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.
 

Kostentreiber in der Fertigung der Ventilgehäuse ist die Mittelbohrung für den Schieber, die Schieberbohrung, bei der enge Oberflächen-, Form- und Lagetoleranzen exakt einzuhalten sind. Der Schieber bewegt sich in dieser Bohrung, um den Luftstrom zu steuern und dadurch im Endeffekt einen Pneumatikzylinder zu bewegen. MAPAL konzentriert sich darauf, dem Kunden mit Werkzeugkombinationen die wirtschaftlichste Lösung für seine Bearbeitung bereitzustellen. 

Vollhartmetallwerkzeuge mit spezieller Mehrfasentechnologie und Spanleitstufen für ideale Spankontrolle werden für Stufenbohrungen verwendet. Aufgrund der Stückzahlen und der Anforderungen sind die meisten Werkzeuge mit PKD-Schneiden ausgeführt. Für die Konturbearbeitung kombiniert MAPAL PKD-Aufbohrwerkzeuge mit Fräsapplikationen. Dabei bohrt das Werkzeug zunächst auf und fräst anschließend zirkular. Solche Kombinationswerkzeuge sparen mehrere andere Werkzeuge ein und verkürzen die Bearbeitungs- und Nebenzeit. Mehrstufige PKD-Kombinationswerkzeuge stellen auch höchste Koaxialitäten bei Konturbearbeitungen sicher.
 

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.