02.03.2023

The overall process makes the difference

Comparative test at Umformtechnik Radebeul with resounding success

In the die & mould sector, it’s usually difficult to directly compare precision tools from different manufacturers because there are always different parts with different requirements to be produced. When MAPAL was given the opportunity to take over the complete machining of a die at Umformtechnik Radebeul GmbH, the manufacturers were amazed at how much time could be saved.

The picture shows the OptiMill-3D-CR corner radius milling cutter from MAPAL during machining.
  • The picture shows the OptiMill-3D-CR corner radius milling cutter from MAPAL during machining.
  • The picture shows Felix Wendler (MAPAL) and Steffen Albrecht (UFT Radebeul).
  • The picture shows a close-up of a mould insert from Umformtechnik Radebeul.
  • Steffen Albrecht from Umformtechnik Radebeul in the forging tools warehouse.
  • Felix Wendler (MAPAL) and Steffen Albrecht (UFT Radebeul) in discussion.
  • A NeoMill-4-HiFeed-90 pre-machines the mould insert.

Umformtechnik Radebeul (UFT) is a specialist in forged aluminium. A particular strength of the company is thin-walled drop forgings with intricate geometry, which are in demand when high-quality products require more stability than cast aluminium can offer.

In total, the factory in Radebeul has existed for 120 years, during which ownership and business fields have changed repeatedly. The more recent history begins in 1957 with the construction of a drop forge, from which today’s Umformtechnik Radebeul GmbH emerged. In 2001, the production structure was changed to aluminium forgings. The company, which in the meantime operated in parts as “Aluminiumtechnik Radebeul GmbH”, took on its current form in 2006 with the areas of toolmaking, prototype production, parts machining and assembly.

In 2017, the Radebeul-based manufacturer was taken over by UKM Fahrzeugteile GmbH from Reinsberg. The companies’ business areas complement each other. The UKM Group is a supplier to the automotive industry with a focus on the high-precision machining of metal components. UFT manufactures complex aluminium forgings for many different applications. At around 60 per cent, parts for motorbikes account for the largest share.
 

Motorbike forge with great manufacturing depth

For motorbikes of major manufacturers, UFT produces, among other things, triple clamps, foot brake and foot shift levers, side supports, and footrest plates. In addition to the sometimes delicate shapes and complicated geometries, the demanding surface design is a challenge during machining. On top of two-wheeler parts, joints and connectors for awnings, ski bindings as well as hose couplings and other parts for fire engines are also produced in Radebeul. The company was also able to win over customers from the aerospace industry. 

Typical order quantities are somewhere between 10,000 and 100,000 parts. However, small series and prototypes of high quality are a particular strength of the factory in Radebeul. UFT is characterised by short delivery times.

On a tour of the manufacturing halls, the extraordinary manufacturing depth is striking. The company’s own tool shop manufactures forging tools, press brake tools, milling jigs as well as measuring and testing devices for UFT’s forges. Prototypes are machined from blanks. A hardening shop is also located in the building, as is a mechanical manufacturing facility where the parts are given their final appearance and are also partly assembled. Only the surface treatment is carried out by partner companies in the immediate vicinity.
 

Steffen Albrecht von der Umformtechnik Radebeul im Lager der Schmiedewerkzeuge.
Als Leiter der Werkzeugfertigung kann Steffen Albrecht auf rund 500 Schmiedewerkzeuge zugreifen, die für die Produktion der UFT in Radebeul eingelagert sind.   ©MAPAL

15 der insgesamt 170 Beschäftigten der UFT arbeiten im Werkzeugbau. „Das sind alles gelernte Zerspanungsmechaniker“, erklärt Steffen Albrecht, Leiter der Werkzeugfertigung bei der UFT, die Leistungsfähigkeit dieses Bereichs. Gelegentlich werden auch Werkzeuge für externe Kunden hergestellt, der überwiegende Teil ist aber für den internen Einsatz bestimmt. Rund 500 fertige Schmiedewerkzeuge hat die UFT ständig am Lager, und mit jedem neuen Bauteil werden es mehr. Für den Ersatzteilmarkt mancher Kunden müssen die Werkzeuge bis zu 15 Jahre lang vorgehalten werden. 

Die Schmiedewerkzeuge fräsen die Werkzeugbauer aus Blöcken von Werkzeugstahl heraus. Um die Fertiger zu ermutigen, für deren Zerspanung neue Werkzeuge auszuprobieren, kamen Felix Wendler, Produktspezialist Die & Mould bei MAPAL, langjährige persönliche Kontakte zugute. Denn bei der UFT war man mit den vorhandenen Zerspanwerkzeugen ganz zufrieden. 

Das sollte sich auch nicht gleich ändern, als ein Kugelfräser von MAPAL getestet wurde. „Der Fräser von MAPAL war nicht schlechter, aber auch nicht besser als jener, den wir bereits hatten“, stellt Steffen Albrecht fest. Auch eine von MAPAL verbesserte Version des Fräsers konnte die Werkzeugbauer nicht zum Umstieg bewegen. „Das lag sicherlich auch daran, dass wir bereits auf einem sehr hohen Niveau arbeiten“, erklärt Albrecht.
 

Das Bild zeigt Felix Wendler (MAPAL) und Steffen Albrecht (UFT Radebeul)
Felix Wendler (MAPAL, links) und Steffen Albrecht (Umformtechnik Radebeul), der mit dem OptiMill-3D-HF-Hardened sein neues Lieblingswerkzeug gefunden hat.   ©MAPAL
Felix Wendler weiß, dass genaue Vergleiche im Werkzeug- und Formenbau schwierig sind: „Normalerweise wird immer nur ein Bauteil gefertigt und es kommt dann nicht sofort wieder das gleiche Teil, das man mit den Werkzeugen eines anderen Herstellers zum Test bearbeiten könnte.“ Anhaltspunkte können da nur Vergleiche bei besonders kritischen Arbeitsschritten liefern, wobei Erfahrungswerte der Fertiger mit einfließen.

Vergleichstest unter identischen Bedingungen

Doch MAPAL sollte noch eine richtige Chance zur Bewährung bekommen. Zwar kommt es auch bei der UFT laut Steffen Albrecht sehr selten vor, dass zwei gleiche Teile zu fertigen sind, doch als es um Schmiedewerkzeuge zur Produktion von Fußrasten für einen großen Motorradhersteller ging, sollten dafür gleich zwei Gesenke hergestellt werden. Bei sehr brisanten Werkzeugen verwendet die Produktion Wechseleinsätze, um den Prozess ohne große Störungen laufen lassen zu können. Von den Fußrasten stellt die UFT 20.000 Stück pro Jahr her. Ein Gesenk schafft etwa 10.000 Teile, ehe es ausgewechselt werden muss. 

Eine ideale Gelegenheit, um die Werkzeuge zweier Hersteller unter identischen Bedingungen gegeneinander zu testen – mit denselben Aufnahmen und auf derselben Maschine, einer Hermle C40. Zudem handelte es sich um ein anspruchsvolles Bauteil mit einer aufwendigen Bearbeitung. Beim Zerspanen des Gesenks bleibt am Ende weniger als die Hälfte des Materials stehen. Um alle Konturen herzustellen, tauchen relativ kleine Werkzeuge teilweise tief ins Material hinein.
 

Ein NeoMill-4-HiFeed-90 bearbeitet den Formeinsatz vor.
Leistet gleich beim Schruppen gute Vorarbeit: Der 35-mm-Hochvorschubfräser NeoMill-4-HiFeed-90.   ©MAPAL

„Wir haben beschlossen, MAPAL ein Bauteil komplett von A bis Z bearbeiten zu lassen, um festzustellen, was der Werkzeughersteller tatsächlich kann“, so Albrecht. „Von den Testbedingungen her hätte das besser nicht sein können.“ Wendler nutzte den eingeräumten Freiraum und erarbeitete eine Bearbeitungsstrategie. Um Geometrien abzugleichen und Probleme mit Abmaßen und Störkonturen zu vermeiden, orientierte er sich dabei an den bislang eingesetzten Werkzeugen und wählte 18 passende Werkzeuge aus dem Portfolio von MAPAL aus, die dagegen antreten sollten. Gegen den bewährten klassischen Rundplattenfräser schickte MAPAL seinen Hochvorschubfräser NeoMill-4-HiFeed-90 ins Rennen. 

Das Ergebnis verblüffte die Fertiger in Radebeul: Die Bearbeitungszeit konnte mit den MAPAL Werkzeugen um 28 Prozent reduziert werden. „Uns kam das große Erwachen, als wir feststellten, dass wir bei einem einzigen Bauteil so viel Arbeitszeit und damit Geld einsparen können“, räumt Albrecht ein. 
 

Auf die richtige Vorarbeit kommt es an

Warum es so wichtig ist, ein Bauteil von Anfang an bearbeiten zu dürfen, schildert Felix Wendler: „Wenn der Kunde mit seinem bisherigen Werkzeug schruppt und uns erst danach zum Zug kommen lässt, herrschen beim Start die Bedingungen, die ein Wettbewerbswerkzeug geschaffen hat. Wenn wir aber von vornherein eine Bearbeitung mit unserem Werkzeug und unserer Strategie beginnen, haben wir eventuell schon ganz andere Bedingungen, auf die wir mit unserem Schlichtwerkzeug aufbauen können. Das macht eine ganz andere Herangehensweise möglich. Den Gesamtprozess zu sehen vom rohen Klotz bis zum fertig geschlichteten Bauteil ist viel zielführender.“
Das Bild zeigt einen Formeinsatz der Umformtechnik Radebeul in der Nahaufnahme.
Ein Formeinsatz von UFT in der Nahaufnahme.   ©UFT

Um beste Voraussetzungen für die nachfolgenden Bearbeitungsschritte zu schaffen, setzte Wendler auf einen 35-mm-Fräser anstelle des bisherigen 52-mm-Fräsers. Fertigungsleiter Albrecht wunderte sich darüber sehr: „Ich war skeptisch, weil ich bei diesem Größenunterschied nicht glauben wollte, dass das kleine Werkzeug schneller arbeiten könnte.“ Doch Felix Wendler hatte seine Gründe. Für die vorhandenen SK40-Maschinen seien die 52er-Fräser schlichtweg zu groß, das Potenzial des größeren Werkzeugs könne damit nicht ausgeschöpft werden. Der von ihm gewählte kleinere Hochvorschubfräser NeoMill-4-HiFeed-90 hingegen konnte genau die Schnittdaten fahren, die das Werkzeug braucht. Mit weniger Arbeitseingriff und geringerer Zustelltiefe wurde letztendlich schneller gearbeitet. 

Zur Zeitersparnis im Prozess trägt noch ein weiterer Umstand bei. Der kleinere Fräserdurchmesser ermöglicht eine konturnähere Bearbeitung, bei der in den Ecken weniger Restmaterial stehen bleibt. Das reduziert den Aufwand bei der weiteren Bearbeitung. Laut Wendler ist das entscheidend: „Allein beim Schlichten können kaum kürzere Zeiten erreicht werden, weil hier bei den meisten Anwendern die Maschine der limitierende Faktor ist. Ich versuche also, schon beim Schruppen die besten Voraussetzungen zu schaffen, um insgesamt Zeit zu gewinnen.“

Aufgrund des äußerst positiv verlaufenen Projekts will die UFT die Zusammenarbeit mit MAPAL ausbauen und weitere Bearbeitungen gemeinsam angehen. „Mit MAPAL haben wir einen Partner, der weiß, was er macht. Das wird leider immer seltener“, lobt Albrecht. „Eine feste Kontaktperson, die helfen kann oder Tipps gibt, wenn wir mal ein Problem haben, ist eine gute Basis für die Zusammenarbeit.“
 

Felix Wendler (MAPAL) und Steffen Albrecht (UFT Radebeul) in der Diskussion.
Steffen Albrecht, Leiter der Werkzeugfertigung der Umformtechnik Radebeul (rechts), und MAPAL Produktspezialist Felix Wendler mit dem Formeinsatz.   ©MAPAL
Ausgehend von einer Liste der bisher eingesetzten Werkzeuge haben die Werkzeug- und Formenbauspezialisten von MAPAL ein aus 60 Werkzeugen bestehendes Standardportfolio ausgearbeitet, mit dem die UFT praktisch alle anfallenden Aufgaben bewältigen kann. Den Großteil der Werkzeuge für den Werkzeug- und Formenbau kann MAPAL binnen 24 Stunden an den Kunden ausliefern. Spezielle Werkzeuge werden auf Anfrage hergestellt. Felix Wendler hat ausgerechnet, dass sich Einsparungen mit MAPAL Werkzeugen ergeben, selbst wenn vom bisherigen Werkzeugverbrauch ausgegangen wird. Ziel sind allerdings weitere Kostensenkungen durch eine Reduzierung des Verbrauchs mit den neuen Tools. 

Die Werker haben ihr Lieblingswerkzeug

Ein Fräser von MAPAL ist binnen kurzer Zeit zum Liebling der Maschinenbediener avanciert: der OptiMill-3D-HF-Hardened, ein extrem leistungsfähiges VHM-Schruppwerkzeug, das von weichem Baustahl bis hin zu 68 HRC hartem pulvermetallurgischen Werkzeugstahl einsetzbar ist. „Wenn es ein Werkzeug schafft, dass der Bediener darum bettelt, es einsetzen zu dürfen, dann ist schon viel erreicht“, kommentiert Albrecht. Dass das Werkzeug so gut ankommt, hat seine Gründe: Es ist laufruhiger als der Vorgänger, schneidet weicher und ist dadurch schon von der Lautstärke her angenehmer. Die Bediener wissen, bis zu welcher Standzeit sie mit dem Werkzeug bedenkenlos arbeiten können, ehe sie während der Bearbeitung genauer hinhören müssen. 

Als weiteres gemeinsames Projekt ist die Einführung des Werkzeugausgabesystems UNIBASE-M im Gespräch, das nicht nur vom Werkzeugbau der UFT, sondern auch von der mechanischen Endbearbeitung gleich nebenan genutzt werden könnte. Dort sind ebenfalls Werkzeuge von MAPAL im Einsatz, doch ist auch die Einlagerung von Fremdwerkzeugen in das System möglich. Über das digitale Werkzeugmanagement c-Com kann der Werkzeugbestand überwacht und bedarfsgerecht gehalten werden. Das lernfähige System sorgt dafür, dass möglichst wenige Werkzeuge eingelagert sind, der Kunde aber stets voll handlungsfähig ist, denn schließlich soll die Produktion reibungslos laufen.
 


Kathrin Rehor, PR Project Manager at MAPAL

Contact

Kathrin Rehor Public Relations Kathrin.Rehor@mapal.com Phone: +49 7361 585 3342


Further Case Studies