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Warum der Einsatz neuester Technologien erforderlich ist, um die Produktivität bei anspruchsvollen Dreharbeiten zu verbessern

Volle Auftragsbücher sind der Traum eines jeden Fertigungsunternehmens. Doch versteht sich dieser Traum nicht sonderlich gut mit dem derzeit vielerorts festzustellenden Fachkräftemangel. Die österreichische Firma BHDT versucht diese herausfordernde Situation zu lösen, indem sie immer wieder neueste Technologieentwicklungen im eigenen Betrieb testet und implementiert. Mit großem Erfolg: Dank Sandvik Coromants innovativem PrimeTurning™ Verfahren hat das Unternehmen die Bearbeitungszeit selbst bei schwer zerspanbaren Materialien um bis zu 50 Prozent reduzieren können.

BHDT ist ein familiengeführtes Unternehmen, das mit rund 215 Mitarbeiter einen Jahresumsatz von 60 Million Euro erwirtschaftet. Der Spezialist für Hochdruckanlagen und Komponenten für die chemische und petrochemische Industrie fertigt an drei Standorten in Österreich. In Kapfenberg in der Steiermark werden im Zweischichtbetrieb auf 20 Maschinen Rohre, Rohrleitungen, Ventile und Formstücke für namhafte Kunststoff- und Düngemittelhersteller zerspant. Dabei setzt das international agierende Unternehmen sowohl auf seine langjährige Erfahrung und sein umfassendes Know-how als auch auf eine stets hohe Qualität und neueste Technologiestandards. Mit Sandvik Coromant arbeitet das Unternehmen schon seit mehr als 20 Jahre eng zusammen.

„Wir bei BHDT sind für die nächsten drei Jahre überausgelastet. Aufgrund des Fachkräftemangels, den wir trotz eigenen Ausbildungsprogramms nicht vollends auflösen können, müssen wir höchst innovativ und der Zeit eigentlich immer etwas voraus sein“, erläutert Produktionsleiter Michael Asinger. Vor diesem Hintergrund will sich das Unternehmen kontinuierlich weiterentwickeln und verbessern, insbesondere in den Bereichen Automatisierung und Digitalisierung sieht man bei BHDT immens großes Potenzial: „Innovative Technologien helfen uns dabei, unsere Prozesse noch weiter zu optimieren und so das hohe Arbeitsaufkommen erfolgreich zu meistern.“

Auf der Suche nach Optimierungspotentialen

Auf der Suche nach weiteren Verbesserungsmöglichkeiten werden auch die konventionellen Drehprozesse in den Bick genommen. Um auch in diesem ausgereiften Bereich die Produktivität weiter steigern zu können, interessiert man sich bei BHDT für eine Lösung, mit der Sandvik Coromant neue Standards gesetzt hat: das PrimeTurning™ Verfahren.

„Das PrimeTurning™ Verfahren gilt seit seiner Einführung im Jahr 2017 als eine der größten Innovationen im Bereich der Drehbearbeitung. Die besondere Methode, die das Drehen in alle Richtungen ermöglicht, stellt eine überaus produktive und effiziente Alternative zur konventionellen Drehbearbeitung dar“, erklärt Günter Koch, Product Manager Turning Central Europe bei Sandvik Coromant. „Im Gegensatz zum konventionellen Längsdrehen ermöglicht die PrimeTurning™ Methode den Eintritt des Werkzeugs in das Werkstück nah am Spannfutter, sodass das Material in die entgegengesetzte Richtung abgetragen wird. Dieses ‚Rückwärtsdrehen‘ erlaubt einen kleinen Einstellwinkel, durch den deutliche Produktivitätssteigerungen erzielt werden können.“ Das Konzept besteht aus dem PrimeTurning™ Verfahren selbst, den CoroTurn® Prime Typ-A und Typ-B Werkzeugen sowie der Software CoroPlus® Tool Path für PrimeTurning™ und der Integration mit marktführender CAM-Software.

Die Testphase

Nachdem BHDT das Konzept kennengelernt hat, wollen sie sich die enormen Vorteile zu Nutze machen. Aus diesem Grund wird eine ausführliche Testphase im Betrieb gestartet.

Nach ersten Tests auf einer Traub Drehmaschine und einer Langdrehmaschine von Geminis für Bearbeitungen bis 4 Meter Länge werden die finalen Tests auf einer Drehmaschine des Typs Okuma Macturn 550 gefahren. Dabei kann bereits die zweite Wendeschneidplattengeneration für das PrimeTurning™ zum Einsatz kommen. „Wesentlicher Vorteil der zweiten Werkzeuggeneration ist, dass die neue PrimeTurning™ Wendeschneidplatte negativ und doppelseitig ist. Mit vier Schneidkanten bietet sie doppelt so viele wie ihr Vorgängermodell und somit die Möglichkeit, noch kosteneffizienter zu zerspanen. Darüber hinaus wurde das Werkzeug mit einem neuen, robusten Plattensitz ausgestattet, der Werkzeugbruch im Fall eines Bruchs der Wendeschneidplatte verhindert“, erklärt Adnan Alijanovic, Account Manager bei Sandvik Coromant.

Bei den Tests mit der neuen Wendeschneidplatte werden verschiedene Werkstoffqualitäten, von normalen Vergütungsstahl mit mittlerer Festigkeit über rostfreie Materialien mit normaler Zähigkeit bis hin zu extrem zähen Superduplex-Werkstoffen, zerspant. Ergebnis sind signifikante Steigerungen bei der Zerspanungsleistung: „Wir können dank des PrimeTurning™ Verfahrens mehr als die doppelten Schnittgeschwindigkeiten in Kombination mit großen Vorschüben fahren und so die Bearbeitungszeit je nach Material um 30 bis 50 Prozent drosseln“, berichtet Christian Eder, Leiter Arbeitsvorbereitung bei BHDT.

Zu den weiteren Vorteilen zählen ein optimierter Spanbruch ohne Fließspan, wodurch es zu keinerlei Problemen bei der Spanabfuhr kommt. Ein immenser Zugewinn, bedenkt man, dass sich ansonsten Späne leicht um das Bauteil wickeln und in der Folge die Maschine gestoppt werden muss. „Immer wenn Späne mühsam mit dem Spanhaken entfernt werden müssen, minimiert sich der Maschinennutzungsgrad. Weil zudem die bei uns anfallenden Späne teilweise schärfer als ein Skalpell sind, können wir mit dem sicheren, stabilen und kontinuierlichen PrimeTurning™ Prozess auch die Unfallgefahr für unsere Maschinenbediener deutlich senken“, unterstreicht Christian Eder.

Erfolgreiche Implementierung

Nach der erfolgreichen Testphase soll als nächstes das Verfahren im Betrieb fest implementiert werden. Hierbei will man sich auf Bearbeitungen fokussieren, bei denen das innovative Drehverfahren seine Stärken voll ausspielen kann. Da es bei BHDT keine klassische Großserienfertigung gibt und viele Produkte nur mit kurzen Werkzeugeingriffzeiten gefertigt werden, geht es um die Prozesse, bei denen viel Material abgetragen werden muss. Denn der zu leistende Mehraufwand hinsichtlich Einrichtung, Spannung und Programmierung, egal ob Einzelteilfertigung oder Kleinserie, lohnt sich aufgrund der entsprechenden Zeitersparnis vor allem bei den umfangreichen Schruppbearbeitungen.

Für die Programmierung des speziellen Zerspanungsprozesses nutzt BHDT bislang das einfach zu bedienende Online-Tool CoroPlus® Tool Path: „Wir wollen zukünftig zum Zwecke einer weiteren Vereinfachung die komplette Bauteilbearbeitung einschließlich der Schruppbearbeitung via PrimeTurning™ mithilfe eines neuen Programmiersystems realisieren. Die kostengünstige Online-Lösung von Sandvik Coromant funktioniert aber einwandfrei und ist ein echtes Angebot, insbesondere für Fertigungsunternehmen, die ihre Programmierung nicht mit eigenen Systemen leisten können“, so Christian Eder.

Neben der Bearbeitungsaspekte gibt es für einen optimalen Einsatz des PrimeTurning™ Verfahrens sowohl maschinen- als auch bauteilseitig einige Voraussetzungen. Beispielsweise sollte die Maschine über ausreichend viel Leistung und Stabilität verfügen und aufgrund des beachtlichen Spanflugs idealerweise eine geschlossene Bauweise aufweisen. Das zu bearbeitende Bauteil und die Gegebenheiten hinsichtlich Spannung, Überhang etc. müssen ebenfalls zum neuen Drehverfahren passen. „PrimeTurning™ werden wir überall dort einsetzen, wo man es aufgrund von Bauteil- und Maschinenbeschaffenheit erfolgreich nutzen kann. Wir denken hier insbesondere an Schrupp- und Koturbearbeitungen, sowohl Innen- als auch Außenbearbeitungen. Mit Blick auf die hohe Flexibilität, die die PrimeTurning™ Werkzeuge mit sich bringen, bieten sie uns im Vergleich zu ISO-Wendeschneidplatten weitreichendere Möglichkeiten: Unser Ziel ist es deshalb, in Zukunft mit PrimeTurning™ nicht nur Längs- und Plandrehbearbeitungen durchzuführen, sondern auch das Einstechen und Konturdrehen abzudecken“, erläutert Michael Asinger.

Überzeugende Teamleistung

Bei BHDT sind alle Beteiligten vom Nutzen des PrimeTurning™ Verfahrens überzeugt. Insbesondere die anfänglichen Zweifel der bereits erfahrenen Maschinenbediener konnten aufgrund der eindeutigen Bearbeitungsergebnisse schnell ausgeräumt werden: „Alle haben sehr schnell gesehen, dass das PrimeTurning™ Verfahren einen echten Mehrwert für BHDT bietet. Besonders positiv für uns als Unternehmen ist, dass wir den Verbesserungsprozess gemeinschaftlich realisiert haben. Nach den Tests mit den Experten von Sandvik Coromant haben Anwendungstechniker mit Maschinenbedienern, der Werkzeugausgabe und der Betriebsleitung Hand in Hand zusammengearbeitet und so die hervorragenden Ergebnisse als Team realisiert“, freut sich Michael Asinger.