Bei der Herstellung hochgenauer Zahnräder geht es immer mehr um höhere Schnittgeschwindigkeiten. Die Werkzeugbeschichtung BALINIT®ALTENSA erlaubt hier deutliche Steigerungen. Foto: Oerlikon Balzers
Mit BALINIT ALTENSA machen Verzahnungswerkzeuge laut Oerlikon Balzers deutlich mehr Tempo: Die AlCrN-Schicht senkte die Fertigungszeit pro Zahnrad in der Serienproduktion von Automobilgetrieben um 20 bis 28 Prozent.
In der Verzahnungsindustrie müssen Hersteller am Standort Deutschland verstärkt auf niedrigere Produktionskosten hinarbeiten, um gegenüber asiatischen und osteuropäischen Anbietern wettbewerbsfähig zu bleiben. Dabei spielt die Schnittgeschwindigkeit eine entscheidende Rolle. Lässt sie sich signifikant erhöhen, verkürzen sich die Fertigungszeiten – und die Tür zu geringeren Kosten und mehr Produktivität öffnet sich. Moderne Verschleißschutzschichten können nicht nur dazu wesentlich beitragen. Sie ermöglichen zudem Trockenbearbeitung, steigern die Werkzeugstandzeit und senken dadurch die Produktionskosten je Bauteil.
Speziell für das Hochgeschwindigkeits-Verzahnen entwickelte der Beschichtungsspezialist Oerlikon Balzers BALINIT® ALTENSA. Die AlCrN-Schicht zeichnet sich vor allem durch Verschleißfestigkeit, Thermoschockstabilität und Warmhärte aus. Die thermische Leitfähigkeit wurde weiter verringert und die Warmhärte um gut 20 Prozent gegenüber dem Benchmark BALINIT® ALCRONA PRO verbessert. Deutlich optimiert wurden zudem die abrasive Verschleißfestigkeit sowie die Oxidationsbeständigkeit. Unterm Strich ermöglichen die vielfältigen Verbesserungen deutliche Produktivitätszuwächse mit höheren Standzeiten bei höchsten Schnittgeschwindigkeiten für alle Werkzeugsubstrate (PM-HSS, MC90, Hartmetall).
Mehr Produktivität, weniger Kosten
Wie stark sich damit Bearbeitungszeiten und Bauteilkosten reduzieren sowie Produktivität und Wirtschaftlichkeit erhöhen lassen, zeigten erste Einsätze in der Serienfertigung von Zahnrädern für Automobilgetriebe bei einem namhaften Automobilhersteller. Dort bearbeiten beschichtete PM/HSS-Wälzfräser Getrieberäder mit zwei Schnitten inklusive Anfasung nach dem ersten Schnitt. Gegenüber einer etablierten Referenzschicht ermöglichte BALINIT® ALTENSA die Erhöhung der Schnittgeschwindigkeit (vc) im ersten Schnitt von 200 auf 300 m/min sowie im zweiten Schnitt von 300 auf 320 m/min. Die Produktionszeit pro Zahnrad sank um 7 Sekunden, das entspricht rund 20 Prozent. Zugleich stieg die Standzeit der Fräser um 30 Prozent. In einem ähnlichen Fall wurden Getriebewellen bearbeitet. Im Beschichtungsvergleich ließen sich die Schnittgeschwindigkeiten (vc) hier mit BALINIT® ALTENSA im ersten Schnitt von 190 auf 260 m/min sowie im zweiten Schnitt von 210 auf 280 m/min steigern. Dies bedeutete rund 28 Prozent weniger Produktionszeit, das sind 16,4 Sekunden weniger pro Verzahnung. Die Standzeit der Wälzfräser stieg um etwa 20 Prozent.
Dass der Hersteller daher bereits eine Produktionslinie komplett auf Werkzeuge mit BALINIT® ALTENSA umgestellt hat, ist für Andreas Hahn, Key Account Verzahnung bei Oerlikon Balzers, nicht verwunderlich: „Solche Ergebnisse bedeuten Siebenmeilenschritte in Richtung Produktivität und Kostensenkung. Hier geht es um Millionen-Stückzahlen und um Maschinen mit hohen Stundensätzen, die im Mehrschichtbetrieb laufen. Durch die erhöhten Schnittgeschwindigkeiten – die vorher nur mit teuren Hartmetall- und nicht mit PM/HSS-Wälzfräsern möglich waren – lassen sich zudem in Stoßzeiten kostenintensive Wochenendarbeit und Überstunden vermeiden. Zusätzlich helfen die gestiegenen Standzeiten noch Rüstzeiten und -kosten einsparen.“ Im Übrigen zeigten weitere Tests bei Automobilzulieferern, dass sich mit BALINIT® ALTENSA auch bei Stabmessern und Schneidrädern die Schnittgeschwindigkeiten, Standzeiten und damit die Produktivität deutlich verbessern ließen, dies bei Nass- wie bei Trockenbearbeitung.
Weitere Informationen: www.oerlikon.com/balzers/de
