Technologietage mit 19 Demoteilen

Nach 4 Jahren endlich wieder Technologietage. Der Werkzeughersteller Paul Horn hatte in der Zentrale im schwäbischen Tübingen alle drei Werke geöffnet, um auf einem 2,7 km langen Werksrundgang insgesamt 19 Demobauteile, die ganze Fertigungskompetenz von der Hartmetallerzeugung bis zum Beschichten der Wendeschneidplatten zu zeigen. Einblick erhielten die Besucher aber auch in der Ausbildungswerkstatt, der Werkzeughalterfertigung und der additiven Produktionsabteilung mit einer brandneuen Trumpf Trueprint 3000.  35 Mitaussteller beteiligten sich mit teils eigens installierten Maschinen und mitgebrachten Exponaten. Ein Highlight war sicherlich die neue Ariane-6-Brennkammer, die gegenüber dem Vorgänger 90% günstiger sein soll und bis zu fünf Mal wiederverwendet wird - und natürlich auch mit Werkzeugen des Tübinger Herstellers bearbeitet wird.

Echtes zerspanungstechnischen Technologie-Highlight war indes das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Verbundprojekt der vier Partner Index, Horn, Beutter Präzisions-Komponenten und wbk des KIT in Karlsruhe. Mit neuen und modernen Fertigungsverfahren sind die Partner die Herausforderungen für die wirtschaftliche spanende Herstellung von Implantaten mit multifunktionalem sowie unrund-bionischem Design angegangen, erklärte Technik-Geschäftsführer Matthias Rommel. Der Fokus lag dabei auf den drei Fertigungsverfahren Rotationsunrunddrehen, Polygondrehen und Dreh-Wirbelfräsen. Demnach basieren diese Fertigungsverfahren alle auf dem gleichen kinematischen Prinzip mehrerer synchronisiert rotierender Achsen. Während dieses Prinzip zwar altbekannt ist, sei die Anwendung auf unrunde und geschwungene Formen aber hochgradig anspruchsvoll.

Beim Rotationsunrunddrehen wird ein rotierendes unrundes Werkzeug unter Lagekopplung an einem rotierenden Werkstück entlanggeführt. Die Drehzahlen sind hierbei in ein bestimmtes Verhältnis zueinander gebracht. Die unrunde Form bildet sich dadurch innerhalb bestimmter Grenzen auf dem Bauteil ab. Das Verfahren bietet eine hochproduktive Fertigung von unrunden Außenkonturen. Durch das drehende Werkzeug verringert sich zudem die thermische Belastung der Werkzeugschneide, was für hohe Standzeiten sorgt. Das Verfahren ermöglicht zudem die Herstellung von konischen Profilübergängen.

Das Polygondrehen ist ein Verfahren für die Herstellung von unrunden Außen- und Innenkonturen mit der Form einer Hypotrochoide. Ebenso wie das Rotationsunrunddrehen bietet der Prozess die Möglichkeit, unrunde Konturen auf Drehmaschinen herzustellen. Im Prozess stehen die parallelen Achsen des Werkstücks und des Werkzeugs um einen Achsabstand zueinander versetzt und sind unter Lagekopplung in ein bestimmtes Drehzahlverhältnis gebracht. Der Achsabstand, das Drehzahlverhältnis von Werkstück zu Werkzeug und der Flugkreis der Schneide definieren die Abmessung der Kontur. Ein Werkzeugsystem zum Polygondrehen ist individuell auf die jeweils herzustellende Kontur des Werkstücks abgestimmt.

Das Dreh-Wirbelfräsen ist ein hochproduktiver Prozess für das Fertigen von Gewinden für Knochenschrauben. Dabei sind ein oder zwei Zirkularfräser in einem bestimmten Winkel gegenüber dem Werkstück angestellt. Die Drehrichtungen der Fräser und des Werkstücks können gleich oder entgegengesetzt sein. Das Drehzahlverhältnis des Werkstücks zu den beiden Fräsern hängt von der Anzahl der Gewindegänge und der Anzahl der Schneiden der Fräser ab. Durch Dreh-Wirbelfräsen lassen sich erstmals auch Gewinde mit echter variabler Steigung durch dynamische Änderung des Gewindeprofils wirtschaftlich herstellen.

Abgerundet wurden die Technologietage von acht Technologievorträgen: von der Hipims-Beschichtungstechnologie, die Horn mit 10 Anlagen allein in Tübingen zum Beschichten von Werkzeugen einsetzt, über das prozesssichere Bearbeiten von bleifreiem Messing und Stahl bis eben zum Polygondrehen, Highspeedwirbeln und Rotationsunrunddrehen. Mehr zu den Technologietagen auf der Website von Horn.