Karl Berger CNC-Maschinenbau setzt auf Freemax von Ceratizit

Beim Reiben müssen stets zwei Herausforderungen bewältigt werden: dass das Werkzeug vom Material umschlossen ist und dass die Späne gegen den Vorschub abzuführen sind. Bei Karl Berger CNC-Maschinenbau in Mondsee kommt ein dritter Aspekt hinzu: die besondere Tiefe der Bohrungen.

Sollen Bohrungen von einem Meter Länge oder mehr gebohrt, gerieben und rolliert werden, muss man sich schon etwas einfallen lassen. Erst recht, wenn 42CrMo4 oder St52 zu bearbeiten sind – schwanken bei Letzterem doch immer wieder die Materialeigenschaften oder entstehen schnell Fließspäne. Die Spanabfuhr steht daher im Fokus der Werkzeuganwendung, genauso wie die Beherrschung der Prozesstemperatur. Karl Berger CNC-Maschinenbau GmbH, Lohnfertiger im österreichischen Mondsee, stand hier vor einer Herausforderung.

Breites Teilespektrum.

Erfahrung in der Zerspanung gibt es in dem 65 Mitarbeiter zählenden, gerade 70 Jahre alt gewordenen Unternehmen zuhauf. Prozesswissen, das man immer wieder konsequent in Qualität umwandelt. Der Lohnfertiger kann daher auf einen breiten Kundenstamm blicken, der Unternehmen aus der Hydraulik-, Schienenfahrzeug- und Lebensmittelindustrie bis zum allgemeinen Maschinenbau umfasst und vor allem in Deutschland und Österreich angesiedelt ist. Gefertigt werden für diese Unternehmen Drehteile bis 2 m Durchmesser und 4 m Länge, im Fräsbereich reichen die Dimensionen von 30x30x30 mm bis zu einem Gewicht von 10 t.
Um den Kunden das fertige Bauteil bieten zu können, praktiziert Berger zugleich das Sägen, Tieflochbohren, Verzahnen, Flach-, Außen- und Innenrundschleifen, Honen und Finishen.

Anspruchsvolle Teilefamilie.

In Losen von 20 bis 30 Stück wird in Mondsee auch eine Familie von Hydraulikkolben für Großmaschinen gefertigt, die sich im Jahr zu etwa 1.500 Teilen aufsummieren. Aus zehn Varianten bestehend, reichen die Bauteillängen von 1,0 bis 2,0 m sowie die zugehörigen Bohrungslängen von 0,6 bis 1,1 m. Die Bohrungsdurchmesser belaufen sich auf 70 und 80 mm. Gefertigt werden die Kolben üblicherweise aus 42CrMo4, für Sonderanfertigungen kommt hin und wieder St52 auf die Maschine. Weil in den Bohrungen später ein Kolben unter Druck sicher laufen muss, sind die Ansprüche an die Dichtigkeit des Bauteils und die Kolbenlauffläche hoch: „Es sind enge Form- und Lagetoleranzen und hohe Oberflächengüten umzusetzen“, so Karl Berger, Geschäftsführer von Karl Berger CNC-Maschinenbau ein.

Problematische Erstbestückung.

In der Vergangenheit zerspante Berger die Teilefamilie auf mehreren Maschinen: Die Bohrungen der kleineren Hydraulikkolben fertigte man zum Beispiel erst auf einem BAZ. Im Anschluss wurden sie auf einer Drehmaschine ausgedreht. Allein diese Trennung war begrenzt prozesssicher. Da war noch nicht gehont. Mit der Investition in ein Dreh-Fräs-Zentrum zielte Berger daher speziell auf die Komplettfertigung der Kolben. Ausgelegt für komplexe Werkstücke, lassen sich mit diesem Zentrum Teile bis 1.000 mm Drehdurchmesser, 6.000 mm Länge, 1.500 kg Gewicht im Futter und 6.000 kg zwischen Futter und Reitstock bearbeiten. Für schwere Zerspanung kann die Hauptspindel hierbei auf Drehmomente bis 6410 Nm und 84 kW Leistung zurückgreifen, die Frässpindel bietet 80 kW und 700 Nm. Auch die Erstbestückung der Maschine mit Werkzeugen hat Berger konsequent auf die Kolbenbearbeitung ausgerichtet.

Die Rechnung ging allerdings nicht auf. Zwar hatte der Maschinenhersteller die Funktionsgarantie für die Erstbestückung zum Bohren, Reiben, Rollieren gegeben, das Reiben aber funktionierte nicht. Und das über Monate. Eine schnelle Lösung zeigte schließlich die Zusammenarbeit mit dem Team Cutting Tools der Ceratizit-Gruppe, wohin sich Berger wandte. Keine Woche nach der Kontaktaufnahme kam mit der Freemax eine Komet-Standardreibahle in WSP-Ausführung ins Haus. Was folgte, waren Versuche an fünf Teilen, die für das Einfahren des Werkzeugs kurzfristig reserviert worden waren. „Bei den ersten drei haben wir noch mit dem Vorschub und der Drehzahl gespielt. Wir haben auch die Innenkühlung auf eine zentrale Bohrung umgebaut, um mehr Emulsion durchzubringen. Die beiden letzten Teile fielen dann schon i.O. von der Maschine“, berichtet Siegfried Koll, bei Ceratizit Deutschland für technische Beratung und Verkauf verantwortlich. Angefangen hatten er und Bojan Stevanovic, Maschinenbediener bei Berger, sowie Denis Osmic, Anwendungstechniker bei Ceratizit Deutschland, mit dem Durchmesser 70 mm und der Nutzlänge 720 mm.

Nachdem hier in St52 erst ein Fließspan auftrat, konnten sie schnell kurze Späne erzeugen. Fertig war die Bohrung dabei in 0,74 Minuten – der Wettbewerber hatte, ohne dass die Qualität stimmte, fünf Minuten gebraucht. „Im zweiten Schritt haben wir ein Ausgleichsfutter eingesetzt, weil wir im Anschnittbereich leicht im Minus waren“, so Osmic. „So konnten wir die kleineren Ungenauigkeiten beim Einfädeln beseitigen und auch den vorderen Bereich in hoher Güte fertigen.“

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