Die Fluidtechnik ist neben der Antriebstechnik eine der wichtigsten Zulieferbranchen für die gesamte Industrieproduktion. MAPAL führt diesen bedeutenden Bereich künftig als eigenständiges Marktsegment. Bei anspruchsvollen Bearbeitungen für Hydraulikteile setzen Kunden seit vielen Jahren auf die Expertise des Werkzeugherstellers, der als Lösungsanbieter aber auch Konzepte für die kostenoptimierte Fertigung des ganzen Produkts hat.
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.
Der erste Bearbeitungsschritt trägt der unterschiedlichen Qualität der gegossenen Rohteile Rechnung. Weil die vorgegossenen Bohrungen relativ ungenau sind, ist zunächst eine präzise Pilotbohrung im ersten Steg zu erzeugen. Sie schafft die Voraussetzung dafür, dass in den weiteren Bearbeitungsschritten eine gute Zylinderform entsteht. Als nächstes durchfährt ein Vollhartmetallwerkzeug oder bei den größeren Bauteilen ein Werkzeug mit Wendeschneidplatten die gesamte Bohrung. Was der Pilotbohrer für den ersten Steg geschaffen hat, wird nun auf ganzer Länge hergestellt. Um in den Hohlkammern Ringbildung durch vorangetriebene Späne zu verhindern, sorgt MAPAL bei der Bearbeitung durch Verwendung der Tangentialtechnologie für einen weichen Schnitt. Das kann im Prozess einen separaten Waschgang einsparen.
Nach dieser Vorbearbeitung kommt das klassische Feinbohrwerkzeug von MAPAL zum Einsatz, das die Bohrung äußerst präzise fertig bearbeitet. Es verfügt über eine einstellbare Schneide und Führungsleisten, die verhindern, dass das Werkzeug von Steg zu Steg abgedrängt wird. So wird eine hohe Geradheit und genaue Zylinderform erzeugt.
Die Anforderungen verschiedener Ventilgehäuse sind unterschiedlich. Wie hoch sie sein können, zeigt der Umstand, dass bei manchen Bauteilen nach der Feinbearbeitung der Spool-Bohrung noch ein dreistufiger Honprozess hinzukommt. Weil die Stückzahlen in der Branche steigen und die Produktionskapazitäten oft nicht mehr ausreichen, ist das Honen zu einem wichtigen Thema geworden. Das Werkstück muss dazu meist auf eine andere Maschine gebracht werden, was Zeit erfordert, die Kosten in die Höhe treibt und mitunter einen Engpass in der Fertigung darstellt.
Kostentreiber werden eliminiert
Immerhin kann die Bohrungsqualität mit dem MAPAL Feinbohrwerkzeug unter Umständen so weit verbessert werden, dass nur noch ein ein- oder zweistufiger Honprozess erforderlich ist oder das Honen sogar ganz entfallen kann. Wo noch drei Stufen gebraucht werden, geht dieser Prozess dank der guten Vorbearbeitung in vielen Fällen nennenswert schneller. Jeder Zeitgewinn zahlt sich hier aus. Die Hydraulikbranche ist zwar durch eine sehr hohe Bauteilevarianz gekennzeichnet, doch gehen die Stückzahlen in der Serienfertigung in die Millionen.
MAPAL ist es wichtig, mögliche Kostentreiber ausfindig zu machen und zu eliminieren. „Als Technologiepartner haben wir das Produktportfolio, um den gesamten Prozess für das komplette Bauteil anforderungsgerecht auslegen zu können“, versichert Jochen Schmidt. Neben der zentralen Spool-Bohrung übernimmt MAPAL auch die Feinbearbeitung bei der so genannten Druckwaagenbohrung und konnte hier das Honen komplett ersetzen. Mit 2 µ bei Geradheit und Rundheit ist auch bei dieser kürzeren Bohrung hohe Genauigkeit verlangt.
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.
