Gratminimal bohren ohne Bohrkappe

Das Auswechseln eines Bohrers stellte bei der für ihre Hydrauliksteuerblöcke, -ventile und -zylinder international bekannten TRIES GmbH & Co. KG in Ehingen an der Donau den ganzen Fertigungsablauf auf den Kopf: Der Umstieg auf den ExBurrDrill des Entgratspezialisten KEMPF verbesserte nicht nur die Qualität der Bohrungen, sondern erhöhte gleichzeitig auch die Standzeit um das 10-fache und sparte zudem viel an Aufwand zum Entgraten ein.

Bei der Fertigung eines Drehteils mit Querbohrungen für Hydraulikblöcke, das nur etwa 120 mm in der Länge misst und mit einer Stückzahl von etwa 25.000 Teilen pro Jahr schon zu einem Standardprodukt bei TRIES gehört, stellte sich die vermeintlich ‚einfache‘ Bohranwendung als wahrer Knackpunkt im ganzen Bearbeitungsprozess dar. Die eingesetzten Bohrer erzeugten am Bohrungsaustritt an der Innenseite des Bauteils teilweise so hohe Grataufwürfe, dass es notwendig war, die Teile zunächst von Hand und in einem zweiten Schritt von einem externen Dienstleister noch einmal thermisch entgraten zu lassen.

Hinzu kam die relativ kurze Standzeit der eingesetzten Bohrer und die daraus resultierende fehlende bzw. nicht planbare Prozesssicherheit, da immer wieder der Grataufwurf kontrolliert und die Bohrer nach unterschiedlicher Einsatzdauer (meistens bei ca. 2.000 Bohrungen) ausgetauscht werden mussten. Insgesamt war der Fertigungsablauf für Robert König, den Abteilungsleiter der Serienfertigung nicht zufriedenstellend, weshalb nach einer neuen und besseren Lösung gesucht wurde.

Nach mehreren Versuchen mit verschiedensten Bohrern namhafter Hersteller, die alle kein zufriedenstellendes Ergebnis in Bezug auf die Grathöhe am Bohrungsaustritt erzielen konnten, wurde TRIES schließlich auf den ExBurrDrill aus dem Hause KEMPF aufmerksam. Der gratminimale Bohrer, eine Entwicklung des Entgratspezialisten aus Reichenbach-Fils, verspricht durch seine spezielle Geometrie, dass keine Bohrkappen am Bauteil hängen bleiben. Darüber hinaus besticht der ExBurrDrill durch diverse weitere Vorzüge, die die Bearbeitung im Vergleich zum Einsatz mit Standardbohrern in vielen Bereichen optimieren können. Um das volle Vorteilsspektrum auszunutzen, wird der Spezialbohrer von KEMPF nicht als Werkzeug von der Stange angeboten, sondern individuell für die entsprechende Kundenanwendung im Durchmesserbereich 0,8 mm bis 20 mm gefertigt.

Unter Berücksichtigung der Eingriffsverhältnisse am Bohrungsaustritt und des Werkstoffmaterials des Bauteils wird die Werkzeuggeometrie des ExBurrDrills parametrisiert ausgelegt. Die individuelle Werkzeugfertigung ermöglicht es außerdem, gleich mehrere Prozessschritte in einem Bohrvorgang zu kombinieren. Durch den Einsatz eines Stufenbohrers beispielsweise, können sowohl der nachgelagerte Entgratprozess als auch ein Senk- oder Aufbohrprozess entfallen. Dies reduziert Werkzeugwechsel- sowie Hauptzeiten auf der Maschine. Prinzipiell wurde der ExBurrDrill dafür konzipiert, bei idealerweise höheren Vorschubwerten als bei Standardbohrern gratminimal zu bohren und dabei auch keine Bohrkappen zu hinterlassen, die immer eine Gefahr für nachfolgende Werkzeuge darstellen. Durch die spezielle Schneide des ExBurrDrills besteht diese Gefahr nicht. Sollte ein Kantenbruch am Werkstück erforderlich sein, wird das nachfolgende Entgratwerkzeug durch den geringen Restgrat deutlich entlastet. Falls die Bohrung ECM-entgratet wird, läuft auch das mit wesentlich weniger Störungen, da der Restgrat erheblich kleiner ist.

Bei TRIES hielt sich die Erwartungshaltung an den ExBurrDrill durch die vielen unbefriedigenden Vorversuche im Rahmen. Eine zufriedenstellende Performance wäre schon erreicht gewesen, wenn man auf das externe thermische Entgraten verzichten könnte. Daher überraschte die Leistungsfähigkeit des Spezialbohrers umso mehr. Auf mehreren Maschinen eingefahren, war der Grataufwurf am Bohrungsaustritt selbst nach vielen tausend erzeugten Bohrungen nicht sichtbar bzw. kaum messbar. Im seither laufenden Dauerbetrieb ist die Performance so gut, dass prinzipiell kein Kontrollaufwand mehr besteht, sondern bei ca. 20.000 Teilen der Bohrer vorsorglich gewechselt wird, um einem ggf. entstehenden Grataufwurf vorzubeugen.

Seit dem Einsatz des KEMPF ExBurrDrills müssen die Bohrungsaustritte nicht mehr nachbearbeitet werden. Der ständige Kontrollaufwand und die mit dem Werkzeugwechsel einhergehenden Maschinenstillstände gehören ebenso der Vergangenheit an. „Nach dem ersten erfolgreichen Einsatz des ExBurrDrills wird der Bohrer bei uns nun auch bei anderen Bauteilen in insgesamt drei verschiedenen Durchmessern eingesetzt“, fasst Robert König zusammen. „Dabei muss der Bohrer pro Bauteil bis zu acht Bohrungen durchführen und selbst bei diesen Anwendungen haben wir keine Probleme mehr mit entstehendem Grataufwurf.“