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Neue Zerspanungswerkzeuge vereinen Ökologie und Ökonomie

Weltweit erster modularer Gewindebohrer XChange ist umweltfreundlich und senkt die Fertigungskosten drastisch.

Die Herausforderung im Sinne der Nachhaltigkeit:

Ökonomie und Ökologie werden heute vielfach noch konträr betrachtet: Es gibt oft nur ein Entweder-Oder. Bei der Werkzeugentwicklung der Firmengruppe LMT TOOLS wird jedoch das Ziel verfolgt, beide Anforderungen zu vereinen. Hochleistungswerkzeuge dienen einerseits der Produktivitätssteigerung des Anwenders. Sie sollen die Fertigungskosten senken bei hoher Qualität und Prozesssicherheit. Andererseits steht die Schonung wertvoller Ressourcen im Fokus, wie elektrische Antriebsenergie, Öl sowie der Verbrauch an Schneidstoff generell und insbesondere deren Rohstoffe Wolfram und Kobalt.
Am Beispiel der Entwicklung eines Gewindebohrers soll die Umsetzung dieses Zieles exemplarisch für andere Werkzeuge dargestellt werden.

Die Ausgangssituation:

Die heute in der industriellen Produktion eingesetzten Gewindebohrer sind alle einteilig. Schneidenteil und Schaft bestehen aus einem Stück. Wenn die Lebensdauer des Schneidenteils erreicht ist, muss das komplette Werkzeug entsorgt werden. Also suchten die Entwicklungsingenieure eine Lösung, bei der nur der wirklich verschlissene Teil des Gewindebohrers ersetzt werden muss, der weitaus größere Werkzeugteil aber weiter verwendet werden kann. Dabei durfte aber die Leistungsfähigkeit der Werkzeuge nicht schwinden, sondern ganz im Gegenteil: Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Standzeit sollten erheblich ansteigen.

Die Lösung:

Gewindebohrer bestehen heute meistens aus Schnellstahl, weil nur dieser Werkstoff die geforderte Zähigkeit aufweist und somit Schneidenausbrüche, insbesondere beim Rücklauf der Werkzeugs, verhindern kann. Der Preis dafür sind aber geringere Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten. Höhere Schnittwerte sind nur mit Hartmetallwerkzeugen realisierbar, jedoch mit dem Nachteil geringerer Zähigkeit und damit schwindender Prozesssicherheit.

Also haben die Entwicklungsingenieure die Funktion des Werkzeugs und auch gleich das ganze Werkzeug geteilt. Der Schneidenteil wurde aus Hartmetall hergestellt und lösbar mit einem Schaft aus Schnellstahl verbunden. Es entstand der weltweit erste modulare Gewindebohrer „XChange", der zwei Vorteile kombiniert: Die Verschleißfestigkeit des Hartmetalls mit der Zähigkeit des Schnellstahls.

Natürlich sollte auch die Möglichkeit der Trockenbearbeitung bestehen, um sowohl gesundheitsschädliche Ölemission zu vermeiden als auch Kosten zu sparen. Dafür ist u.a. die neue Hochleistungsbeschichtung „Polaris" entwickelt worden. Ihre Farbe ist ganz im Sinne von Blue Competence, nämlich blau.

Nachhaltige Stärken:

Von den Stärken dieses neuen Werkzeugs profitieren vor allem die Anwender: Reduzierung des Werkzeugverbrauchs durch erheblich höhere Standzeit um bis zu 500% gegenüber einteiligen HSS-Gewindebohrern und um mehr als 30% gegenüber einteiligen VHM-Gewindebohrern. Reduzierung der elektrischen Antriebsenergie der Werkzeugmaschine für die Zerspanung um 50% durch entsprechend verkürzte Prozesszeiten und Einsparung der Kühlmittelversorgung. Dadurch auch Reduzierung des Ölverbrauchs für die Zerspanung um 100%. Reduzierung des Hartmetallverbrauchs und dessen Rohstoffe Wolfram und Kobalt gegenüber einteiligen VHM-Werkzeugen um 85%.

Diese Einflüsse kumuliert wirken sich erheblich auf die Fertigungskosten aus. Allein die Werkzeugkosten pro erzeugtem Gewinde sinken um 50% gegenüber HSS und um 20% gegenüber VHM.

Der Erfinder:

Die Entwicklung des modularen Gewindebohrers XChange erfolgte von einem F&E-Expertenteam der LMT TOOLS im Hause LMT Fette, gemeinsam mit Projektpartnern aus Industrie und Hochschule.

Kurzprofil des Unternehmens:

Name: LMT Fette Werkzeugtechnik GmbH & Co. KG
Hauptsitz: Schwarzenbek
Gründungsjahr: 1908
Mitarbeiter: 450
Lösungen: Werkzeugsysteme und Werkzeugservice zur spanenden und spanlosen Bearbeitung von Stahl, NE-Metall und Kunststoff in allen relevanten Industriebranchen.

Internationalität: Standorte und Vertriebspartner in 24 Ländern