In addition to drive systems and components, fluid technology is one of the most important supplier sectors for all industrial production. Going forward, MAPAL will manage this important area as an independent market segment. For many years, customers have relied on the expertise of the tool manufacturer for demanding machining operations for hydraulic parts. However, as a solution provider, the tool manufacturer also has concepts for the cost-optimised manufacturing of the whole product.
Die Produkte der Fluidtechnik gehen in sehr viele Absatzmärkte wie etwa Maschinen- und Anlagenbau, Energie- und Umwelttechnik, Automatisierungstechnik, Druckmaschinen, Holzbearbeitungsmaschinen, Nahrungsmittel- und Verpackungsmaschinen, Luft- und Raumfahrt oder Schiffbau. Getrieben von weltweit steigenden Bevölkerungszahlen sind vor allem Landtechnik und Baumaschinen absolute Wachstumsmärkte.
Deutschland ist Technologieführer
Der Fluidtechnik aus Deutschland bescheinigt der VDMA in einer Branchenanalyse eine sehr hohe Innovationskraft. Im Welthandel liegt Deutschland damit vor den USA und China auf Platz 1 und erreicht eine Exportquote von 60 Prozent, ist also weltweit in dieser Branche der wichtigste Lieferant. Die Auslandsproduktion vieler deutscher Fluidtechnik-Unternehmen steigert die Marktdurchdringung zusätzlich. Der Blick auf eine vergleichsweise krisensichere Wachstumsbranche ist für MAPAL nicht der einzige Grund, die Fluidtechnik verstärkt in den Fokus zu nehmen. Die zu zerspanenden Werkstoffe Gusseisen, Stahl, rostfreie Stähle und Nichteisenmetalle eignen sich bestens für das Produktportfolio des Werkzeugherstellers. Über die Ausführung anspruchsvoller Bearbeitungsschritte hinaus kann MAPAL hier als Technologiepartner den gesamten Prozess weltweit unterstützen. „Die Bedürfnisse der Kunden passen zu unserer MAPAL DNA“, analysiert Jochen Schmidt, der das Segment General Machining leitet. Technologiepartner zu sein, heißt für ihn, sowohl die Kundenbedürfnisse als auch das Produkt und dessen Funktion im Endprodukt zu verstehen.
Feinarbeit fürs Grobe
So ein Endprodukt kann beispielsweise ein Bagger sein. Hinter einer Reihe von Hebeln sitzend, wird der Baggerführer an seinem Arbeitsplatz zum Virtuosen. Meist bedient er zwei, drei Hebel gleichzeitig, um Ausleger oder Schaufel nicht nur in einer Richtung zu bewegen, sondern komplexe Abläufe umzusetzen. Weil überlagerte Bewegungen die Regel sind, haben vielfach Joysticks anstelle der Hebelreihen Einzug in die Kabinen gehalten.
Egal, ob Hebel oder Joystick: um damit tonnenschwere Lasten millimetergenau ins Ziel zu bringen, muss für das perfekte Zusammenspiel jede einzelne Bewegung sehr genau und zuverlässig ausgeführt werden. Jeder Hebel ist mit einem bestimmten Ventilgehäuse verbunden. Je mehr Funktionalitäten die Maschine hat, desto mehr solcher Ventile werden in Reihe verbaut. Die Zahl der Teile, die beim Baggern bewegt werden können, korrespondiert mit der Zahl der verbauten Ventilgehäuse.
Alles hängt von der Hauptbohrung ab
Deren Fertigung ist für Jochen Schmidt die Königsdisziplin in der Hydraulikwelt. Seit vielen Jahren ist die Kompetenz von MAPAL bei der Spool-Bohrung in den Ventilgehäusen gefragt. Von der Genauigkeit dieser Bohrung hängt das Spaltmaß mit dem Schieber ab, das bei modernen Hydraulikventilen sehr eng definiert ist, damit das Hydrauliköl nur in die gewünschte Richtung fließen kann. Großes Augenmerk liegt dementsprechend auf der Rundheit, der Geradheit sowie der Oberflächengüte dieser Bohrung.
The first machining step takes the varying quality of the cast blanks into account. Since the pre-cast bores are relatively imprecise, a precise pilot bore must first be created in the first ridge. This lays the foundation for creating a good cylindrical form in the subsequent machining steps. Next, a solid carbide tool or, in the case of the larger parts, a tool with indexable inserts passes through the entire bore. What the pilot drill has created for the first ridge is now produced along its entire length. To prevent ring formation in the hollow chambers due to propelled chips, MAPAL ensures a soft cut during machining by using tangential technology. This can eliminate the need for a separate washing cycle in the process.
After this pre-machining, the classic fine boring tool from MAPAL is used, finishing the bore extremely precisely. It has an adjustable cutting edge and guide pads, which prevent the tool from being displaced from ridge to ridge. This produces a high degree of straightness and an exact cylindrical form.
The different valve housings have different requirements. The fact that a three-stage honing process is added for some parts after the fine machining of the spool bore shows how high they can be. Since quantities in the sector are increasing and production capacities are often inadequate, honing has become an important issue. The workpiece usually has to be moved to another machine for this, which takes time, drives up costs and sometimes creates a bottleneck in the manufacturing process.
Cost drivers are eliminated
Nonetheless, the bore quality can be improved with the MAPAL fine boring tool under certain circumstances, so that only a single-stage or two-stage honing process is required, or honing can even be dispensed with altogether. In many cases, where three stages are still needed, this process is considerably faster thanks to the good pre-machining. Any time saved pays off here. Although the hydraulics sector is characterised by extremely high component variance, the quantities in series production are in the millions.
MAPAL considers it important to identify and eliminate possible cost drivers. "As a technology partner, we have the product portfolio to be able to design the entire process for the complete component in line with requirements," assures Jochen Schmidt. In addition to the central spool bore, MAPAL also carries out the fine machining for the pressure balance bore and was able to completely replace honing here. With 2 µ for straightness and roundness, high accuracy is also required for this shorter bore.
High efficiency with standard tools
Machining hydraulic parts requires more than just expert and custom tools; it also involves different technologies that make economical machining possible even with the available standard portfolio. One example is provided by tangential roughing tools (TSW), which provide significant savings in peak times and a significant improvement in quality when pre-machining bores in valve housings for mobile hydraulics.
The parts are 500x500 mm valve blocks made of spheroidal graphite cast iron 50, with three piston bores to be machined from both sides, with a diameter allowance of up to 16 mm. MAPAL's tangential rouging tool produces short rip chips, preventing rings from being pressed into the gaps and then having to be removed at great expense. The operation time has been reduced by 15.33 minutes per part. The housings of the corresponding model were produced in a quantity of 500, which means a total time saving of 128 hours.
Machining the complete parts in the future is a strategic step for MAPAL. Whereas once there was a conflict of objectives in the industry between high productivity or the best possible quality, now they can both be reconciled with each other in a reliable process.
