Balzers OnTop 1

Balzers OnTop 1 | 2020 DE

KEIN TEIL IST GLEICH Um Dentallaboren kürzeste Lieferzeiten zu bieten, ist eine minutiöse Fertigungsplanung Voraussetzung. Hoch efﬁzient und automatisiert, mit Einsatz selbst konstruierter Mikrowerkzeuge und BALIQ® TISINOS hat Mack Dentaltechnik den Fertigungsprozess für High-End-Zahnersatz optimiert. Nur durch Perfektionierung kann die minutiöse Taktung einge- halten werden. Wird ein Datensatz für Zahnprothetik online geliefert, wird er direkt in der CAD-/CAMSoft- ware geladen und eine passende Frässtrategie je nach Material und Auftrag ausgewählt. Dann folgen Simulationstests und schließlich der Maschinenanlauf – alles vollautomatisch, ohne manuelle Eingriffe. Höchstansprüche an Werkzeug und Beschichtung bei der Bearbeitung von additiv vorgefertigten Kobalt- Chrom-Legierungen

Zufrieden mit dem Ergebnis (v. l.): Klaus Heister von Oerlikon Balzers und Tobias Mack von Mack-Dentaltechnik LÖSUNG GESUCHT Toleranzschwankungen Prozesskette verkürzt Nach der Materialumstellung ergaben „Die Schicht hat sofort funktioniert. Super ist sich zu große Schwankungen in den auch, dass keine Werkzeugnachbehandlung vorgegebenen Standzeiten, auch die nötig ist und sich somit die Prozesskette Genauigkeit hatte gelitten – bei Toleranzen verkürzt“, so Tobias Mack. „Wir erzielen von bis zu fünf Mikrometern bei einigen sehr gute Standzeiten und können unsere Anwendungen. Schlichtwerkzeuge bis zu 30 Prozent länger einsetzen – bei höchster Genauigkeit“, Lösung: neue Beschichtung resümiert Alexander Mack, mit Vater Franz Diesen Ungenauigkeiten wollten die geschäftsführender Gesellschafter des Werkzeugentwickler von Mack auf den Unternehmens. „Performance ist für uns Zahn fühlen. Mit ihrer langjährigen Erfah- essentiell. Durch effiziente Zerspanprozesse rung gingen sie auf Lösungssuche und können wir Mehrwerte für unsere Kunden prüften u. a. alternative Hartmetallwerkstoffe generieren.“ und Schneidengeometrien, zunächst vergeblich. Bis Oerlikon Balzers, über zehn Ideal für Kobalt-Chrom-Zerspanung Jahre Partner und Lieferant von Diamant- Die AlTiSiN-basierte Hochleistungsschicht beschichtungen für die Zirkonoxid- BALIQ® TISINOS aus der S3p-Technologie- Bearbeitung, BALIQ® TISINOS empfahl, generation ist auf die Bearbeitung um das Problem an der Wurzel zu packen. hochwarmfester Materialien und die Hart- bearbeitung bis 70 HRC ausgelegt. In der Dentaltechnik stabilisiert sie die Kobalt- Chrom-Zerspanung, da sie das Substrat vor hohen Temperaturen schützt und gegen adhäsiven Verschleiß wirkt. S R E Z L A B N O K S O F N I - T K U D O R P I L R E O

VERSUCHE IM LABOR Die Differenzierung durch Farben schafft Einsatz- und Kostensicher- heit bis zum fertigen Bauteil Die bunten Farben der Beschichtungsfamilie BALIQ® UNIQUE waren bei ihrer Premiere ein Novum in der Branche. Sie steuern die Auswahl der richtigen Werkzeuge mittels Farbcodes. Nun treibt es die Weiterentwicklung von BALIQ® UNIQUE noch bunter: Versuche im Institut für Produktionstechnik (IPT) an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW) Hamburg und bei Kunden bestätigten das verbesserte Potenzial der S3p-Schicht – für ein anspruchsvolleres und breiteres Anwendungsspektrum. S R E Z L A B N O K S O F N I - T K U D O R P I L R E O

12 / 13 Beschichtungsfamilie mit Klares Leitsystem 29 Farbtönen „Dieses Marktbedürfnis nach einem klaren Einfach und gut: Die Idee der Farbenvielfalt Leitsystem, insbesondere für große Serien- leuchtete unmittelbar ein. Nach dem aufträge, stand am Anfang der Schicht- Markteintritt 2017 setzten namhafte Werk- entwicklung. Unsere fortschrittliche S3p- zeughersteller sowie Produzenten aus Technologie lässt nicht nur sehr glatte, Medizintechnik und vielen weiteren Branchen defektfreie BALIQ®-Schichten abscheiden, auf die Hochleistungsbeschichtung mit dem sondern bietet auch die Möglichkeit, Familiennamen BALIQ® UNIQUE. Darunter ein einzigartiges Farbspektrum zu realisieren. werden mehrere BALIQ®-Funktionsschichten Wir haben mit der Entwicklung und Tests in mit derzeit 29 Farbtönen gebündelt. Die eigenen weltweiten Zerspanungslaboren Farben dienen als Leitsystem für die Nutzer: gestartet und diese mit Partnern aus Bestimmte Werkzeugtypen oder -gruppen Industrie und Wissenschaft weitergeführt“, sind bestimmten Farben zugeordnet. Ein erläutert Rico Fritzsche, Segmentmanager Blick – und das richtige Werkzeug wird mit Zerspanung bei Oerlikon Balzers. sicherem Griff ausgewählt. BALIQ UNIQUE

FARBE = FUNKTION Keine Fehlgriffe Benchmark getoppt Gerade für Anwender von Sonderwerkzeu- Zu den Entwicklungspartnern zählte von gen eröffnen sich handfeste Vorteile. Mit Beginn an das IPT an der HAW Hamburg. Farben lassen sich z. B. unterschiedliche Im dortigen Labor für Zerspanungstechnik Werkzeug-Spezifikationen wie etwa Geome- liefen über mehrere Jahre hinweg Versuche trien, Radien, Stufendurchmesser oder zur Validierung der angestrebten Schicht- Winkel eindeutig kennzeichnen. Eine performance. Als dann die Nachfrage nach Stufenlänge von 3 oder 4 Millimetern kann BALIQ® UNIQUE für Sonderserien mit das menschliche Auge auf einen Blick kaum begrenzten Stückzahlen stieg, unterstützten mehr unterscheiden. Und ein Fehlgriff des die Hamburger erneut. Seit Ende 2019 Maschinenbedieners im Einsatzstress kann prüften sie modifizierte, leistungsstärkere fatale Folgen haben: Ausschuss von BALIQ®-UNIQUE-Schichten mit der hochwertigen Teilen, mehr Kosten, Aufwand Funktionsschicht BALIQ® ALTINOS beim und Zeit, nicht zuletzt Ärger, intern und mit Fräsen von Edelstahl (42CrMo4) im Kunden, die auf die bearbeiteten Teile Vergleich mit dem Benchmark-Produkt warten. BALINIT® ALNOVA.

14 / 15 Mehr Leistung „Hier zeigte sich BALIQ® UNIQUE in Sachen Dass sich die Weiterentwicklung der Schicht Werkzeug-Standweg gleichwertig, teils auch gelohnt hat, bestätigen auch Kunden: „Wir besser“, urteilt IPT-Zerspanungsexperte können nun das farbliche Differenzierungs- Thomas Hänert. Beim Bohren punktete und das gesteigerte Leistungspotenzial von BALIQ® UNIQUE ebenfalls: Ausgestattet mit BALIQ® UNIQUE bündeln“, sagt Dirk der Funktionsschicht BALIQ® TISINOS, Kaffenberger, Vertriebsleiter bei Präzisions- verringerte die Beschichtung in IPT-Tests werkzeuge Schmidt. Der Werkzeughersteller vom Juni 2020 die Aufklebeneigung in der aus Zella-Mehlis setzt das Produkt mit der Spannut, die Führungsfasen sahen nahezu Funktionsschicht BALIQ® TISINOS seit Ende unberührt aus. „Damit sinken die Risiken 2019 in der Farbe Grün auf Fräsern für die von Spänestau und Bohrerbruch“, so hochwarmfeste Bearbeitung von Titan und Thomas Hänert. Inconel ein. Zudem steht BALIQ® UNIQUE nun nicht mehr nur für Schaftwerkzeuge zur Verfügung. Bereits im Herbst 2020 steht ein erster Werkzeughersteller vor dem Markt- start mit BALIQ®-UNIQUE-beschichteten Wendeschneidplatten (mit Bohrungen). g r u b m a H W A H O F N I HAW-Labor für Zerspanungstechnik Das Labor für Zerspanungstechnik am Institut für Produktionstechnik (IPT, Leitung Prof. Dr. Dietmar Pähler) der Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW) Hamburg hat sich in vielen Jahren hohe Anerkennung erworben, auch bei der Forschung im Rahmen von Industrie- projekten mit Testreihen an verschiedenen Werkzeugmaschinen. www.haw-hamburg.de

18 / 19 DER ENTWICKLUNGSPROZESS Der Weg Das Ziel Anfang 2019 startete Oerlikon Balzers das Seit Juli 2020 ist das anspruchsvolle Projekt Projekt digitaler Workflow. Mit der Laserbe- im Praxistest. „Wir haben die hohe Komple- schriftung von Werkzeugen mit Data Matrix xität dieses digitalen Szenarios technisch Codes (DMC) schuf der Oberflächenspezia- bewältigt und haben ein wegweisendes list zunächst die Basis für die Zuweisung Lösungspaket entwickelt“, versichert bzw. Auslesung einer lebenslangen Werk- Gerhard Peyerl, Vertriebsleiter Oerlikon zeug-Nummer zur digitalen Identifikation. Balzers Deutschland. Die Lasercodierung Mit dem Code lassen sich Informationen wurde so weit perfektioniert, dass sich digital verknüpfen bzw. abrufen – von der Hartmetall und HSS-Oberflächen jeder Zahl der Nachschleifzyklen über Auftrags-, Güte beschriften und fehlerfrei auslesen Lebenslauf- und Einsatzdaten bis zu lassen. Das Auslesen geschieht sowohl Prüfprotokollen. Der Lotse per Hand-Scanner als auch mit einem selbst entwickelten Standgerät, das auch kleinste Codes auf Werkzeug oder Behältnis Als Infrastruktur entwickelte der IT-Partner in Sekundenbruchteilen wie im Supermarkt c-Com eine leistungsstarke Open-Cloud- abscannt. Applikation. Diese verarbeitet alle Daten für den Zugriff sämtlicher Projektteilnehmer über deren ERP-Systeme.

HOHE EFFIZIENZ DURCH CLOUDLÖSUNG Daten statt Papier Mit dem Partner Brinkmann Schleiftechnik schleifzyklen etc. Jedes Werkzeug wird aus Paderborn wurde der „proof of concept“ zudem mit anderen Werkzeugen in einer für die Leistungsfähigkeit der Cloudlösung eigenen Kiste angeliefert und ist entspre- geliefert. Der Schleiftechnik-Spezialist liefert chend wieder zurückzuschicken. „Der große viele Zehntausende Schaftwerkzeuge im Aufwand für die manuelle Erfassung, die Jahr in die Werke Dietenheim und Bielefeld. Zuordnung der vielen Karten zu den Werk- Dazu übermittelt er Auftragsdaten per zeugen – das belastet natürlich die Wirt- elektronischem Datenaustausch (EDI). Eine schaftlichkeit“, sagt Gerhard Peyerl. Eine Auftragsposition umfasst oft nur eine kleine solche halb elektronische, halb papierne Losgröße, etwa ein bis fünf Werkzeuge. Zu Auftragsabwicklung ist immer noch Stan- jeder Auftragsposition druckte Oerlikon dard, nicht nur in der Werkzeugbranche. Balzers bisher eine Begleitkarte aus – mit Daten zu Werkzeug, Beschichtung, Nach-

Beim Pilotkunden Brinkmann Schleiftechnik ist jedes Werkzeug im digitalen Visier 20 / 21 Lasern, Scannen, Tracken Superproduktionsauftrag Ein ausgeklügelter digitalisierter Prozess Dazu wird ein „Superproduktionsauftrag“ ermöglicht nun ein deutlich effizienteres erzeugt, der viele der übersandten Aufträge Werkzeugmanagement: Brinkmann startet zu sinnvollen Gruppen zusammenfasst. mit Laserbeschriftung mit Data Matrix Dieser gebündelte Auftrag durchläuft den Codes (DMC) und Schleifen der Werkzeuge. Produktionsprozess nur noch mit einer Diese werden zum Weitertransport physisch Begleitkarte, so wird die Produktion effizien- und digital Transportbehältnissen zugeord- ter ausgelastet und der Begleitaufwand sinkt net, die ebenfalls einen DMC erhalten und deutlich. Nach der Beschichtung lassen sich dann auf die Reise zum Balzers-Werk die Werkzeuge durch Scannen wieder ihren gehen. Dort werden die Körbe gescannt und Körben und Originalaufträgen zuordnen und somit alle bereits in der Cloud gespeicherten an den Kunden Brinkmann zurückschicken, Daten abgerufen. Wegen der eindeutigen der alle Lieferdaten über die Cloud abrufen (digitalen) Verbindung von Werkzeugen und kann. Hierbei unterstützt auch die verlinkte Körben können die Werkzeuge nun zur Kundenplattform myBalzers, die Online- Weiterbehandlung nach Belieben neu Bestellungen und Statusabfragen in Echtzeit geordnet werden. ermöglicht sowie nötige Dokumente und Belege online bereitstellt. „Durch den Einsatz von digitali- sierten Prozessen ist eine deutlich efﬁzientere Abwicklung möglich“, sagt Julius Brinkmann, Projektmanager

DATEN- SICHERHEIT GROSS- GESCHRIEBEN Vorteile In dieser Form haben die Projektteilnehmer Datensicherheit wird großgeschrieben: schon einige Aufträge abgewickelt. Mit Deshalb stehen die Cloud-Server in Erfolg: „Wir profitieren von deutlich Frankfurt am Main, sodass keine Daten höherer Transparenz, weniger Aufwand nach Übersee gehen. „Die Vernetzung und reibungsloser Auftragsabwicklung. der kompletten Lieferkette in der Open Und wir sehen viel Potenzial mit Blick auf Cloud ist ein großer Fortschritt für die ein besseres Management des Werkzeug- Branche, die bisher eher firmeninterne Lebenszyklus“, urteilt Julius Brinkman, Insellösungen umgesetzt hat“, sagt Projektmanager bei Brinkmann Schleiftechnik. Giari Fiorucci, Managing Director von Hier eröffnen sich eine Fülle von Möglich- C-Com. Vor dem letzten Schritt, dem keiten: Standzeiten, Schleifvorgänge und Einbeziehen eines Endkunden von Bearbeitungsparameter lassen sich über Brinkmann, steht das Projekt derzeit ein Werkzeugleben hinweg erfassen, noch. Bald soll eine Wirtschaftlichkeits- analysieren und optimieren. Werkzeug- betrachtung die erzielten Vorteile in Zahlen bestände können besser berechnet und fassen. Dann rechnet Gerhard Peyerl der Auftragslage angepasst werden, mit wachsendem Interesse: „Schließlich wodurch Lagerkosten sinken. Die Bearbei- wollen wir unser Lösungspaket dem tung von Reklamationen profitiert. Oerlikon Markt öffnen.“ Balzers kann seine Beschichtungsanlagen besser auslasten und den Prozessaufwand reduzieren. Datensicherheit Durch die firmenübergreifende Einbindung aller Partner in die Cloud ziehen sich die Vorteile durch die gesamte Supply-Chain bis zum Endkunden, der ebenfalls Daten verwerten kann. Wobei jeder Teilnehmer spezielle Zugriffsrechte erhält. S R E Z L A B N O K S O F N I - T K U D O R P I L R E O

26 / 27 BALIQ AUROS Entwicklungspartner Optimale Voraussetzungen also für eine Entwicklungspartnerschaft, in diesem Fall für BALIQ® AUROS. BASS begleitete die Schichtentwicklung mit intensiven Tests im eigenen Haus sowie bei Kunden. Die neue AlCrTiN-basierte Schicht ist speziell auf Gewindewerkzeuge zugeschnitten. Hergestellt wird sie mittels der fortschritt- lichen S3p-Technologie. Ihr besonderer Schichtaufbau minimiert das Verschweißen zwischen Werkzeugoberfläche und Werkstück, verringert den Verschleiß deutlich und begünstigt ein geringes Dreh- moment und gleichmäßigen Spanfluss. Prozesssicher So konnte ein BASS-Kunde beim Gewinde- bohren in unlegiertem Vergütungsstahl (C45) mit einer Schnittgeschwindigkeit (vc) von 30 m/min 4.500 Gewinde fertigen – eine Steigerung um rund 30 Prozent gegenüber einem TiCN-beschichteten Werkzeug, das zuvor auf 3.500 Gewinde kam. „BALIQ® AUROS ist eine äußerst prozess- sichere Schicht. Je nach Vorgänger-Schicht verzeichnen wir deutliche Lebensdauer- und Standzeitsteigerungen“, bestätigt BASS- Geschäftsführer Martin Zeller. 4.500 STATT 3.500

Roségoldene Schichtfarbe Inzwischen nutzt BASS die speziell ange- passte Neuentwicklung unter dem Produktnamen BTIC für sein komplettes Programm an Gewindebohrern. Die behandelten Werkzeuge schimmern in edlem Roségold und demonstrieren ihre Hochwertigkeit auch optisch. Martin Zeller ist sich sicher: „Wir können die Schicht deutlich breiter einsetzen.“ Innovation und Meilensteine Doch nicht nur diese Erfolgsstory macht klar: BASS ist innovationsgetrieben. Der Geschäftsführer formuliert die Philosophie so: „Wir denken und handeln stets nach dem Motto: Was können wir an uns und unseren Produkten noch weiter verbessern? Wo wollen wir in Zukunft hin?“ Daraus resultierende Meilensteine sind z. B. die patentierte Fächernut von BASS. Ihre neuartige Geometrie steigert die Werkzeug- Standzeit deutlich. Oder das in Kooperation entstandene Messsystem, das Werkzeuge mit einer Präzision von 10 Nanometern vermisst. Und natürlich die CNC-gesteuerte Komplettbearbeitungsmaschine, ebenfalls in Partnerschaft entwickelt, die die Hart- bearbeitung auf einer statt vier Produktions- maschinen ermöglicht. S R E Z L A B N O K S O F N I - T K U D O R P I L R E O

32 / 33 Grundstein für erfolgreiche Fertigungsprozesse ist eine maßgeschneiderte Werkzeugaufbereitung HERR SCHINDLER, BIETET WAS IST ZUM SCHNEIDKANTENRADIUS DAS THEMA SCHNEIDKANTEN- ZU SAGEN? VERRUNDUNG NEUES? Schindler: Hier wird es speziell. Je nach Schindler: Für Werkzeuge wie Bohrer Anwendung hängt dessen konkretes Maß weniger. In der Verzahnung ist das Thema von Werkstoff, Schnittdaten, Schneidstoff aber komplexer und verlangt noch und Stabilität der Maschine ab. Dabei geht Aufklärung. Zumal ein Verzahnungswerk- es nicht nur um die Größe des Radius, zeug viele Schneiden besitzt und im sondern auch um die (a)symmetrische Form gesamten Werkzeugleben 15- bis 30-mal der Rundung, den sogenannten K-Faktor. wiederaufbereitet wird. Er lässt erkennen, wie sich eine Schneid- kante zur Span- oder Freifläche hin neigt. WORAUF KOMMT ES HIER AN? Bei Messungen steckt der Teufel im Detail. Schindler: Anspruchsvolle Anwendungen So erhöhen Beschichtungen den Radius. wie Wälzschälen erfordern sehr präzise, Je nach Beschichtungsprozess kann zudem, eng tolerierte Werkzeuge. Faktoren wie physikalisch bedingt, an der stärksten Substratauswahl, Schliffstrategie, Geometrie Krümmung einer Schneide eine leicht und Oberflächenqualität beeinflussen erhöhte Schichtdicke entstehen. Am Kopf hier die optimale Kantenverrundung. Sie der Schneide ist der Radius größer als am entscheiden auch über Thermomechanik Fuß. Auch messen taktile Verfahren anders und Tribologie beim Schneiden, über als optische. Messungen müssen also stets Span- und Verschleißverhalten sowie dieselben Verfahrenskriterien befolgen, um letztlich über Standzeit und Fertigungs- vergleichbar zu sein. qualität. Einfluss nimmt auch das jeweilige Verfahren zur Kantenpräparation, das meist auf das ganze Werkzeug einwirkt.

Eine detaillierte Ist-Analyse ist der erste wichtige Schritt des primeGear-Servicepakets WAS HEISST DAS FÜR DIE PRAXIS? WELCHE? Schindler: Alle Partner, vom Werkzeug- Schindler: Unsere Schichten BALIQ® hersteller über den Schleifer und Beschichter ALTINOS und BALIQ® TISINOS eignen sich bis zum Endnutzer, sollten sich gut austau- sehr gut für eine perfekte Kantenverrun- schen. Ein optimales Ergebnis benötigt alle dung, weil der erwähnte physikalische Effekt Werkzeug- und Maschinen-Spezifikationen der erhöhten Schichtdicke an der Schneiden- inklusive Sollwertne und Messangaben krümmung minimiert wird. Dafür sorgt für die jeweilige Anwendung. Eine Kanten- unsere fortschrittliche S3p-Technologie, verrundung ist aber immer nur so gut wie die homogenere Schichtdicken mit exakterer der vorherige Zustand des Werkzeugs. Schneidkantenabbildung erzeugt. Davon Schlifffehler, zu große Grate und Rauheiten profitieren gerade kleinmodulige Ver- lassen sich nicht mehr ausgleichen. Es gibt zahnungswerkzeuge mit filigranen Konturen. aber auch gute Nachrichten. Unser inShape-Entschichtungsservice greift zudem Hartmetallsubstrate und Schneidkanten nicht an, bewahrt deren Profil und erübrigt den Profilschliff danach.

34 / 35 GIBT ES WEITERE SERVICES? Schindler: Für Großserien bieten wir unseren Komplettservice primeGear an, ein individuelles (Consulting-)Paket zur Leistungssteigerung. Für geringere Bedarfe haben wir ein völlig neues Angebot: Unsere neu entwickelte Nassstrahlanlage meistert die Präparation der Schneidkanten von Wälzfräsern zu einem K-Faktor von 1 oder größer. Ein namhafter Getriebe- hersteller erreichte damit schon Standzeit- steigerungen von bis zu 40 Prozent. Künftig wollen wir den Service auch für andere Verzahnwerkzeuge anbieten. Die Beseitigung von Graten (links) und die Bildung einer scharfen, hochfesten Schneidkante (rechts) machen Standzeiten planbar s e c i v r e S S O F N I inShape primeGear Schonender Entschichtungs- Individuelles (Consulting-)Paket service für Hartmetallwerkzeuge, zur Leistungssteigerung sowie der das Profil nahezu über den mehrfachen Wiederaufbereitung gesamten Lebenszyklus aufrecht- von Verzahnungswerkzeugen für erhält – ohne Beeinträchtigung eine bestimmte Anwendung. der Oberfläche. Weitere Infos zu inShape Weitere Infos zu primeGear