Runde Werkzeuge: Die Zukunft gestalten

Die meisten von uns haben wahrscheinlich zu Hause schon einmal ein rundes Werkzeug benutzt, um ein Loch in eine Wand zu bohren. Das sind die Teile, die auf die Enden von Bohrern passen und die es in allen möglichen Größen gibt.

Sandvik stellt Tausende von Rundwerkzeugen her, und obwohl sie denen, die wir zu Hause benutzen, sehr ähnlich sehen, werden diese Werkzeuge hauptsächlich für die Industrie hergestellt und sind viel stärker und haltbarer.

Die Rundwerkzeuge von Sandvik lassen sich grob in drei Hauptgruppen einteilen: Bohren, Schaftfräsen und Gewindeschneiden. Diese Rundwerkzeuge werden hauptsächlich zur Herstellung von Komponenten in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Medizin-, Energieerzeugungs-, allgemeinen Maschinenbau- sowie Öl- und Gasindustrie verwendet.

Das Wachstum von Rundwerkzeugen

Rundwerkzeuge werden aus massiven Stangen hergestellt, die geschliffen werden, um eine Geometrie zu erzeugen, die dann zum Bohren eines Lochs oder zur Herstellung eines Gewindes für eine Schraube verwendet werden kann, um z. B. Teile miteinander zu verbinden. Sie verwenden dieselbe Werkstofftechnologie wie Wendeschneidplattenwerkzeuge, d. h. kleine Wendeschneidplatten mit Schneidkanten, die auf Zerspanungsmaschinen befestigt werden. Und während Wendeschneidplatten traditionell der größere Markt für Sandvik waren, beginnt der Markt für Rundwerkzeuge nun schneller zu wachsen.

Vollhartmetall kann höheren Temperaturen standhalten und ermöglicht daher eine höhere Produktivität

Anders Fältenhag ist Business Development Manager bei Sandvik Machining Solutions. Gemeinsam mit den Geschäftsbereichen entwickelt er die Produktstrategie für Sandvik Rund- und Wendeschneidplattenwerkzeuge: "Der Markt für Rundwerkzeuge wächst jetzt schneller als der Markt für Wendeschneidplatten", sagt er, "und dafür gibt es eine Reihe von Trends."

Der erste Haupttrend, so Fältenhag, bezieht sich auf die Materialien:

"Heutzutage können wir runde Werkzeuge aus Vollhartmetall härter machen. In der Vergangenheit war es schwierig, Vollhartmetall zu verwenden, das zäh genug war, so dass wir Schnellarbeitsstahl (HSS) verwenden mussten, damit das Werkzeug nicht bricht. Doch während HSS zäh ist, ist Vollhartmetall, das in der Regel aus Wolfram oder Kobalt hergestellt wird, viel härter und verschleißfester. Es kann höheren Temperaturen standhalten und ermöglicht daher eine höhere Produktivität.

"Die Verbesserung des Hartmetalls ging mit der Entwicklung der Maschinen einher, die in der Vergangenheit nicht die erforderliche Drehzahl hatten, um von der Verwendung von Vollhartmetall zu profitieren", sagt er, "aber die Maschinen haben jetzt höhere Drehzahlen. Diese Faktoren führen dazu, dass runde Werkzeuge zunehmend aus Vollhartmetall statt aus HSS hergestellt werden, was sie wesentlich produktiver und damit attraktiver macht."

Der Einfluss der Größe

Ein weiterer wichtiger Trend betrifft die Größe der Bauteile: "Die Bauteile in allen möglichen Anwendungen, zum Beispiel in Elektromotoren, werden immer kleiner", sagt Fältenhag, "früher hat man Dreh- oder Fräsmaschinen verwendet, die ziemlich groß waren. Aber da die Bauteile immer kleiner werden, kann man eine kleinere Maschine und ein kleineres Werkzeug verwenden. In manchen Fällen ist es sogar unmöglich, ein indexierbares Werkzeug zu verwenden. Es gibt keine Möglichkeit, einen Wendeschneidplattenbohrer mit einem Durchmesser von 3 mm zu konstruieren. Dafür braucht man ein rundes Werkzeug."

Das kleinste Rundwerkzeug, das Sandvik herstellt, hat einen Durchmesser von nur einem Bruchteil eines Millimeters. Diese kleinen Werkzeuge werden als Mikrowerkzeuge bezeichnet und für die Herstellung von Gegenständen wie Uhren und Leiterplatten verwendet - ein riesiger Fertigungsbereich, in dem viele extrem kleine Löcher benötigt werden.

3D-Druck und Präzision bei Rundwerkzeugen

Ein weiterer Trend, der die Verwendung von kleinen Rundwerkzeugen vorantreibt, ist der Aufstieg der additiven Fertigung: "Bei neuen Technologien wie der additiven Fertigung bleibt nur noch die Feinbearbeitung übrig", sagt Fältenhag, "bei herkömmlichen Fertigungsmethoden beginnt man mit einem großen Stück Material, das man erst einmal wegschneiden muss, bevor man das endgültige Teil hat. Es muss eine Menge Metall entfernt werden. Bei der additiven Fertigung hingegen kann man heute mit den fast endgültigen Abmessungen beginnen. Man nimmt nur noch den letzten Schnitt weg, den wir Finishing nennen, und in vielen Fällen sind runde Werkzeuge dafür ideal."

Der obere Größenbereich von Rundwerkzeugen ist laut Fältenhag durch die Wirtschaftlichkeit begrenzt: "Man kann Vollhartmetall-Rundwerkzeuge mit Durchmessern von 30-50 Millimetern herstellen", sagt er, "aber so viel Vollhartmetall zu verwenden wird sehr teuer. Wenn man Werkzeuge dieser Größe braucht, ist es viel kostengünstiger, Wendeschneidplatten zu verwenden, da sie weniger Hartmetall benötigen. Natürlich gibt es eine Überschneidung. Aber ich würde sagen, dass 20, 25 oder 32 Millimeter Durchmesser die normale Obergrenze für Rundwerkzeuge sind. Man kann größere Werkzeuge herstellen, aber man sollte sehr gute Gründe dafür haben.

Der zunehmende Einsatz der CAM-Programmierung treibt auch die Verwendung von Vollmaterialfräsern voran

"Wenn es um die Länge von Bohrern geht, spricht man vom Verhältnis zwischen Durchmesser und Länge", sagt er, "das gängigste ist 3xD. 3x, 5x und 7x sind die meistverkauften. Lange runde Werkzeuge werden zum Beispiel für Langlöcher verwendet, die für Öl in Verbrennungsmotoren, Kurbelwellen und Pleuelstangen sowie für einige Bauteile in der Luft- und Raumfahrt verwendet werden."

Die Verschiebung der Werkzeugpräferenzen

Abgesehen von der Größe und den Verwendungszwecken gibt es viele weitere Überschneidungen zwischen Rundwerkzeugen und Wendeplattenwerkzeugen. Die verwendeten Werkstoffe und Produktionsmethoden sind bei beiden Werkzeugtypen nahezu identisch. Auch die Kunden von Sandvik für die beiden Werkzeugtypen sind meist dieselben.

"In einigen Segmenten kann man jedoch feststellen, dass runde Werkzeuge allmählich die vorherrschende Wahl werden", sagt Fältenhag, "zum Beispiel bei medizinischen und zahnmedizinischen Produkten, die viele kleine Komponenten haben. Der zunehmende Einsatz der CAM-Programmierung fördert auch den Einsatz von Vollhartmetallfräsern und ermöglicht die Verwendung eines Werkzeugs für mehrere Arbeitsgänge wie Schruppen und Schlichten. Insgesamt können wir feststellen, dass der Bereich der Rundwerkzeuge aufgrund der von mir erwähnten Trends schneller wächst."

Wir erwerben Unternehmen, die über die Technologie oder die besonderen Fähigkeiten verfügen, an denen wir interessiert sind

Dieses Wachstum des Marktes für Rundwerkzeuge will Sandvik unbedingt nutzen: "Wir sind derzeit der drittgrößte Global Player im Bereich Rundwerkzeuge", sagt Fältenhag, "aber wir wollen die Nummer eins werden."

Wachstum in diesem Segment

Da der Markt für Rundwerkzeuge aus vielen kleineren Unternehmen besteht, im Gegensatz zu den Wendeschneidplatten, die größtenteils auf einige wenige große Unternehmen aufgeteilt sind, sagt Fältenhag auch, dass Sandvik bei Rundwerkzeugen im Vergleich zu Wendeschneidplatten einen kleineren Marktanteil hat. Auch das will Sandvik ändern, um seine Kunden besser bedienen zu können.

"Wir wachsen bei Rundwerkzeugen organisch, genauso wie bei den Wendeschneidplattenwerkzeugen", sagt er, "man wächst sein eigenes Geschäft mit bestehenden Kunden oder findet neue Kunden, und das geschieht organisch in jedem unserer Geschäftsbereiche als Teil des Tagesgeschäfts, indem wir überlegene Produkte, exzellenten Service und Unterstützung für unsere Kunden anbieten. Aber wir würden das Wachstum gerne beschleunigen. Und das können wir durch Übernahmen erreichen. Wir erwerben Unternehmen, die über die Technologie oder die speziellen Fähigkeiten verfügen, an denen wir interessiert sind, oder die eine starke Präsenz in Kundensegmenten oder Regionen mit höherem Wachstumspotenzial haben, oder die ein breiteres Produktangebot für unsere Kunden bereitstellen."

Ein Bekenntnis zu Qualität und Leistung

Fältenhag weist auch darauf hin, dass runde Werkzeuge zwar oft einfach aussehen und mit bloßem Auge kaum zu unterscheiden sind, es aber große Leistungsunterschiede zwischen verschiedenen Produkten gibt:

"Die Leistung hängt davon ab, welche Hartmetallsorte Sie verwenden, wie Sie das Produkt beim Schleifen behandeln und welche Art von Beschichtung Sie darauf aufbringen. Viele Merkmale sind so klein, dass man sie nicht einmal mit einem Mikroskop sehen kann. Aber wir verfügen bei Sandvik über eine gute Produktionstechnologie und haben viel Erfahrung in der Herstellung von Vollhartmetallwerkzeugen. Aufgrund unserer Größe haben wir auch eine große Forschungsorganisation, die uns bei der Entwicklung neuer Produkte unterstützt. Sandvik ist daher in Bezug auf die Leistung von Rundwerkzeugen an der Spitze und Marktführer bei Vollhartmetallwerkzeugen."