanbaren Werkstoffen wie Titan, Superlegierungen und rostfreien Stählen. Hier benötigt
man schärfere Schneidkanten für eine
Reduzierung der Schnittkräfte, und hohe Temperaturstabilität ist für die Erhaltung scharfer
Schneidkanten erforderlich. Die Funktions
fähigkeit der Beschichtung hängt letztendlich
davon ab, ob sie in der Lage ist, die thermomechanische Beanspruchung des für die Schneidkante verwendeten Grundstoffs unter verschiedenen Zerspanungsbedingungen zu mildern.
Beschichtungsstoffe müssen über die
gesamte Werkzeug- oder Wendeplattenoberfläche aufgebracht werden können. Dabei muss
sichergestellt sein, dass über das gesamte Los
jede Wendeschneidplatte gleichmäßig dick
beschichtet wird. Das PVD-Verfahren erfüllt
diese Anforderung und sorgt außerdem dafür,
dass bei der Beschichtung von Werkzeugen mit
schärferen Schneidkanten kein Versprödungseffekt eintritt. Letzteres wird durch niedrigere
Abscheidungstemperaturen von 150 – 500°
Celsius im Vergleich zu anderen Beschichtungstechnologien realisiert. So erfordert etwa
die chemische Gasphasenabscheidung (CVD)
UNTER DER OBERFLÄCHE
Eine PVD-Sorte besteht aus verschiedenen
Schichten, um besondere Eigenschaften zu
erzielen.
PVD-Beschichtungen sind zu
einem wichtigen Produktivitätsfaktor geworden.
Eine Sorte für
jeden Bedarf
GC1105 (HC) Ausgelegt für starke
Beanspruchung und sogar Freiflächenverschleiß bei der Bearbeitung
von warmfesten Superlegierungen.
GC1010 (HC) Für Fräsbearbeitungen
von vorgehärtetem Stahl und Kunststoffformenstahl ab 36HRC und
darüber.
Eine harte und verschleißfeste
PVD-Beschichtung sorgt für
längere Standzeiten und
höhere Produktivität.
GC1030 (HC) Für instabile
Bedingungen wie beim Walzenstirnund Schulterfräsen oder bei
Bearbeitungen mit langen Über
hängen.
Ein hartes feinkörniges Substrat
ermöglicht den Einsatz scharfer
Schneidkanten.
Temperaturen von rund 1000° Celsius, obwohl
Prozesse mit niedrigeren Temperaturen inzwischen zur Verfügung stehen. Beim PVDVerfahren lassen sich die für den jeweiligen
Anwendungsbereich und zu beschichtenden
Werkstoff am besten geeignete Beschichtungsdicke, Struktur und Zusammensetzung auf
unterschiedliche Weise erreichen.
Für Werkzeugbeschichtungen kommen
hauptsächlich drei PVD-Prozesse zur Anwendung: Ionenplattierung, Lichtbogenverdampfung und Magnetronzerstäubung (Sputtern).
PVD ist ein umweltfreundliches Niederdruckverfahren im Niedertemperaturbereich, bei
dem die Werkstücke für eine gleichmäßige
Beschichtung bewegt werden müssen (Lineof-Sight-Prozess). Bei dem Verfahren werden
Metallprecursoren in fester Form benutzt. Der
abzuscheidende Werkstoff wird von einem
festen Target verdampft und auf das Substrat
aufgebracht. Durch PVD werden dünne Schichten von wenigen Mikrometern gebildet, die
sich durch besondere Härte, feine Körnung und
glatte Oberflächenbeschaffenheit auszeichnen
und bei Druckbeanspruchung keine Risse
entstehen lassen. CVD-Beschichtungen sind
dagegen eher für Anwendungen geeignet, bei
denen Abriebverschleiß ein Problem darstellt.
Sie haben eine größere Schichtdicke und bieten
deshalb eine hohe Verschleißfestigkeit.
Der erste kommerziell eingesetzte PVDBeschichtungswerkstoff war TiN. Sandvik
Coromant führte 1982 sein erstes TiN-beschichtetes Werkzeug ein, den Delta-Bohrer,
und 1990 kam mit GC 1020 der erste PVDSchneidstoff auf den Markt.
nimmt
PVD immer noch eine führende Stellung ein.
Werkstoffe wie TiCN, TiAlN und AlCrN,
Oxide wie Al2O3 und (AlCr)2O3, neuartige
Beschichtungswerkstoffe wie TiAlSiCrN und
sogar kohlenstoffbasierte Materialien stehen
inzwischen in immer mehr Anwendungsbereichen für PVD-Verfahren zur Verfügung.
Innovative Beschichtungsprozesse wie
HF- oder gepulstes DC-Sputtern haben die
Schwierigkeiten beim Aufbringen von
isolierenden Beschichtungswerkstoffen gelöst.
Durch Mehrfach-Beschichtungen lassen sich
beispielsweise die Leistungsmerkmale von
Wendeschneidplatten auf bestimmte Anwendungen zuschneiden. Hinzu kommen Entwicklungen bei PVD-Anlagen wie neue Dampf- und
Stromversorgungsquellen, die einen weiteren
Beitrag zur Verbesserung der Beschichtungstechnologie leisten werden. n
In der Beschichtungsentwicklung
GC1115 (HC) Beständig gegen
plastische Verformung und gute
Schneidkantensicherheit
GC1125 (HC) Empfohlen für
Schlichtbearbeitungen von rostfreien
Stählen bei mittleren und niedrigen
Schnittgeschwindigkeiten.
GC1040 (HC) Für Fräsoperationen
unter schwierigen Bedingungen, bis
mittlere Schnittgeschwindigkeiten
und/oder Vorschubraten.
S30T (HC) Für Fräsbearbeitungen bei
mittleren bis hohen Schnittgeschwindigkeiten zum Beispiel an rostfreien
Duplex-Stählen.
Zusammenfassung
PVD-beschichtete Werkzeuge und Wendeschneidplatten sind zu einem wichtigen Produktivitätsfaktor
geworden, weil sie dank höherer Schnittgeschwindigkeiten die Taktzeiten reduzieren und die
Fertigung einer größeren Zahl von Werkstücken in
kürzerer Zeit ermöglichen. Ihre Verschleißfestigkeit
sorgt für weniger Betriebsunterbrechungen aufgrund
von Werkzeugaustausch. Auch der Verbrauch an
Kühlschmierstoffen geht zurück. n
In den 1980er Jahren
verlegten viele Unternehmen ihre Produktion nach
Shenzhen in der chinesischen Provinz Guangdong
und machten sie zur „Fabrik
der Welt“.
text: Jan Hökerberg foto: Ringo Ho
Auf den
Spuren
des Erfolgs
Shenzhen, China. Alles begann vor 30 Jahren mit einer kleinen
Werkstatt in Hongkong. Heute ist die LK Group der weltgrößte
Hersteller von Druckgießmaschinen.
LK Group
Die LK Group mit Sitz in Hongkong befasst sich
mit Entwicklung, Bau und Vertrieb von Warmund Kaltkammer-Druckgießmaschinen, Spritzgießmaschinen und CNC-Bearbeitungszentren.
Das Unternehmen hat acht Produktionsstätten
– sechs in China, eine in Taiwan und eine in
Italien – sowie weltweit 60 Vertriebs- und
Servicebüros. Mit rund 3.500 Mitarbeitern erzielt
die LK Group einen Jahresumsatz (von September 2009 bis September 2010) von circa
2,1 Milliarden Yuan (rund EUR 220 Millionen)
Die LK Group baut Warm- und
Kaltkammer-Druckgießmaschinen und andere Arten von
Maschinen zur Steigerung der
Produktivität von Fertigungsunternehmen in allen Teilen
der Welt.
Liu Siong Song,
Gründer der LK
Group
nnn An Unternehmen wie der LK Group zeigt
sich das beeindruckende Wirtschaftwachstum
und der enorme industrielle Erfolg Chinas in
den vergangenen 30 Jahren am deutlichsten.
In den 1970er Jahren etablierte sich
Hongkong als asiatisches Wirtschaftszentrum
mit einer personalintensiven Fertigungsindustrie, die nach Japan an zweiter Stelle rangierte.
Ein junger Indonesier chinesischer Herkunft mit
Namen Liu Siong Song sah hier seine Chance
und gründete 1979 eine kleine Maschinenbauwerkstatt.
„Damals wuchs Hongkong rasch“, erzählt Liu,
„aber auch die Löhne stiegen schnell. Viele Fabriken erkannten
in der Automation eine Möglichkeit zur Senkung der Betriebskosten. Ich dachte, wir könnten unseren Kunden dabei helfen,
indem wir die Maschinen, die meistens aus Japan importiert
wurden und sehr teuer waren, im eigenen Land beschaffen oder
besser noch produzieren.“
Im Jahr zuvor, 1978, hatte die chinesische Führung auf dem
3. Plenum des 11. Kongresses der Kommunistischen Partei
Chinas ein Wirtschaftsreformprogramm angenommen, das
ausländische Investitionen in die Wirtschaft des chinesischen
Festlandes fördern sollte.
Als Folge der neuen Öffnung Chinas strömten in den 1980er
Jahren Zehntausende von kleinen und mittelständischen Fertigungsunternehmen aus Hongkong in die chinesische Provinz
Guangdong und ließen sich dort nieder, weil hier die Löhne
wesentlich niedriger waren als in Hongkong. Liu gehörte
auch dazu.
Sein Unternehmen hatte 1985 in Hongkong mit dem Bau
von Warmkammer-Druckgießmaschinen begonnen und
gründete 1991 die LK Group in Shenzhen (Guangdong) als
erste Produktionsstätte auf dem chinesischen Festland.
„Die Verlegung der Produktion nach Shenzhen brachte viele
Vorteile mit sich“, erinnert sich Liu. „Die erheblich niedrigeren
Kosten machten uns wettbewerbsfähiger. Aber es gab auch
Nachteile. Zu jener Zeit stand Automation in China nicht hoch
im Kurs, weil dadurch Arbeitsplätze in den Fabriken verloren
gingen.“
Nachdem das Unternehmen in den ersten Jahren seine
Verkaufszahlen jährlich verdoppelt hatte, schwächte sich das
Wachstum Anfang der 1990er Jahre ab. Erst die berühmte
Inspektionsreise des KP-Generalsekretärs Deng Xiaoping
nach Südchina im Frühjahr 1992 leitete eine neue Reformund Investitionsära ein.
Damit begann Guangdongs Wandel. Aus der verschlafenen
Reisanbauregion wurde „die Fabrik der Welt“. In nur wenigen
Jahren schaffte es Guangdong an die Spitze der chinesischen
Exportprovinzen und wurde ein Magnet für die Zuwanderung
von Arbeitskräften aus dem Hinterland.
Städte wie Shenzhen und Dongguan blühten zu bedeutenden Industriezentren auf, zunächst für die Herstellung von
Spielzeug, Bekleidung und Maschinen und später auch für
Computer, Handys und iPads.
Die Nachfrage nach automatisierten Maschinen stieg
drastisch. Sowohl einheimische als auch ausländische
Unternehmen wollten sich Dengs Slogan „Reich zu werden,
ist wunderbar“, den er auf seiner Inspektionsreise geprägt
hatte, zu Eigen machen.
Die LK Group konnte schon bald
expandieren und baute neue Fabriken in
anderen Teilen Chinas. Heute ist das
Unternehmen der weltgrößte Hersteller
von Druckgießmaschinen mit einem
Anteil von 50 Prozent am chinesischen
Markt. Auch bei Spritzgießmaschinen
gehört die LK Group zu den bedeutenden
Akteuren in China.
„Unser rasantes Wachstum haben wir
zum großen Teil der raschen Entwicklung
Chinas zu verdanken”, meint Liu. „Aber
wir legen auch viel Wert auf die Qualität
Die Fabrik der LK Group
unserer Produkte und Dienstleistungen. Der in Shenzhen
Erfolg unserer Kunden ist uns wichtig. Wenn
sie erfolgreich sind, sind wir es auch.”
Der Druckguss ist ein spezielles Gießverfahren für die
Herstellung von Konstruktionsteilen aus Metall. Dabei wird
das geschmolzene Metall unter hohem Druck in wiederverwendbare Stahlformen gedrückt. Mit diesen so genannten
„Wir legen viel Wert auf die Qualität unse
rer Produkte und Dienstleistungen. Der
Erfolg unserer Kunden ist uns wichtig.“
Liu Siong Song, Gründer der LK Group
Eine fruchtbare
Beziehung
Sandvik Coromant unterhält seit langem eine enge Beziehung
zur LK Group und hat dem Unternehmen in all den Jahren
insgesamt 10.000 Produktionsstunden und fast zehn Millionen
Yuan (rund EUR 1 Million) an Produktionskosten gespart.
Die LK Group bezog 1998 erstmals Fräs- und Drehwerk
zeuge von Sandvik Coromant. Seit Ende 2006 werden Sandvik
Coromant-Fräser in großem Umfang eingesetzt, was zu einer
Verdoppelung der Produktivität geführt hat.
Darüber hinaus hat Sandvik Coromant mit seinem Productivity Improvement Program die gesamte Produktion der LK
Group analysiert und dabei Bereiche identifiziert, in denen die
Zerspanungsproduktivität deutlich gesteigert werden könnte.
Zhou Peng, regionaler
Vertriebsleiter bei Sandvik
Coromant (im gelben Kittel), mit
Li Gang, Deng Lipeng und Chen
Guojun, Produktionsleiter bei
der LK Group.
Kokillen lassen sich komplexe Formen mit
einem hohen Maß an Präzision und Wiederholbarkeit fertigen – exakt definierte Konstruktionsteile mit glatten oder strukturierten Oberflächen,
die für eine breite Palette von attraktiven und
zweckmäßigen Oberflächenbehandlungen
geeignet sind.
Druckgussteile sind in der Zerspanungsindustrie die Massenproduktionsteile mit dem größten
Fertigungsvolumen. Sie kommen in Tausenden
von Verbraucher-, Handels- und Industrieprodukten vor. Das Spektrum reicht von Autos bis
Spielsachen.
Die Kunden der LK Group sind in diesen und
vielen anderen Branchen zu finden. Anfänglich
waren die Abnehmer Spielzeug- und Unterhaltungselektronikhersteller. Bald kamen Motorradhersteller hinzu, und heute beherrscht die Automobilindustrie das Kundenregister. Aber es gibt
auch diverse andere Industriekunden.
Sandvik Coromant beliefert die LK Group
schon seit den 1990er Jahren und hat das
Unternehmen als Produktivitätspartner bei
Initiativen zur Steigerung der Effizienz
unterstützt.
„Früher waren die Löhne in China niedrig,
aber heute sind sie hoch“, erklärt Liu. „Wer die
Produktivität steigern will, muss auf Effizienz
setzen. Dabei spielt Sandvik Coromant eine
wichtige Rolle. Sandvik Coromant ist eine
bekannte Marke, auf deren Produkte man sich
verlassen kann. Sie sorgen dafür, dass sich
letztendlich auch die Produktivität unserer
Kunden erhöht.“
Mit dem Wandel Chinas verändert sich auch
die LK Group. China ist zu einem globalen
Zentrum für Forschung und Entwicklung
geworden. Tausende von auslandsfinanzierten
Forschungs- und Entwicklungszentren haben
sich bereits überall im Land niedergelassen.
Die LK Group gründete ein Unternehmen in
Bei einer Bohroperation in einem Steuerblock konnte
durch den Einsatz des CoroDrill 880 in Kombination mit
maßgeschneiderten Aufbohrwerkzeugen die Bearbeitungszeit
von 40 auf fünf Minuten verkürzt werden.
„Dank der Einführung einer Reihe von Sandvik Coromant
entwickelter Lösungen hat sich die Produktivität beträchtlich
erhöht“, erklärt Peng Zhou, regionaler Vertriebsleiter im
Shenzhen-Verkaufsbüro von Sandvik Coromant. „Durch den
schnelleren Bearbeitungsprozess konnten wir rund 10.000 Produktionsstunden jährlich einsparen. Infolge der Produktivitätssteigerung hat die LK Group ihren Gewinn erhöht und ihre
Wettbewerbsfähigkeit am Markt verbessert.“ n
Taiwan für die Herstellung von CNC-Maschinen
und verlegte dann die Serienproduktion dieser
Maschinen nach Kunshan in der Nähe von
Shanghai.
„Die chinesische Regierung befürwortet inzwischen die Automation. Deshalb würden wir
gerne Kunshan zu unserem Hauptstandort für die
CNC-Produktion machen“, so Liu.
Das Unternehmen betreibt auch eine intensive
Zusammenarbeit mit verschiedenen führenden
Universitäten, darunter mit der Tsinghua-Universität in Beijing, der Zhejiang-Universität in
Hangzhou und der Polytechnischen Universität
in Hongkong, und verfügt selbst über ein
200-köpfiges F&E-Team.
Die Übernahme des italienischen Unternehmens IDRA 2008 war für die LK Group der erste
Schritt zu einer Internationalisierungsstrategie,
die weiter ausgebaut werden soll und auf
ausländische Akquisitionen ausgerichtet ist.
„Aber der Preis muss stimmen“, schließt Liu. n
Technik
text: turkka kulmala
Herausforderung:
Verbesserung der Spankontrolle beim
Bohren in langspanende Stähle mit
Vollhartmetall-Werkzeugen.
Lösung: Eine neue Bohrgeometrie
und Hartmetallsorte für verbesserte
Spankontrolle, höhere Produktivität
und längere Standzeiten.
Höchstleistung beim
Bohren in Stahl
Da der Zerspanvorgang eines Bohrers im
Inneren des Werkstücks stattfindet, ist die
Spankontrolle (Spanbildung und -abfuhr)
entscheidend für die Prozesssicherheit. Sandvik
Coromant bringt eine völlig neue Generation
von Vollhartmetall-Bohrern auf den Markt, die
durch eine ausgezeichnete Spanabfuhr insbesondere bei hohen Schnittdaten überzeugt und
dadurch eine Kombination aus höchster
Produktivität und Sicherheit bietet.
Bei der Bearbeitung von ISO P Materialien
zeichnet sich der neue Bohrer durch niedrige
Schnittkräfte aus und meistert auch bei langspanenden und kohlenstoffarmen Stählen die
bisher für diesen Anwendungsbereich typischen Probleme in Bezug auf Spankontrolle.
Im Laufe des Entwicklungsprozesses wurden
zahlreiche Ideen und Konzepte ausgewertet
und simuliert. Die Vielversprechendsten
gelangten bis zur Prototypkonstruktion und
Testphase. Die Prototypen wurden anschließend nach wesentlichen Leistungskriterien
wie Spankontrolle, Geräuschpegel und
Schnittkräfte benotet. Bewertet wurde auch
die Qualität der Bohrung im Hinblick auf
Maß-, Positions- und Geometriegenauigkeit
sowie die Gratbildung am Bohrungsaustritt.
Bei der schließlich ausgewählten Konstruk
tion handelt es sich um eine neue einzigartige
Geometrie. Die innovative Schneidkantenform und der effiziente Freiwinkel ermöglichen geringe Schnittkräfte, verbesserte
Spankontrolle und eine höhere Vorschubgeschwindigkeit.
Die neuartige Rundung der Schneidkante
und die Schneidecken der Bohrspitze mindern
die Gefahr von Kantenausbrüchen und sorgen
für eine gute Beschichtungshaftung. All dies
trägt zu einer weiteren Verbesserung der
Prozesssicherheit bei. n
corodrill 860
Zusammenfassung
Ein langwieriger Produktentwicklungsprozess hat
zu einer neuen Generation von VollhartmetallBohrern für ISO-P-Anwendungen geführt. Die
wichtigsten Vorteile sind die hohe Prozesssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Bohrungsqualität. n
Fallbeispiel: Normen übertroffen
In einer Motorplatte aus Stahl (CMC02.1) wurden mit einem Standardbohrer unter Verwendung
von Minimalmengen-Schmierstoff (MMS) Bohrungen mit einem Durchmesser von 6,90 mm und
H9-Toleranz erstellt.
Werkzeug:
CoroDrill 860-PM
860.1-0690-040A1-PM 4234
Wettbewerber
Schnittgeschwindigkeit vc:
85 m/min
70 m/min
Spindeldrehzahl n:
3921 U/min
3229 U/min
Vorschub pro Umdrehung fn:
0.16 mm/rev
0.12 mm/rev
Vorschub pro Minute vf:
627 mm/min
387 mm/min
Bohrweg:
37.6 m
23.2 m
Werkzeugstatus:
Kein Verschleiß
Hoher Verschleiß
Ergebnis:
Der CoroDrill 860-PM erzielte selbst mit deutlich erhöhten Schnittdaten eine Standzeitverbesserung
um 62 Prozent.
Die Lösung
text: turkka kulmala Illustration: kjell thorsson
Grünes Licht für
Ihre Maschine
Eine neue Werkzeugmaschine ist eine beträchtliche Investition, die
sorgfältige Planung erfordert. Der übliche Ansatz zur Optimierung der
Produktivität ist die Erhöhung der Schnittdaten. Ein anderer Weg zur
Maximierung der Rendite besteht darin, die Nebenzeiten zu
minimieren, denn schließlich bringt die Maschine nur etwas ein, wenn die
grüne Lampe leuchtet.
Das „Green Light Machining“Konzept ist besonders effektiv
bei Multifunktionsmaschinen
In aller Stille
Silent tools
Der modulare Aufbau der schwingungsgedämpften
Silent Tools-Adapter ermöglicht effiziente Werkzeug
lösungen, die den Fertigungsprozess vereinfachen und
unnötige Umrüstzeiten eliminieren.
Ein starkes Polygon
Optimale Schnittstelle
Das konische Polygon der Coromant Capto-Spanneinheit
ist in der Lage, hohe Drehmomente zu übertragen und
sorgt für eine konstante Mittenhöhe ohne Mitnehmersteine. Coromant Capto bietet eine höhere Spannkraft sowie
eine ausgezeichnete Biegesteifigkeit und ist für HP- und
Silent Tools-Systeme ausgelegt – alles optimale
Voraussetzungen für eine maximale Nutzung von
Multifunktionsmaschinen.
Weitere Informationen finden Sie auf www.sandvik.coromant.com
Zwei in einer
Maschinenangepasste
Spanneinheiten
EDie Ausstattung von Maschinenschnittstellen mit
Spanneinheiten, die sowohl für nicht-rotierende als
auch für rotierende Anwendungen geeignet sind, ist bei
Multifunktionsmaschinen äußerst wichtig. Dies gilt
insbesondere für Drehzentren, die eine geringere
Auslastung haben als Bearbeitungszentren. utilization
than machining centres.
Großer
Unterschied
Schnellwechsel-
Drehzentren mit
schwingungsgedämpften
Werkzeughaltern
Werkzeugsysteme
Werkzeuge und Adapter, die den
Werkzeugwechsel auf ein Minimum
reduzieren, haben einen großen
Einfluss auf die Maschinenauslastung, die sich bei Umstellung auf
Schnellwechsel-Werkzeugsysteme
um bis zu 50 Prozent erhöhen kann.
Multi-Task-Maschinen
Vertikaldrehzentren
Unter Hochdruck
HP-Kühlschmierstoffsystem
Ein optimiertes und präzises Hochdruck-Kühlschmierstoffsystem kann die Werkzeugstandzeiten
um bis zu 50 Prozent und die Schnittgeschwindigkeit um bis zu 20 Prozent erhöhen. Das Ergebnis:
weniger Werkzeugwechsel und Spanstau und
somit höhere Maschinenauslastung.
5-Achs-Bearbeitungszentren mit Drehkapazität
Zeit ist Geld
Ein wichtiger Faktor für die Wirtschaftlichkeit des Fertigungsprozesses ist die Dauer der Zeit, in der die Maschine im Einsatz ist. Untersuchungen zufolge liegt die Zerspanzeit bei 20 bis 40 Prozent der
gesamten Fertigungsdauer. In der restlichen Zeit steht die Maschine
still wegen Werkzeugwechsel, Rüstzeiten, Messungen, Betriebsstörungen, Schichtwechsel oder Wochenende. Die Minimierung dieser
Faktoren verbessert die Produktivität. Sandvik Coromant nennt
dieses Konzept „Green Light Machining“. n
Print n:o C-5000:553 GER/01
© AB Sandvik Coromant 2011:3
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Metalworking World 3/2011

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