Zerspanungswerkzeuge

Inconel den
Zahn gezogen
Kombination aus mpmc-Bearbeitungszentrum und Kennametal-Werkzeugen überzeugt Flugzeugzulieferer: Die Bearbeitungszentren von Weingärtner Maschinenbau sind weltweit in den verschiedensten
Branchen wie der Energie- und Kunststofftechnik oder dem Allgemeinen Maschinenbau im Einsatz. Aufgrundhöchster Stabilität und gleichzeitig hoher Dynamik hat nun auch ein Flugzeugzulieferer in die Technologie desoberösterreichischen Maschinenbauers investiert. Denn gemeinsam mit Kennametal konnte Weingärtner beider Bearbeitung von Inconel 718 ein hervorragendes Ergebnis erzielen. Von Ing. Robert Fraunberger, x-technik

Die Weingärtner Maschinenbau GmbHErfolg der Maschinen für die Fertigung von Rotoren

mit Sitz in Kirchham (OÖ) ist einer der

für Exzenterschneckenpumpen und -motoren sowie

führenden Hersteller im Bereich Werk-des Dreh-Fräszentrums mpmc bestätigt Weingärtners

zeugmaschinenbau und bietet vor allem
für die Hochleistungszerspanung undEndbearbeitung von komplexen Wellen und schraubenförmigen Teilen eine breite Auswahl an modular konzi-Shortcut

pierten Maschinen an. Hinsichtlich der Fertigung undAufgabenstellung: Prozesssichere Bearbeitung von Flugzeugbauteilen.

Montage für Industrieanlagen ist Weingärtner weltweit
als kompetenter und zuverlässiger Partner bekannt.

Material: Inconel 718.

Was Werkzeugmaschinen betrifft, ist es den Oberös-Lösung: Keramikfräser von Kennametal.

terreichern aufgrund der langjährigen Erfahrung gelungen, das Wirbeln als das wirtschaftlichste Verfahren für die Fertigung auch komplexer Extrusions- undNutzen: Erfüllung der Kundenvorgaben in puncto Prozesssicherheit,Bearbeitungszeit, Oberflächengüte sowie Toleranzen.

Spritzgussschnecken zur Serienreife zu bringen. „Der

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Die Schlüsselbearbeitung des Bauteils aus Iconel 718 ist sicherlich das Schruppen derAußenkontur. Dies wird im Dreh-Fräsverfahren mit einem speziellen Keramikfräser
von Kennametal durchgeführt. (Anm.: der gesamte Bauteil darf nicht gezeigt werden.)(Bilder: x-technik)

Werkzeuge im Einsatz
1. Keramikfräser KCRA ø 80 mm
zum Schruppen des Rohres im Dreh-Fräsverfahren.
2. Wendeplattenbohrer Drill Fix™ DFT™ ø 40 mm
zum Bohren der Laschen.
3. VHM-Fräser HARVI ø 20 mm zum Schruppen der Bohrung.
4. VHM-Fräser HARVI ø 25 mm zum Schlichten der Bohrung und Lasche.
5. Wendeplattenfräser ø 80 mm der Mill 1-Baureihe
zum Schlichten der Oberfläche.

zeugmaschinen am Weltmarkt“, betont_Hochstabile_Dreh-Fräszentren

Andreas Weingärtner, Geschäftsführer

„Für die Fertigung von komplexen undder Weingärtner Maschinenbau GmbH.

hochpräzisen Teilen bieten wir

führende Position im Bereich Werk->>

Wir schätzen die professionelle
Zusammenarbeit mit Kennametal
sehr und konnten auch vom Knowhow in der Bearbeitung von Inconel
definitiv profitieren.
Mag. Werner Pommer, Area SalesManager bei Weingärtner Maschinenbau

www.zerspanungstechnik.com

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mit dem flexiblen Dreh-Fräszentrum mpmc (multi product

Ablagemöglichkeiten, welche einen schnellen und ein-machining center) eine sehr wirtschaftliche und hochsta-fachen Austausch von vielen bearbeitungsspezifischenbile Werkzeugmaschine an“, ergänzt Mag. Werner Pom-Einheiten ermöglichen. Neben dem kombinierten Dreh-mer, Area Sales Manager bei Weingärtner Maschinenbau.

Fräskopf stehen noch weitere, vollautomatisch einwech-

Diese kundenspezifisch gebauten Bearbeitungszentren

selbare Einheiten zur Verfügung. „Somit werden allesind weltweit im Einsatz. „Werkstücke wie Generatorwel-

mechanischen Bearbeitungsarten unterstützt, um einlen, Spritzgusszylinder, Kurbelwellen, Landebeine, Gas-Werkstück vollständig in einer Aufspannung fertigen

und Dampfturbinenwellen, Großkompressorwellen, Dru-zu können. Sowohl Fräsleistung als auch Fräsdynamik

ckereiwalzen, Stahlwerkswalzen und viele andere große

können so je nach Bearbeitungsstrategie optimiert wer-Dreh-/Frästeile können auf unseren Spezialmaschinen inden“, beschriebt Pommer weitere Vorteile der durch-

wirtschaftlichster Weise komplett gefertigt werden“, be-dachten Bauweise. Ebenso hebt Werner Pommer die

schreibt Pommer deren Einsatzgebiet.

äußerst stabile Bauweise der mpmc-Bearbeitungszentren hervor, aufgrund derer man sich am Markt definitiv

Die mpmc-Baureihe ist in verschiedenen Größen er-von vielen Mitbewerbern abheben kann. „Das Gewicht

hältlich. „Begonnen mit der 600er Serie bis hinauf zur

einer Werkzeugmaschine ist ein sehr guter Indikator für

2000er Serie ist je nach Modell ein maximaler Dreh-/Stabilität. Und hier bieten wir oft die doppelte Masse

Fräsdurchmesser von 2.000 mm und eine maximale

wie andere, vergleichbare Maschinen am Markt – in

Bearbeitungslänge von 20 m möglich“, so der Zerspa-Kombination mit einer sehr guten Dämpfung ist das ein

nungsexperte weiter. Aufgrund der stabilen Bauweiseklares Alleinstellungsmerkmal.“und der leistungsstarken Bearbeitungseinheiten können diese Maschinen Werkstücke bis zu 80 Tonnen Ge-_Einstieg_in den Aerospace-Bereich

wicht mit äußerster Präzision bearbeiten. Alle Maschi-Etwas überraschend bekam Werner Pommer zu Beginn

nen haben ein flexibles Pick-up-System und vielfältige

dieses Jahres eine Anfrage aus dem Bereich Aerospace,

Die horizontalen
Dreh-Fräs-Komplettbearbeitungszentren der mpmcBaureihe vonWeingärtner sind
auf die wirtschaftliche Herstellung vonGeneratorwellen,
Spritzgusszylinder,
Spritzgussschnecken, Extruderschnecken, Kurbelwellen, Landebeine,
Gas- und Dampfturbinenwellen, Großkompressorwellen,
Druckereiwalzen,
Stahlwerkswalzen und anderen
Dreh- und Frästeilen
spezialisiert.

Weingärtner Maschinenbau ist für uns ein sehr interessanter Kunde, da man einerseits immer offene Türen fürVorschläge hat und andererseits technologisch auf höchstemNiveau agiert.
Gerald Löschenkohl, Vertriebstechniker Kennametal Österreich

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da sich ein Flugzeugzulieferer intensiv für ein mpmcBearbeitungszentrum

interessierte.

„Überraschenddeswegen, da Flugzeugteile ja grundsätzlich sehr leichtsind und daher auch nicht typisch für unsere Bearbeitungsmöglichkeiten. Noch dazu hatten wir in dieser
Branche bis dato keine Referenzen“, erklärt Pommer.
Warum sich der Zulieferer von Trieb- und Tragwerksteilen (Anm.: der Name darf an dieser Stelle nicht genannt werden) genau für eine mpmc interessierte, lag
vor allem an drei Faktoren: Technologie, Stabilität undDynamik.
Angefragt wurde ein Bauteil aus Inconel 718, ein typischer Werkstoff, den die Flugzeugindustrie verwendet.
Der rohrähnliche Serienteil mit einer Länge von ca. 1,7m (Anm.: auch dieser darf aufgrund von Geheimhaltungserklärungen nicht näher definiert werden) sollte inmöglichst wenigen Aufspannungen unter höchsten Genauigkeitsvorgaben im Dreh-Fräsverfahren hergestellt
werden. „Die Auslegung der mpmc war relativ klar:

Gut zu sehen
ist die spezielle
Anordnung derKühlungskanäle
beim Keramikfräser
durch dieSpannkeile, die
für eine sehr guteKühlung derSchneide sorgt.

Mit einer Drehlänge von 3.000 mm, einer baugleichen
Haupt- und Gegenspindel, einem dynamischen Fräskopf mit 14.000 min-1, einer in der Mitte stehenden Ly-nur einer Aufspannung mit den Verfahren Dreh-Fräsen,nette mit Prismenaufnahmen konnten wir das Bauteil inarbeiten“, erläutert Pommer.

Bohren und Fräsen und finalem Schlichten komplett be->>

Im Projekt mit Weingärtner war die besondere
Herausforderung die Reduzierung der Zerspanungszeit bei
gleichzeitig niedrigen Wirkungskräften am Bauteil. Deshalb
haben wir uns für die Verwendung von Keramik-Fräsern mit
positiven Wendeplatten und Sonderkühlung entschieden.
Alex Fräse, Produktmanager Aerospace bei Kennametal Europe

A-6500 Landeck
Bruggfeldstraße 9Tel.: +43 5442-63853
office@profitool.at
www.profitool.at

30 Jahre Erfahrung in der Herstellung von Präzisionswerkzeuge
Wir fertigen nach Kundenwunsch SONDERWERKZEUGE für die Bohr-, Fräs- und Drehbearbeitung. ModerneAnlagen und innovative Produktionstechniken ermöglichen höchste Qualität bei kurzen Lieferzeiten. Abdeckungdes gesamten Spektrums aus einer Hand: VHM / HSS / CBN / PKD / CVD – Bohr-/Fräs-/Sonderwerkzeuge undWendeplatten. Trägerkörper mit Kassetten etc.
www.zerspanungstechnik.com

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Zerspanungswerkzeuge_Passender_Werkzeugpartner gesucht
Für die Optimierung der einzelnen Bearbeitungsschritte
suchte Werner Pommer anschließend einen geeigneten
Werkzeugpartner, der einerseits die richtige Erfahrung imBereich Aerospace und entsprechendes Know-how in derBearbeitung des schwer zu zerspanenden Werkstoffes mitbringt und andererseits sowohl hier in Kirchham als auchdanach Vorort beim Endkunden einen reibungslosen Projektverlauf garantieren und die nötige Unterstützung bieten
kann. „Da ich eine gewisse Marktkenntnis im Bereich vonZerspanungswerkzeugen habe, weiß ich um die Stärken
der unterschiedlichen Werkzeughersteller Bescheid undkonnte so eine gute Vorauswahl treffen“, so Pommer weiter.
Sehr interessant war für ihn auch das Werkzeugprogramm
von Kennametal. Unter anderem interessierte ihn ein Keramikfräser mit einer speziellen Kühlmittelzufuhr über dieSpannkeile, die für eine sehr gute Kühlung der Wendeplat-_Fünf_Werkzeuge im Einsatzten sorgt. „Dies erschien mir gerade bei der Bearbeitung

Für die optimale Bearbeitung wurden schließlich fünf

von Inconel als sehr vielversprechend.“ „Inconel 718 ist

verschiedene Werkzeuge, alle auf die speziellen Eigen-definitiv eine Herausforderung und ein sehr schwer zu zer-schaften von Inconel 718 optimiert, ausgewählt. Der oben

spanendes Material. Inconel zählt zu den hochwarmfesten

bereits erwähnte Keramikfräser mit einem Durchmesser

Werkstoffen und kommt in der Luft- und Raumfahrtindus-

von 80 mm sorgt für hochproduktives Dreh-Fräsen dertrie, Automobilindustrie, Energietechnik und überall dort

Außenkontur des Rohres. „Aufgrund der speziellen Küh-zum Einsatz, wo Bauteile bei hohen Temperaturen extre-lung der Schneide (in diesem Fall mit Luftgemisch) durch

men Belastungen ausgesetzt sind“, erklärt Gerald Löschen-

die Spannkeile können wir sehr hohe Schnittwerte undkohl, Vertriebstechniker bei Kennametal und sein Kollege

höchste Prozesssicherheit bei der Schruppbearbeitung

Der Wendeplattenbohrer Drill Fix DFT
mit ø 40 mm und4xD ist mit KCU40
Wendeplatten bestückt. Die positive
Spanformgeometrie
ermöglicht auchunter instabilen
Bearbeitungsbedingungen hoheVorschübe.

Florian Grabmair, Anwendungstechniker, ergänzt: „Die guten Eigenschaften in der Anwendung machen sich aber alsschlechte Eigenschaften bei der Zerspanung bemerkbar,
die sich in einer raschen Abnützung der Schneide widerspiegeln. Grund für den schnellen Verschleiß ist die hohe
Temperaturbelastung der Schneide aufgrund der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Materials sowie die Neigung zur
Kaltverfestigung, was sehr schnell zu Kerbverschleiß an derSchneidkante auf Höhe des Spanabflusses führt.“In den ersten Gesprächen zwischen Weingärtner und Kennametal stellten beide Seiten sehr rasch fest, dass eineZusammenarbeit bei diesem speziellen Projekt sehr vielversprechend sei. Was folgte, war eine gemeinsame Arbeitüber einen Zeitraum von mehreren Monaten, wo man auch
auf das Know-how von der eigenen Aerospace-Abteilung
von Kennametal in Fürth (D) unter der Leitung von Alex
Fräse (Anm.: Nomen est omen ;-)) zurückgreifen konnte.

Zufrieden mit dem Ergebnis der Zusammenarbeit (v.l.n.r.):
Gerald Löschenkohl, Mag. Werner Pommer und Florian Grabmair.

Die Bearbeitung von Inconel 718 ist sehr herausfordernd. Aufgrund derschlechten Wärmeleitfähigkeit des Materials entsteht eine hohe Temperaturbelastung der Schneide sowie die Neigung zur Kaltverfestigung. Um hier den
Zerspanungsprozess möglichst produktiv gestalten zu können, sind optimierte
Werkzeuge, Schneidstoffe und Beschichtungen nötig.
Florian Grabmair, Anwendungstechniker Kennametal Österreich30

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Zerspanungswerkzeuge

garantieren“, so Grabmair. Des Weiteren ist ein Wende-Werkzeugen von Kennametal konnten wir den Auftragplattenbohrer ø 40 mm zum Bohren der Laschen sowie

positiv abschließen und nicht nur einen neuen Kunden

jeweils ein fünfschneidiger VHM-Fräser ø 20 mm zumgewinnen, sondern auch die Tür im Bereich Aerospace

Schruppen der Bohrungen und ein VHM-Fräser ø 25

kräftig öffnen“, zeigt sich Werner Pommer abschließend

mm zum Schlichten der Bohrungen und der Lasche imsehr zufrieden.

Die fünfschneidigen
VHM-Fräser werden
zum Schruppen undSchlichten der Laschenund Bohrungen eingesetzt.

Einsatz. Zuletzt sorgt ein Wendeplattenfräser ø 80 mmzum Schlichten des Rohres für die geforderte Oberflä-

www.kennametal.com

chengüte.
Die Kundenvorgaben in puncto Prozesssicherheit, Bearbeitungszeit, Oberflächengüte sowie die Toleranzenüber die gesamte Bauteillänge von 1,7 m konnten mit
den im Projektverlauf optimierten Zerspanungsparametern allesamt erfüllt und teilweise übertroffen werden. Die Eingriffszeit beträgt rund drei Stunden undes werden rund 60 Prozent des Materials abgetragen.
„Bei rund 2.000 Bauteilen pro Jahr ist das eine beachtliche Zerspanungsleistung, wenn man insbesondere dasMaterial und auch die nicht so einfache Spannsituation
berücksichtigt“, sind sich alle Projektbeteiligten einig.

_Türen_geöffnet
Auch der Flugzeugzulieferer ist mit der Umsetzung desProjektes sehr zufrieden, was sich in der Bestellung
weiterer mpmc-Bearbeitungszentren wiederspiegelt.
„Durch die Kombination von einem sehr stabilen undtrotzdem dynamischen Maschinenkonzept sowie einer

AnwenderDie Weingärtner Maschinenbau
GmbH mit Sitz in Kirchham (OÖ)
hat sich auf die Fertigung vonSonderwerkzeugmaschinen fürEnergie, Kunststoff, Luftfahrt undSchwerzerspanung spezialisiert.
Rund 200 Mitarbeiter produzieren mit höchster Fertigungstiefe
individuell auf die jeweilige
Anforderung zugeschnittene
Bearbeitungszentren. Für die Fertigung von komplexen und hochpräzisen Teilen bis 80 Tonnen Gewicht
bietet man mit dem Dreh-Fräszentrum mpmc eine sehr wirtschaftliche
und hochstabile Werkzeugmaschine an.
Weingärtner Maschinenbau
Kirchham 29, A-4656 Kirchham, Tel. +43 7619 2103-0
www.weingartner.comwirtschaftlichen Bearbeitungsstrategie mit optimierten

Wenn der Kühlschmierstoff zum flüssigen Werkzeug wird.

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Der Kühlschmierstoff, der Ihre Produktivität, Wirtschaftlichkeit undBearbeitungsqualität optimiert.
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Blaser Swisslube AG CH-3415 Hasle-Rüegsau Tel. +41 34 460 01 01 contact@blaser.com www.blaser.com