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3D Messtechnik im Werkzeug-Prototypenbau & in der Produktion

Wie der  US-Hartmetallwerkzeughersteller IMCO mit Alicona 3D Messtechnik Messzeiten in der Produktion um 75 % reduzierte 

Die verlässliche Verifikation der Mikrogeometrie seiner Fräser ist eine der obersten Prämissen in der Forschungs- und Entwicklungsarbeit des US Hartmetallwerkzeugherstellers IMCO. Die hohe Messgenauigkeit, Wiederholbarkeit und einfache Handhabung des Schneidkantenmesssystems EdgeMaster haben das Management so beeindruckt, dass kurz nach der Investition für das Forschungs- und Entwicklungszentrum ein zweites Messsystem für die Produktion angeschafft wurde.

Matthew S. Osburn,
Vizepräsident & Technischer Direktor

"Die Alicona Technologie ist einzigartig. Wir haben eine Reduktion der Messzeiten von mehr als 75% in der Fertigung erzielt. Diese Zeitersparnis führen wir in erster Linie auf den EdgeMaster zurück."

Mehrere Schneidkantenmerkmale mit höherer Geschwindigkeit messen

"Vier Merkmale entscheiden über Standzeit und Bearbeitungsergebnis eines Schneidwerkzeugs. Das sind Werkstoff, Beschichtung, Makro- und Mikrogeometrie.“ Matthew S. Osburn, Vice President & Technical Director des US Hartmetallwerkzeugherstellers IMCO Carbide Tool Inc. weiß, wovon er spricht. Spezialisiert auf die Entwicklung von Fräsern mit mehreren Schneiden kennt er auch die Bedeutung der richtigen Messtechnik: „Die Schneide ist das Verschleißteil des Fräsers.“ Für IMCO ist die Mikrogeometrie seiner Hartmetallwerkzeuge so wichtig, dass ein eigenes Messsystem nur für die Verifikation der Kante im Einsatz ist. Jetzt hat das renommierte Unternehmen sein bestehendes Gerät gegen ein innovatives, etabliertes und hochgenaues 3D Messsystem ausgetauscht.

Osburn: „Unser Haus ist bekannt durch seinen hohen Forschungs- und Entwicklungsanteil, und eine verlässliche Verifikation der Schneidkantenpräparation ist ein absolutes Muss in unserer Entwicklungsarbeit. Die wichtigsten Kriterien bei der Evaluierung geeigneter Messsysteme waren für uns Genauigkeit und Wiederholbarkeit der Messungen“. Die Entscheidung, in ein Alicona Messsystem zur Prototypenentwicklung zu investieren, fiel IMCO leicht. „Ich habe das größte Vertrauen in die Messungen, die der EdgeMaster liefert“, erklärt Osburn. Dabei ist die Genauigkeit nur ein Vorteil, den der IMCO Vizepräsident im Alicona System sieht. „Mit unserem alten Messgerät konnten wir nur den Radius unserer Werkzeuge messen. Jetzt messen wir wesentlich mehr Schneidkantenmerkmale in viel höherer Geschwindigkeit. Und wir profitieren enorm von der einfachen Benutzerführung“.

Fazit: Das Kantenmesssystem hat nicht nur das gehalten, was sich das Unternehmen in Sachen Genauigkeit und Verlässlichkeit der Messungen versprochen hatte. Nur kurze Zeit nach dem Invest war das Management so beeindruckt von der einfachen Bedienung und Messgenauigkeit auch unter Produktionsbedingungen, dass mittlerweile ein zweiter EdgeMaster in der Produktion eingesetzt wird.

Alicona EdgeMaster für die Verifikation der Kantenparameter

Der Alicona Edge Master wird bei IMCO zur Werkzeugmessung im internen Forschungs- und Entwicklungszentrum eingesetzt, wo eigene Schleif-, Hon- und Beschichtungsverfahren zur Kantenpräparation angewendet werden. „Danach protokollieren wir detailliert die entsprechenden Bearbeitungsergebnisse und können die Werkzeuggeometrie bei Bedarf einfach und schnell korrigieren“, sagt der Hersteller.

Mikrogeometrie von Schneidkanten messen

IMCO bietet Fräser mit bis zu 15 Schneiden, die auch bei schwer zerspanbaren Werkstoffen eine überdurchschnittlich hohe Oberflächengüte erzielen. Höhere Spanabfuhr, bessere Wärmeentwicklung und größeres Zerspanvolumen selbst bei variablen Losgrößen unterscheiden den Hersteller von seinem Mitbewerb, wie es heißt. IMCO Endkunden sollen demnach von größerer Produktivität und weniger Werkzeugwechsel profitieren. Diesen Mehrwert kann der Werkzeughersteller deshalb bieten, weil sich das Unternehmen nach eigenen Angaben sowohl in der Forschung & Entwicklung als auch in der Produktion „bis in letzter Konsequenz an die vier wichtigsten Merkmale eines modernen Werkzeugs hält“ und entsprechend hohe Ansprüche an die Qualität seiner Werkzeuge stellt. Eines dieser vier Hauptmerkmale ist die Mikrogeometrie einer Schneidkante, weswegen der Alicona EdgeMaster zur Messung von Form- und Konturtreue, Span- und Hinterschneidungswinkeln, Schartigkeit und Rauheit auf der bspw. Spanfläche eingesetzt wird. Diese Parameter entscheiden über die Kantenqualität und damit auch über die Qualität des bearbeiteten Werkstücks.

Kantenpräparation verifizieren

Entwickelt und getestet wird bei IMCO im internen Forschungs- und Entwicklungszentrum, wo eigene Schleif-, Hon- und Beschichtungsverfahren zur Kantenpräparation angewendet werden. „Alle Werkzeuge in der Prototypenentwicklung werden mit Alicona gemessen und dokumentiert. Danach protokollieren wir detailliert die entsprechenden Bearbeitungsergebnisse und können die Werkzeuggeometrie bei Bedarf einfach und schnell korrigieren. Auf diese Weise bringen wir die leistungsstärksten Schneidwerkzeuge auf den Markt“, erklärt Osburn.  

Ein anderer wesentlicher Punkt in der Prototypenentwicklung ist die nötige Flexibilität eines Messmittels, um unterschiedliche Werkzeugformen, Typen und Größen messen zu können. Bei IMCO geht es vor allem um Fräser mit unterschiedlichen Größen und verschiedenen Steigungswinkeln. Osburn: „Es ist ein Leichtes, mit dem EdgeMaster diese Bandbreite abzudecken.“ Er sieht in der richtigen Messtechnik einen ausschlaggebenden Faktor, der sicher stellt, dass kontinuierlich neue Produkte in der richtigen Qualität und zur richtigen Zeit marktreif sind. Gleichzeitig werden Werkzeuge, die bereits im Portfolio sind, regelmäßig optimiert. Seine Überzeugung: „Die Technologie der Fokus-Variation ist mitentscheidend für unseren anhaltenden Erfolg.“

Schneidkantenpräparation mit dem Alicona EdgeMaster

IMCO bietet Fräser mit bis zu 15 Schneiden. Höhere Spanabfuhr, bessere Wärmeentwicklung und größeres Zerspanvolumen selbst bei variablen Losgrößen unterscheiden den Hersteller von seinem Mitbewerb.

Produktionsmitarbeiter schwören auf einfache Handhabung

Die Kombination von robuster und produktionstauglicher Technologie, hoher Mess- und Wiederholgenauigkeit plus einfacher Handhabung hat IMCO so überzeugt, dass nur wenige Monate nach dem Invest ein zweites EdgeMaster System für die Produktion angeschafft wurde. „In der Forschung und Entwicklung werden sehr genaue Vorgaben für eine ideale Kantenpräparation spezifiziert. Sobald Neuentwicklungen vom Prototypenstadium in die Fertigung gehen, ist es eine logische Konsequenz, zur Qualitätssicherung dieselbe Technologie wie in der Entwicklung anzuwenden“, so der technische Direktor Osburn. „Mit dem Alicona-System stellen wir sicher, dass unsere Kunden Werkzeuge mit exakt der Geometrie und Schneidkantenpräparation erhalten, die in der Forschung erarbeitet und definiert wurde“, erklärt er. Er sieht im EdgeMaster nicht nur ein ideales System in punkto Messgenauigkeit, sondern auch in Sachen Handhabung und Bedienung. „Das System hat so gut funktioniert und war so einfach zu bedienen, dass wir begonnen haben, auch unser Produktionsteam anzulernen. Und sie lieben den EdgeMaster! Wir kennen kein System, das so einfach zu bedienen und dessen Handhabung so schnell erlernbar ist“, schildert er. „Gerade in der Produktion ist die einfache Handhabung genauso wichtig wie die Messgenauigkeit. Das hat Alicona zu 100% verstanden.“ Einfaches Einspannen der Werkzeuge oder single-button Lösungen schaffen diese einfache Benutzerführung.

Alicona EdgeMaster verifiziert Schneidkantenparameter

Der Alicona EdgeMaster dient IMCO zur Verifizierung von Schneidkantenparameter wie Radius, Konturgenauigkeit, Spanwinkel und Zerspanung von Schaftfräsern. Auch Rauheitsmessungen zur Überprüfung der Oberflächenbeschaffenheit werden durchgeführt.

Reduktion der Messzeiten um 75%

Hochauflösende Messungen auch bei Vibrationen, Fremdlicht oder Temperaturschwankungen ergänzen die Produktionstauglichkeit. Laut Osburn gewinnt IMCO durch die Messungen in der Produktion auch einen Vorteil für die Forschung & Entwicklung. „Für unsere Forschung ist es ein zusätzlicher Benefit, dass wir alle Messungen für zukünftige Referenzen speichern und jederzeit abrufen können“, führt er aus. Mit Alicona ist somit sichergestellt, dass IMCO Kunden Werkzeuge in konsistent hoher Qualität mit idealer Schneidkantengeometrie erhalten. Osburn über den ROI für IMCO: „Die Alicona Technologie ist einzigartig. Wir haben eine Reduktion der Messzeiten von mehr als 75% in der Fertigung erzielt. Diese Zeitersparnis führen wir in erster Linie auf den EdgeMaster zurück.“

Weitere Informationen zur Schneidkantenmessung:

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