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maschine+werkzeug 01/2014

Magische Dreiecke

EXTRA Innentitelstory

Schleifscheiben - Mit den neuen Schleifscheiben 3M Cubitron II beweist 3M, dass kleine Dreiecke aus Keramik eine große Wirkung auf den Schleifprozess haben können. So hat sich bei Präzisionswerkzeugbau Schütz die Bearbeitungszeit beim Rundschleifen halbiert. Zudem profitiert Schütz von den deutlich längeren Standzeiten der Schleifscheiben.

Hier geht es zur Cubitron II von 3M.

Für 3M Cubitron II haben die Ingenieure von 3M präzise geformtes Schleifkorn in die Form kleiner Dreiecke gebracht. Daraus ergab sich ein Keramikkorn, das wie ein Schneidwerkzeug wirkt. Laut 3M schneiden die patentierten Schleifscheiben Cubitron II durch Metall wie kleine Messer und schärfen sich während des Schleifprozesses selbst. Der Hersteller spricht in diesem Zusammenhang davon, dass der Aufbau von Cubitron II einen Übergang vom Schleifen ins Mikrofräsen ermöglicht.

Da die Späne die im Schleifprozess entstehende Wärme sofort abtransportieren, wird eine thermische Belastung der Werkstückoberfläche durch die Schleifscheibe vermieden. Durch die neuartige Schnittgeometrie des Schleifkorns tragen die Schleifscheiben Cubitron II das Material schneller ab und der Schleifprozess benötigt deutlich weniger Schleifdruck, was zu kühlerem Schleifen führt.

Wie sich mit Cubitron II die Schleifzeiten verkürzen und der Abrichtaufwand verringern lassen, hat auch Karl Schütz, Geschäftsführer von Präzisionswerkzeugbau Schütz in Germering bei München, erfahren. In dem Lohnfertigungsbetrieb übernehmen Karl Schütz, sein Bruder Markus Schütz und ein weiterer Mitarbeiter überwiegend CNC-Schleifaufträge für Kunden aus verschiedenen Branchen. In den 1970er-Jahren war Präzisionswerkzeugbau Schütz eins von vier Unternehmen weltweit, das Skikanten gefertigt hat, bis der Preisdruck irgendwann zu hoch wurde.

Bei den heutigen Kunden des oberbayerischen Familienunternehmens mit 95-jähriger Tradition handelt es sich größtenteils um Erstausrüster (OEMs) für die Industriezweige Drucklufttechnik, Luft- und Raumfahrt, Automotive, Schweißtechnik, Medizintechnik und Kommunikationselektronik. Die Losgröße der zu bearbeitenden Werkstücke bewegt sich zwischen Einzelteilen bis hin zu 1000 Stück. Schütz Maschinenpark umfasst für die unterschiedlichen zu bearbeitenden Produkte unter anderem vier Rundschleifmaschinen von Studer sowie drei Flachschleifmaschinen von Jung und eine Lehrenkoordinatenschleifmaschine von Michael Deckel.

Durch den Kauf der Rundschleifmaschine S35 von Studer im Jahr 1989 kamen auch die ersten Winterthur-Schleifscheiben in Karl Schütz Betrieb, da die Maschine von Anfang an mit ihnen ausgestattet war. Nachdem 3M die Winterthur Technologies AG 2011 übernommen hat, besteht die Geschäftsbeziehung seit nunmehr 25 Jahren, wenn auch heute unter dem Namen 3M. Seit 13 Jahren ist wiederum Karl Notz im Außendienst für Winterthur und heute 3M aktiv und berät seither auch Karl Schütz als Technischer Gebietsverkaufsleiter.

Bevor die Schleifscheiben Cubitron II von 3M in den allgemeinen Verkauf kamen, wurden sie ausführlich bei verschiedenen Anwendern getestet. So gehört auch Präzisionswerkzeugbau Schütz seit Mai 2013 zu den von 3M ausgewählten Testern für die Schleifscheiben Cubitron II für Rundschleif-Anwendungen. Die Freigabe für den allgemeinen Verkauf kam dann zur EMO 2013 in Hannover. Bereits seit der AMB 2012 in Stuttgart sind die Zahnflankenschleifscheiben aus der neuen Produktreihe Cubitron II erhältlich.

»Bis jetzt haben wir von mehr oder weniger weichen Stählen bis hin zu nicht rostenden, gehärteten und hochlegierten Stählen alles mit Cubitron II geschliffen, was bei uns anfällt. Vermutlich funktioniert es mit Messing und Aluminium genauso gut«, ist Karl Schütz optimistisch.

Aktuell verwenden Karl Schütz und sein Bruder Markus auf der Rundschleifmaschine S36 von Studer eine Cubitron II zum Rundschleifen unterschiedlicher Durchmesser an Rotoren-Hauptläufern. Die Werkstücke bearbeitet Schütz im Auftrag eines Maschinen- und Getriebebauunternehmens.

Auf der Universal-Rundschleifmaschine S33 von Studer werden für einen Airbus-Zulieferer gerade Wellen aus hartverchromtem Stahl – sogenannte »Rods« – mit einer Cubitron II geschliffen. »Das geht fantastisch«, schwärmt Schütz. »Wir erreichen dort zum Teil Schleifdaten, die wir mit einer Standardschleifscheibe nicht erreichen konnten, weil das Chrom deren Poren verschlossen hat. Nach 20 bis 30 Teilen arbeitete die Scheibe nicht mehr sauber und einwandfrei. Mit der neuen Scheibe haben wir innerhalb von acht Monaten bis heute schon 800 Teile auf der S33 geschliffen. Das geht wie durch Butter«, sagt Karl Schütz sehr zufrieden. Zudem kann er mit einer Cubitron II problemlos mit doppelt so hohen Vorschüben arbeiten wie mit einer Standardscheibe aus Edelkorund. »Sie hält das Maß und ein Schleifbrand ist praktisch ausgeschlossen«, berichtet Schütz.

Karl Notz hebt einen Vorzug vom 3M Service hervor: »Wir haben viele Standardschleifscheiben –auch Cubitron II – auf Lager, können diese kurzfristig vom Maß ändern und verkaufen sie auch in Einzelstückzahl. Die Lieferzeit beträgt dabei ein bis zwei Wochen. Gerade für kleine Firmen, die hinsichtlich der Auftragslage flexibel reagieren müssen, ist dies ein großer Vorteil.« Davon profitiert auch Karl Schütz: »Wir müssen dadurch nicht im Januar schon Schleifscheiben einplanen und bestellen, die wir beispielsweise erst im Mai benötigen.«

»Wenn in der Zukunft alles so positiv weiterläuft, werden wir mehr oder weniger unseren gesamten Schleifscheiben-Park auf dieses Produkt mit verschiedenen Breiten, Größen und Konzentrationen umstellen und gleichzeitig reduzieren«, blickt Karl Schütz voraus. Inklusive Nachbestellung hat Präzisionswerkzeugbau Schütz schon jetzt sieben dieser Schleifscheiben. Karl Notz bemerkt dazu: »Letztlich kostet die Maschinenstunde das Geld. Mit einer zunächst teureren Schleifscheibe Cubitron II lässt sich durch ihre Effektivität und die zum Teil entfallenden Abrichtvorgänge viel Zeit und somit Geld sparen.«

Für Karl Schütz rechnet sich die Investition in die neuen Cubitron II in jedem Fall, selbst wenn sie ungefähr doppelt so teuer sind wie Edelkorund-Schleifscheiben: »Da wir die neuen Schleifscheiben im Durchschnitt nur noch halb so oft abrichten müssen wie die bisherigen Standardscheiben, können wir die Cubitron II auch doppelt so lange verwenden. Speziell bei den harten Materialen ist die deutlich bessere Schleifqualität ebenfalls ein wichtiges Argument.« Der 3M-Außendienstler vermutet, dass Schütz statt bisher jährlich circa 40 Schleifscheiben mit Cubitron II nur noch etwa 15 benötigt.

Karl Notz kann sich selbst nicht daran erinnern, dass ein neues Produkt jemals eine so deutliche Effizienzsteigerung im Vergleich zum Vorgängerprodukt gebracht hat wie die Cubitron-II-Schleifscheiben: »Dass die Bearbeitungszeit halbiert und die Leistung mindestens verdoppelt wird, glaubt einem deshalb zunächst keiner.« Karl Schütz spricht in dem Zusammenhang sogar von einem »Quantensprung für die konventionelle Schleiftechnik«.

3M treibt darüber hinaus den Innovationsgedanken voran und erweitert mittelfristig sein Produktportfolio um weitere Anwendungsfelder in der Schleiftechnik sowie speziell für Cubitron II entwickelte Form-Abrichtrollen.

  • Rundschleifen unterschiedlicher Durchmesser an Rotoren-Hauptläufern mit Cubitron II.

    Rundschleifen unterschiedlicher Durchmesser an Rotoren-Hauptläufern mit Cubitron II.

  • Für Karl Schütz rechnet sich die Investition in die neuen Cubitron II in jedem Fall.

    Für Karl Schütz rechnet sich die Investition in die neuen Cubitron II in jedem Fall.

  • Außenrundschleifscheibe 3M Cubitron II.

    Außenrundschleifscheibe 3M Cubitron II.

  • Die Späne transportieren die im Schleifprozess entstehende Wärme sofort ab.

    Die Späne transportieren die im Schleifprozess entstehende Wärme sofort ab.

  • Auf der Universal-Rundschleifmaschine S33 von Studer werden für einen Airbus-Zulieferer gerade Wellen aus hartverchromtem Stahl – sogenannte ›Rods‹ – mit einer Cubitron II geschliffen. Dabei kann mit doppelt so hohen Vorschüben gearbeitet werden wie mit einer Standardscheibe aus Edelkorund.

    Auf der Universal-Rundschleifmaschine S33 von Studer werden für einen Airbus-Zulieferer gerade Wellen aus hartverchromtem Stahl – sogenannte ›Rods‹ – mit einer Cubitron II geschliffen. Dabei kann mit doppelt so hohen Vorschüben gearbeitet werden wie mit einer Standardscheibe aus Edelkorund.

  • Mit der neuen Schleifscheibe hat Schütz innerhalb von acht Monaten bis heute schon 800 Teile auf der S33 geschliffen.

    Mit der neuen Schleifscheibe hat Schütz innerhalb von acht Monaten bis heute schon 800 Teile auf der S33 geschliffen.

  • Bild 7: Magische Dreiecke

    Bild 7: Magische Dreiecke

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Unternehmensinformation

3M Deutschland GmbH Produkte für Oberflächentechnologien

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Fax: +49 - 23131 - 14 2649

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