Aluminiumkompetenz für die Pneumatik

Seine Bearbeitungskompetenz in der Serienfertigung von Aluminiumbauteilen der Automobilindustrie hat MAPAL auch auf die Herstellung von Fokusbauteilen für die Pneumatik übertragen. In beiden Branchen kommt es auf wirtschaftliche Lösungen für große Stückzahlen an. Taktzeit und Qualität sind entscheidend.

Die Geschichte des Aalener Werkzeugherstellers MAPAL ist eng mit der Fluidtechnik verbunden. Schon vor über 50 Jahren kamen dort Feinbohrwerkzeuge des Unternehmens zum Einsatz. Heute umfasst die Fluidtechnik als Marktsegment bei MAPAL die Bereiche Hydraulik, Pneumatik und Verfahrenstechnik. Für Bearbeitungslösungen machen die verwendeten Materialien einen bedeutenden Unterschied. Weil in der Hydraulik mit unter hohem Druck stehenden Flüssigkeiten gearbeitet wird, sind dort vorwiegend Guss und Stahl im Einsatz. In der Pneumatik lässt der niedrigere Arbeitsdruck die Verwendung des Leichtbauwerkstoffs Aluminium zu. 
 

Kraft und Bewegung werden in der Pneumatik über Luft oder Gas erzeugt, gesteuert und effizient übertragen, was im Wesentlichen durch Ventile und Zylinder geschieht. Anwendungsbereiche dafür finden sich unter anderem im Maschinenbau, der Logistik und der Medizintechnik.

Mit einem Gehäuse für Pneumatikventile und einem Pneumatikzylinder hat MAPAL zwei Fokusbauteile definiert und dafür wirtschaftliche und hochpräzise Bearbeitungsprozesse ausgelegt. Beide Bauteile passen mit Stückzahlen von mehreren Millionen pro Jahr und höchsten Anforderungen an Prozesssicherheit, Genauigkeit und Qualität bestens zum Spektrum des Werkzeugherstellers, der dabei auf sein Knowhow und Produktportfolio für die Aluminiumbearbeitung zurückgreifen kann. Die Komponenten werden aus Aluminiumwerkstoffen mit niedrigem Siliziumanteil gefertigt, was hinsichtlich Spanbildung und Spanabfuhr hohe Ansprüche an Zerspanungslösungen stellt. Besonderes Augenmerk gilt der Vermeidung von Gratbildung oder Riefen: Grate an Bohrungen könnten die Funktion eines Ventils deutlich beeinflussen oder gar zu dessen Ausfall führen.
 

The cost driver in the production of valve housings is the middle bore for the spool – the spool bore – where tight surface, form and position tolerances must be precisely adhered to. The spool moves in this bore to control the airflow and in end effect move the pneumatic cylinder. MAPAL concentrates on providing customers with the most economical solution for their machining by means of tool combinations.

Solid carbide tools with special multi-cut technology and chip grooves for ideal chip control are used for stepped bores. Most tools are equipped with PCD blades due to the quantities and requirements. For contour machining, MAPAL combines PCD boring tools with milling applications. The tool begins with boring here and follows up with circular milling. Such combination tools mean fewer tools are required and machining and non-productive times are reduced. Multistage PCD combination tools also ensure the highest degree of concentricity for contour machining.
 

The spool bore has multiple control edges, which are machined by a PCD circular milling cutter. Its cutting edges are precisely adapted to the customer’s part. The tool mills out the contours completely in one machining step, which saves a substantial amount of processing time. The mechatronic tool system TOOLTRONIC is a high-tech alternative to the conventional machining processes of the spool bore with PCD circular milling cutters. Thanks to its flexibility and contour-free programmability, the number of tools required is greatly reduced. This allows part variations and changes to parts to be implemented easily and without the need to procure new tools.

For the second critical component, the pneumatic cylinder, an automatically produced housing is also a focal point. The challenges here are posed by the fluctuating hardness properties of the continuous casting material and high machining qualities. While the characteristic features of both critical components may differ, the tasks involved in machining them are very similar. Of course, MAPAL also banks on smart machining here. This includes, amongst other things, a PCD combination tool for the complete machining of the bearing seat in the piston bore with minimised scoring by means of boring, circular milling and chamfering.