The overall process makes the difference

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.
 

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.
 

At UFT, 15 of the total 170 employees work in toolmaking. “They are all trained cutting machine operators”, says Steffen Albrecht, Head of Tool Production at UFT, explaining the efficiency of this area. Occasionally, tools are also produced for external customers, but the majority are intended for internal use. UFT has around 500 finished forging tools in stock at any given time, and with every new part more are being added. For the spare parts market of some customers, the tools have to be kept in stock for up to 15 years.

The toolmakers mill the forging tools out of blocks of tool steel. Felix Wendler, Product Specialist Die & Mould at MAPAL, used his many years of personal contact with the manufacturers to encourage them to try out new tools for their machining. Because at UFT, they were quite satisfied with the existing cutting tools.

This did not immediately change, even when a ball nose milling cutter from MAPAL was tested. “The milling cutter from MAPAL was no worse, but also no better than the one we already had”, states Albrecht. Even an improved version of the milling cutter from MAPAL could not persuade the toolmakers to jump ships. “That was certainly also due to the fact that we are already working at a very high level”, explains Albrecht.
 

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.
 

„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. 
 

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.“
 

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.