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Effektive Werkzeuge von der „Ersatzbank“

von Tilo Michal

Die GrindTec ist anerkanntermaßen Treiber und Träger technologischer Highlights, zudem aber auch Trendbarometer und wichtiger Seismograph der Schleifbranche. Lange Lieferzeiten bei Maschinen, die anhaltende Ressourcenknappheit und das Dauerthema Nachhaltigkeit treiben diese Tage Inhaber, Geschäftsführer sowie Produktionsleiter in Betrieben um. Deshalb ist all das, was sich mit „Re-Use“, „Re-Fit“ oder dem Umarbeiten von Werkzeugen beschreiben lässt, nun vehement in den Fokus gerückt.

„Re-Cycling und Re-Use sind eigentlich keine neuen Themen“ berichtet Bernd Motzer, Geschäftsführer des Hartmetallherstellers Tigra. „Wir praktizieren Recycling hier schon seit über 20 Jahren indem wir zum Beispiel Schrott und Schlämme zurückkaufen und für unser Leistungsportfolio wieder aufbereiten lassen. Aber es ist klar, dass dieses Thema durch die Nachhaltigkeitsdiskussion und die aktuellen Liefer- und Ressourcenengpässe noch einmal eine starke Dynamik erfährt.“


Prüfen, Messen, Kommissionieren: Mark Daubitz in der Arbeitsvorbereitung bei Feilen Pieper. (Bildnachweis: Tilo Michal)

Auf der einen Seite helfen Re-Use und Re-Fit-Werkzeuge Ressourcen zu sparen und die Liefer- und Dienstleistungskette zu verkürzen. Zum anderen gibt es auch die betriebswirtschaftlichen Aspekte, die für den Einsatz nach- oder umgearbeiteter Werkzeuge sprechen. Joachim Daubitz, Geschäftsführender Gesellschafter von Feilen Pieper: „Der preisliche Unterschied zum Neuwerkzeug ist oftmals enorm. Um die Spanne aufzuzeigen: Einen Standard- Fräser, der neu um die 60 Euro kostet, kann man in der Regel für fünf Euro nachschleifen. Der erreicht dann noch einmal bis zu 80, 90 % Standzeit gegenüber dem Neuwerkzeug. Wir haben auch festgestellt, dass manche unserer Werkzeuge bis zu 20 Mal wieder aufgearbeitet werden können. Es gibt natürlich Anwendungen, bei denen dies nicht geht, weil sich ja beim Nachbearbeiten das Werkzeug verkürzt und ab einem gewissen Zeitpunkt die Schneidenlänge dann eventuell nicht mehr ausreicht.


Blick in die Werkzeug-Reinigungsanlage: Fünf Beschichtungsanlagen nach dem PVD-Verfahren betreibt Feilen Pieper. Nachgefragt sind vor allem TIN-, TIALN-, Ultra-Si-, Ultra+, CRN-, Multicut- und AlCroSi-Schichten. (Bildnachweis: Tilo Michal)

Bei uns macht der Anteil von Werkzeugen, die wir umarbeiten, bis zu 70 % aus. Nur 30 % unserer Produktion entfallen auf Neu- und Sonderwerkzeuge“, berichtet Daubitz weiter. Bei Funktions- und spanenden, rotationssymetrischen Werkzeugen beschichtet Feilen Pieper zusätzlich einen hohen Anteil von gebrauchten VHMWerkzeugen im Durchmesser-Bereich von 0,8 bis 120 mm mit dem PVD-Verfahren. „Klar ist, dass eine Nach- oder Umbearbeitung natürlich auch das Materialgefüge verändert: thermisch, mechanisch, chemisch. Deshalb muss man im Einzelfall prüfen, ob das Re-Use-Werkzeug den Anforderungen der definierten Zerspanungsaufgabe gerecht werden kann, erklärt Daubitz weiter. Und bei kleinen Geometrien, etwa für die Medizin- oder Dentaltechnik, rechnet sich Nacharbeiten dann definitiv nicht mehr.“

Häufiger Mix an Werkzeugen

„Viele produzierenden Betriebe fahren einen Mix aus Neu- und Re- Use-Werkzeugen“, berichtet Ludwig-Peter Linner, Geschäftsführer der Linner Unternehmensgruppe. Sie hat für den oberpfälzischen Abfüllanlagenbauer Krones mittlerweile hohe Stückzahlen an Werkzeugen nachgeschliffen. Auch hier habe sich die Frage nach dem Original- bzw. Nachschliff gestellt. „Wir konnten mit unserer Arbeit und unserer Technologie allerdings dauerhaft überzeugen“ stellt Linner fest. „Die Prozess des Werkzeugschärfens hat sich mittlerweile stark verändert und sich vom früheren Versuch-Irrtum-Prinzip weit entfernt. Werkzeuge, Prozesse und Leistungsparameter sind mittlerweile häufig auch schon in kleinen Betrieben erfasst und digitalisiert, somit ist in vielen Unternehmen jede Schleifoperation, jede Charge nachvollziehbar und dann gegebenenfalls auch reproduzierbar.“

Nachhaltige Produktlebenszyklen einerseits und zum anderen eine beträchtliche Kostenreduktion in der Produktion waren für Krones die Motivation, es mit nachgeschärften Werkzeugen zu probieren. Seit sechs Jahren arbeitet Linner nun für Krones Werkzeuge auf. Beim Abfüllanlagen-Spezialisten sind allerdings parallel auch Tools bekannter Markenhersteller im Einsatz.

Fehler entdeckt: Ein Riss im Hartmetall vor dem Sintern. (Bildnachweis: Ihle Hartmetall)

Für Ludwig-Peter Linner bleibt das Nachschärfen von Werkzeugen trotz hoher Digitalisierungsrate und damit reproduzierbarer Prozesse dennoch ein komplexes System, denn das gebrauchte Werkzeug dürfe niemals „schlechter“ sein... „Beim Nachschärfen spielen die drei Parameter Maschine, Werkzeug und Werkzeug-Schärfer in ihrer Kombination und gegenseitigen Wechselwirkung eine entscheidende Rolle. Und hier kommen dann auch der Erfahrungsschatz und die Qualifikation des Präzisionswerkzeugmechnikers voll zum Tragen.“

Hiermit spricht Linner ein Thema an, das nicht nur ihm als Schleif-Unternehmer, sondern auch den GrindTec-Machern ganz wichtig ist: die Berufsaus- und Weiterbildung sowie die Nachwuchs-Rekrutierung. Deshalb stellt die bundesweit einzigartige Jakob-Preh-Berufs-, Techniker- und Meisterschule für Präzisonsmechaniker ihre Expertise in Augsburg vor und unter dem Begriff „Zukunft in Anwendung“ findet die „GrindTec Challenge“ statt: Der Wettbewerb fordert dazu heraus, auf der Messe für eine konkrete Schleifaufgabe praxistaugliche und zukunftsweisende Lösungen zu entwickeln. Viele Praktiker aus Betrieben, wie etwa Joachim Daubitz, werden die Möglichkeit nutzen, um sich vor Ort auf den aktuellsten Stand der Schleiftechnologie zu bringen. Interessant ist dabei für ihn auch der Besuch der fünf Hochschulen, die unter anderem auch ihr Knowhow zum Trendthema Re-Use und Werkzeugaufbereitung vorstellen.

Wissen, womit man es zu tun hat

„Bevor man Werkzeuge aufarbeitet, sollte man exakt wissen, womit man es zu tun hat, denn je nach Vor-Anwendung, Nutzungsdauer und Beanspruchung kann ein und dasselbe Werkzeug doch unterschiedlich verschlissen oder gut weiter nutzbar sein“, berichtet Stephan Meinel, Geschäftsführer von Ihle. „Wir verkaufen nicht nur Hartmetall-Stäbe, sondern bieten metallurgische Prüfungen von Werkzeugen in unserem hochmodernen Werkstofflabor an, testen die Bruch- und Biegefestigleit, erfassen Mikrorisse, vermessen die Schneidkante, bestimmen die Hartmetallsorte, das Materialgefüge, die Porosität und Korngrößen bis hin zur magnetischen Sättigung.

Ein REM-Hochleistungsmikroskop ist im Werkstofflabor von Ihle im Einsatz. (Bildnachweis: Ihle Hartmetall)

Dichte-Waage: Hierzu wird die Probe einmal in der Luft und einmal in einem flüssigen Medium gewogen. (Bildnachweis: Ihle Hartmetall)

In der Regel dauert dies nicht länger als eine Woche und das Gutachten ist mit einem mittleren dreistelligen Betrag auch bezahlbar,“ so Meinel. Diese Dienstleistung ist vor allem dann interessant, wenn man die Vorgeschichte des Werkzeugs nicht kennt, also unter Umständen nicht weiß, bei wem, wie lange und in welcher Anwendung es im Einsatz war...“

Der zunehmende Einsatz aufgearbeiteter Werkzeuge ist zugleich auch Motor für Innovationen in anderen Bereichen, wie etwa bei der Entwicklung neuer Werkzeuge auf dem Markt der Spannsysteme: „Unser Fünf-Backen-Spannfutter ´Shark` ist genau das, was man braucht, wenn man es ständig mit verunreinigten oder schadhaften Werkzeugschäften oder beschädigten Werkzeugen zu tun hat.

Das Universalspannfutter „Shark“ ist gemacht für Firmen mit vielfältigen Fertigungsaufgaben und häufige Werkzeugwechsel, die aber nur mit einem Spannwerkzeugtyp arbeiten wollen. (Bildnachweis: GDS Präzison)

Wenn man so will, war also der Re-Tool-Gedanke für uns der Treiber, ein Universalwerkzeug zu konstruieren, das genau zu vielfältigen Aufgaben passt und das Maschinen-Plattform unabhängig ist“, berichtet Thomas Löhn, Geschäftsführender Gesellschafter von GDS Präzision. Dem Nachhaltigkeitsgedanken entspricht auch die lebenslange Servicegarantie dieses Universalspannfutters, also auch hier gilt das Re-Use-Prinzip.