Tiefer, schneller und produktiver

Als Sandvik Coromant sich an die Produktionsstätte von SKF in Monterrey (Mexiko) wandte, um das Unternehmen einzuladen, an einem Test des neuen CoroDrill® DS20 Bohrers für Bohrtiefen von L = 4-7xD teilzunehmen, der über sieben Jahre entwickelt worden ist, griff der Kunde sofort zu. SKF hatte bereits eine Erfolgsgeschichte mit Sandvik Coromant, bei der die Zeit für die Durchführung eines Verzahnungsprozesses von ursprünglich acht Stunden auf nur 50 Minuten reduziert wurde. Darüber hinaus sah sich das Unternehmen mit einem Markt konfrontiert, der durch sinkende Preise und zunehmende Produktkomplexität gekennzeichnet ist. Eine Lösung war dringend erforderlich, um die Kosten zu senken und die Effizienz des Bohrprozesses zu erhöhen.

Das in Frage kommende Produkt war ein Windturbinenlager mit einem Durchmesser von drei Metern. Die Bearbeitung eines Lagerrings erforderte spezielle Bearbeitungszentren. So werden auf zwei Maschinen gleichzeitig bis zu 92 Bohrungen mit Bohrtiefen von 39 Millimetern bis 231 Millimetern (Werkstoff 42CrMo4) erzeugt.

Obwohl die Teile mit speziell angefertigten 6-7xD-Bohrern hergestellt wurden, machte die Werkzeuglänge den Prozess instabiler, und die Produktion wurde häufig infolge Wendeschneidplattenbruch gestoppt. David Gutiérrez, der für den Prozess verantwortliche Fertigungsingenieur, hatte mit der Unsicherheit zu kämpfen, nie zu wissen, wie lange die Wendeschneidplatten halten würden. So wurden langsame Vorschubgeschwindigkeiten und kontinuierliche Stopps genutzt, um Schäden am Werkzeug, an der Maschine oder am Werkstück zu vermeiden.

Valdemar Garza, der technische Leiter der Fertigungsstätte hatte auch die wirtschaftlichen Aspekte zu beachten. „Aufgrund ihrer Größendimension sprechen wir von sehr teuren Komponenten“, erklärt er. „Wir mussten das Werkzeug sehr sorgfältig überwachen, um zu verhindern, dass es oder das Werkstück beschädigt wird. Also waren wir auf der Suche nach effizienteren, schnelleren Alternativen, mit denen wir die die besten Kosten pro Teil realisieren könnten.“

Im Jahr 2017 hatten die Bohrexperten von Sandvik Coromant die Lösung gefunden. Die Erwartungen an den CoroDrill® DS20 7xD waren hoch, und das nicht nur wegen der Zuverlässigkeit, Geschwindigkeit und Beständigkeit, die das neue Werkzeug verspricht. Da es sich um ein Standardprodukt handelt, wäre es günstiger als die Bestellung von Sonderbohrwerkzeugen und es würde auch die Lagerverwaltung des Unternehmens verbessern.

Die Ergebnisse sprachen für sich. Der erste Test an einem Ausschussteil wurde mit einem Bohrerdurchmesser von 36 Millimetern erfolgreich abgeschlossen. Für die folgenden Tests an Serienteilen wurden die Schnittbedingungen intensiviert und der Durchmesser auf 39 Millimeter erhöht. Es zeigten sich deutliche Verbesserungen bei der Standzeit und einer daraus resultierenden Produktivitätssteigerung.

Insgesamt wurden drei Tests durchgeführt, berichtet Arely Sánchez, der vor Ort unterstützende Bohrspezialist von Sandvik Coromant. Unter Span ergab sich im Vergleich zu dem von SKF verwendeten Sonderbohrer eine 100-prozentige Erhöhung der Werkzeugstandzeit und eine 98-prozentige Produktivitätssteigerung, berechnet als Verhältnis von Zerspanungsvolumen zur Herstellungszeit pro Bauteil.

„Das bedeutet höhere Schnittwerte, weniger Werkzeugwechsel und eine längere Standzeit“, fährt Sánchez fort. „Mit dieser Produktivität können wir mehr Komponenten pro Tag und Jahr herstellen.“

Gutiérrez erklärte, dass die Tests mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 114 Millimetern pro Minute begonnen wurden, aber nach mehreren Anpassungen Vorschubgeschwindigkeiten von bis zu 198 Millimeter pro Minute erreicht werden konnten.

Im Mai 2019 erhielt SKF 10 Bohrkörper und jeweils 300 Wendeschneidplatten für das Bohrerzentrum und die Außenschneide für einen Langzeittest. Seitdem hat der CoroDrill® DS20 mit einer Bohrtiefe von 7xD die Produktion erheblich beeinflusst. Die Bohrer können ohne Wechsel der Wendeschneidplatte alle 92 Bohrungen des Lagerrings fertigen, wobei SKF vorsorglich immer noch Wendeschneidplatten wechselt, da sie mit dem doppelten Vorschub arbeiten. Durch die erhöhte Effizienz können bereits vier Teile pro Schicht und somit 12 pro Tag gefertigt werden. Dies ist die höchste Produktionskapazität, seit das Unternehmen Bohrer von Sandvik Coromant einsetzt.

Garza bemerkt dazu: „Der Vorteil dieses Werkzeugs, und das macht es für uns besonders interessant, liegt einerseits darin, dass es die Möglichkeit bietet, unsere Vorschubgeschwindigkeit zu erhöhen und die Taktzeiten auf die Hälfte der vorherigen Zeit zu reduzieren. Andererseits liegen die Kosten auf dem Niveau von Werkzeugen, wie sie bisher verwendet wurden. Wir haben also mit dem CoroDrill® DS20 7xD die Produktivität der neuesten Werkzeuggeneration, aber nur die Kosten der vorherigen Werkzeuge.“

SKF ist mit den Ergebnissen so zufrieden, dass sie darauf warten, dass das Produkt eingeführt wird. Dann können sie beurteilen, bei welchen anderen Anwendungen das Unternehmen es testen kann. Zusätzlich zu allen bereits erwähnten Vorteilen für den Bohrprozess hebt Garza die erhöhte Kapazität der Maschinen hervor und die Möglichkeit, dass das Unternehmen nun die Maschinenwartung planen und die Urlaubszeiten der Maschinenbediener abdecken kann, ohne dass Überstunden anfallen. „Dieser Bohrer gab uns die Flexibilität, Ressourcen auf unterschiedliche Weise zu nutzen, ohne von der Produktleistung abhängig zu sein oder die Maschine ununterbrochen in Betrieb zu haben“, ergänzt er.

Über SKF

Über SKF
Die 1907 gegründete SKF Gruppe ist in über 130 Ländern tätig und verfügt über mehr als 100 Produktionszentren, darunter SKF Mexiko. Mit seinen Geschäftsfeldern Lager, Dichtungen, Schmiersysteme, Mechatronik und Dienstleistungen bietet das Unternehmen Produkte und Lösungen für alle Industriezweige an.

In Mexiko vermarktet SKF seine Produkte und Dienstleistungen seit 1920. Derzeit beschäftigt das Unternehmen über 1.500 Mitarbeiter und verfügt über fünf Werke. Drei Werke stellen Dichtungen und Lager für Automobilkunden und zwei für Industriekunden her. In Mexiko ist das Unternehmen insbesondere auf die Herstellung von Lagern für Industrie- und Schwermaschinen spezialisiert, die in verschiedenen Industriesegmenten, einschließlich Windkraftanlagen, eingesetzt werden.