Bearbeitung von Produkten mit engsten Toleranzen

Anspruchsvolle Halbfabrikate in der Medizintechnik: Vollautomatischer Trennschleifautomat übertrifft Vorgaben der DIN-Norm

Gerade bei der Herstellung von Produkten in der anspruchsvollen Branche der Medizintechnik ist höchste Genauigkeit mit möglichst wenigen Arbeitsschritten erforderlich. Um die Produktion trotz stetig steigender Anforderungen so wirtschaftlich wie möglich zu halten, wird vor allem für dünne Wandstärken bis 0,04 mm und besonders harte Materialien, wie sie in dieser Sparte verwendet werden, ein Trennschleifautomat eingesetzt. So stellt der Trennschleifautomat Bimax TS91 der Kurt Müller Maschinen-Revisions AG sicher, dass Stangenmaterial mit engsten Toleranzen getrennt werden kann. Die Maschine trennt beispielsweise Metall mit einer Längenabweichung von nur +/- 0,02 mm, wovon Unternehmen bei der Herstellung von Halbfabrikaten für die Medizintechnik profitieren.



Beim Trennschleifen handelt es sich um eine Bearbeitung mit undefinierter Schneidegeometrie und engen Toleranzen. Die Steuerung ist aufwendig, da die Abnützung der Trennscheibe mitberücksichtigt werden muss. Das Einrichten auf eine andere Werkstückdimension oder ein anderes Material ist beim Trennschleifen noch anspruchsvoller als beim Sägen, erklärt Fabio Amato, Geschäftsführer der Kurt Müller Maschinen-Revisions AG. Durch den gratarmen Schnitt und die größtmögliche Längenpräzision des Automaten, dessen Trennbewegung und Schlittenvorschub pneumatisch respektive über eine Kugelspindel erfolgen, sollen weitere Bearbeitungsschritte der jeweiligen Teile wie Bürsten, Trovalisieren oder auf Endlänge schleifen eingespart werden, so dass sie direkt in den nächsten Bearbeitungsschritt übergeben werden können. Besonders eignet sich die Maschine für Rundmaterial und Flach- oder Vierkantrohlinge.



Trennschleifmaschinen werden generell meist bei harten oder sehr dünnwandigen Profilen eingesetzt. Bei den Materialien stehen Keramik, Nickellegierungen für die Medizinal-Technik und gehärteter Stahl im Vordergrund. Alternativ könnten die Teile mittels eines elektrochemischen Prozesses bearbeitet werden. Das funktioniert jedoch nur bei Metallen und nicht bei Keramik, erläutert Amato. Zudem ist dieser Prozess, der mit der Funkenerosion im Werkzeugbau vergleichbar ist, unglaublich aufwändig und sehr teuer gerade wenn beispielsweise etwa 1 Million Spritzen am Tag bearbeitet werden müssen. Für derartig dünnwandige Kanülen für den medizinischen Bereich mit einem Außendurchmesser von nur 0,4 mm erzielt der Trennschleifautomat präzise Ergebnisse, die nur mehr noch geringer Nacharbeit bedürfen.



Produktbearbeitungen mit engsten Toleranzen

Die Kräfte auf das jeweilige Teil wirken während des Trennens nicht so stark wie das beim Sägen der Fall ist. Demzufolge kann es mit viel geringerer Kraft und damit deformationsfrei eingespannt werden. Weitere Möglichkeiten wie ein Abkanten oder Schneiden mit dem Quetschmesser, das erst ab einem Durchmesser von 20 mm funktioniert, sind gerade für einen Einsatz in der Medizintechnik qualitativ zu minderwertig. Da der TS91 das zu trennende Material beidseitig an der Schnittstelle hält, wird eine Gratbildung vermieden. Ebenso ist die Möglichkeit einer Teile-Mehrfachspannung gegeben. Die Ablängegenauigkeit liegt je nach Teil bei +/- 0,02 mm respektive +/- 0,008.



Vollautomatische und robuste Trennschleifmaschine mit Rollenbahn als Materialzuführung

Durch seine robuste Bauweise ist der Automat auch für größte Stückzahlen und Schichtbetrieb geeignet, so Amato. Außerdem stehen gummigebundene Schleifscheiben mit einer Dicke von 0,5 bis 0,8 mm sowie CBN- oder Diamantscheiben zur Verfügung. Die Schnittgeschwindigkeit lässt sich konstant und automatisch regeln, die Drehzahlanpassung erfolgt mittels eines Frequenzumformers.
Da es sich um eine Präzisionsmaschine handelt, sind an den Anwender einige Anforderungen gestellt. Eine deutlich anspruchsvollere Tätigkeit als beim Sägen ist beispielsweise die nötige Ermittlung der optimalen Trennschnittparameter. Zu jeder Maschine findet daher bei der Kurt Müller Maschinen-Revisions AG eine Schulung statt, bei der die Steuerung und die Einrichtung im Detail erklärt werden. Für die Bedienung in der laufenden Produktion kann dann angelerntes Personal eingesetzt werden. Eine SPS-Steuerung mit Operator-Panel vereinfacht das Handling. Die Materialzuführung kann manuell oder mittels Stangenlader erfolgen. Jede Maschine wird generell vorab kundenspezifisch ausgelegt und mit der benötigten Peripherie wie Lademagazin oder Aussortierung gekoppelt.



Die schweizerische Kurt Müller Maschinen-Revisions AG, die 1957 ursprünglich als Schaberei entstand, umfasst heute neben dem Geschäftsbereich Bimax, in dem seit 1982 die Präzisionskreissäge- und Präzisionstrennschleifautomaten entstehen, auch noch die Bereiche Medizintechnik sowie das ursprüngliche Kerngebiet der Maschinenrevisionen von konventionellen und CNC-Werkzeugmaschinen. Neben Europa sind die Automaten auch in Asien, Südafrika sowie Nord- und Südamerika im Einsatz. Pro Jahr werden 10 bis 20 Maschinen vorwiegend in Westeuropa an Kunden ausgeliefert. Der Service der Maschinen ist durch den technischen Außendienst des Unternehmens jederzeit gewährleistet, alleine in Deutschland stehen sechs Handelsvertreter zur Verfügung, die neben der Verkaufsberatung teilweise auch für den Service zuständig sind.