Nachhaltig und effizient feinstbearbeiten

Die eigenen Entwicklungen sieht Nagel als zielgerichtet mit doppeltem Fokus: Zum einen sollen sie zur Kostenreduzierung durch mehr Effizienz beitragen, zum anderen zur Reduktion der CO₂-Emissionen. Dazu gehört etwa eine erhöhte Lebensdauer von Werkzeugen und Maschinen. Die damit verbundene Verringerung der Herstellungs- und Energiekosten spielen eine wichtige Rolle in der Nachhaltigkeitsstrategie des Unternehmens – und mittlerweile jedes Unternehmens. Denn jeder produzierende Betrieb ist mittlerweile angehalten, Rechenschaft über seinen Ressourcenverbrauch abzulegen. Die Lösungen von Nagel entstehen selbst nach Nachhaltigkeitsgesichtspunkten, zielen aber auch darauf ab, für den Kunden langlebige, nachhaltige Produkte zu produzieren. Beispiele in dieser Hinsicht präsentierte und diskutierte das Unternehmen aus Nürtingen auf der diesjährigen AMB.

Nicht immer ist für das Honen von Bohrungen eine spezialisierte Honmaschine erforderlich. Mittels optimierter Honwerkzeuge können Zerspanungsbetriebe auch auf Bearbeitungszentren (BAZ) und ähnlichen Maschinen hochwertige Bohrungsqualitäten erzielen, und zwar ohne das Werkstück umzuspannen. Dies reduziert die Bearbeitungszeit und damit die Kosten pro Bohrung. Nagel bietet dafür sowohl klassische Hon- als auch Einhub-Lösungen an wie die Precidor-Werkzeuge und die neuen, kostengünstigen DAL-E Hondorne. Beide zeichnen sich durch eine hohe Maß- und Formgenauigkeit aus, und dies bei allen Arten von Werkstoffen, selbst bei gehärteten Materialien.

Die DAL-E-Hondorne, basierend auf den bewährten Precidor-Werkzeugen, bieten eine standzeitoptimierte und wirtschaftliche Alternative zu Reibahlen. Sie ermöglichen hochpräzise Ergebnisse und sind durch ihre einfache Justierbarkeit vielseitig einsetzbar. Diese Werkzeuge sind nicht nur auf BAZ, sondern auch auf Dreh-, Fräsmaschinen und sogar handgeführten Bohrmaschinen einsetzbar, was sie besonders flexibel und anpassungsfähig macht.

Als Maschinen-Highlight präsentierte Nagel eine NaShaft-Eco-Superfinishmaschine. Das Superfinishen ist eine Technologie im Aufwind, denn eine exzellente beziehungsweise genau definierte Oberflächenqualität, zum Beispiel an Wellenzapfen, hat Auswirkungen auf den Wirkungsgrad und damit auf den CO₂-Fußabdruck. Die NaShaft Eco erlaubt beispielsweise eine definierte Herstellung von Rauheitstopographien und optimalen Geometriewerten. Mit den Feinstbearbeitungsverfahren der Maschine lässt sich die Belastbarkeit der bearbeiteten Flächen signifikant erhöhen. Auch Dichtsitze können genauer bearbeitet werden, so dass sich die Leckagemenge des oft teuren Schmiermittels minimiert – ein Kosten- wie auch Umweltaspekt.

Ein weiterer Vorteil ist die Flexibilität bezüglich der Bearbeitungsprozesse: Ob Superfinishen mit Band oder Stein, die NaShaft Eco bietet die passende Lösung. Das Superfinishband arbeitet mit ausgeschliffenen Schalen, Andrückrollen oder der patentierten Mehrbereichs-Finishschale dFlex 2.0. Alternativ kann ein speziell angepasster Hochleistungs-Superfinishstein eingesetzt werden, der durch die Werkstückrotation und Kurzhuboszillation präzise Materialabträge ermöglicht.

Die Maschine bietet zudem eine vollautomatische Band- und Steinnachstellung sowie die Möglichkeit, bis zu vier kompakte, hochleistungsfähige Finishmodule gleichzeitig einzusetzen. Ergänzend können beispielsweise Bürstentgratprozesse für definierte Kantenverrundungen und Polieroperationen zur Herstellung von Hochglanzoberflächen als zusätzliche Prozesse integriert werden.

Zu den besonderen Ausstattungsfeatures zählen eine Vollverkleidung mit integrierten Werkzeugschubladen, eine 200-Liter-Spülmittelaufbereitung und eine Automations-Schnittstelle, die eine Beladung von vier möglichen Seiten (vorne, hinten, rechts und oben) ermöglicht. Dank Touch Panel gestaltet sich die Bedienung besonders einfach.

Hinzu kommt: Bei Nagel erhalten die Kunden nicht nur eine Maschine, sondern auch die Schneidmittelfertigung im eigenen Haus. Dieser Umstand garantiert eine durchgängige Qualität. Ferner gibt es nur einen Ansprechpartner für alle Belange.

Ein aktuelles Key-Thema aus dem Bereich Superfinishen ist die Lagerbearbeitung. Weil wie bei den Wellen auch bei Wälzlagern die Anforderungen an die Oberflächenqualität stetig zunehmen, bieten Nagel und der italienische Schleif- und Finish-Spezialist O.ERRE.PI. seit kurzem eine vollständige Hartbearbeitungslinie für Rollen und Lagerringe an, bestehend aus Rundschleifmaschine, Stirnbearbeitungsschleifmaschine und Finishmaschine NaFin SCD. Die Botschaft der beiden Partnerfirmen an die Lagerhersteller: Alle Komponenten kommen aus einer Hand. Die Anwender sparen dadurch Kosten, da der Koordinationsaufwand mit mehreren Lieferanten entfällt.

Die NaFin SCD ist eine spitzenlose Durchlauf-Superfinishmaschine, beruhend auf einem modularen Maschinenkonzept. Sie überzeugt durch die Fähigkeit, feinste Oberflächentopographien bis zu R_z < 0,2 µm zu erzeugen. Der spitzenlose Durchlaufprozess ist der schnellste und bietet höchste Prozesssicherheit bei der Feinstbearbeitung rotationssymmetrischer Oberflächen. Zu den herausragenden Merkmalen der Maschine gehören die Verringerung der Oberflächenrauheit, die Generierung präziser Mantellinienformen sowie die Erhöhung des Materialtraganteils und die Verbesserung der Kurzwelligkeit. Der modulare Aufbau der Maschine ermöglicht maßgeschneiderte Lösungen für spezifische Fertigungsaufgaben.

Zur Ausstattung gehören unter anderem leistungsfähige, massenausgeglichene und überwachte Oszillationsantriebe mit hoher Lebensdauer. Die Vorschubwalzen unterschiedlicher Einsatzlängen sind anpassbar für verschiedene Applikationen wie Kegelrollen (KE). Zudem verfügt die Maschine über eine automatische Verschleißkompensation für das Steinwerkzeug inklusive Überwachung des Lebensdauerendes und Bruchs (Industrie 4.0 Schnittstelle), was die Effizienz und Langlebigkeit erhöht.

Die Maschinen aus Nürtingen sind bekannt für ihre Robustheit und lange Laufzeiten von teils über 30 Jahren. Ein weiterer bedeutender Vorteil ist einmal mehr die hausinterne Schneidmittelentwicklung durch Elgan, einem Schwesterunternehmen von Nagel. Im Labor wird die Materialzusammensetzung der Kundenwerkstücke untersucht, woraufhin die passenden Steine im Haus gefertigt werden. Dieser maßgeschneiderte Ansatz garantiert optimale Ergebnisse und eine hohe Kundenzufriedenheit. Mit der Kombination von Nagels innovativer Technologie und umfassendem Service sowie der Expertise von O.ERRE.PI. in der Hartbearbeitung bietet diese Partnerschaft den Kunden einen einzigartigen Wettbewerbsvorteil. Die NaFin SCD-Maschine und die vollständige Hartbearbeitungslinie setzen neue Maßstäbe in der Lagerbearbeitung. Die Kunden profitieren von einer durchgängigen Prozesskette mit hoher Qualität und maximaler Effizienz.

Robotik und Automatisierung sind schon seit längerem Fokus-Themen bei Nagel. Aus diesem Grunde wurde die neue Abteilung Advanced Robotic Solutions ins Leben gerufen. Das Unternehmen aus Nürtingen bündelt damit die jahrelange Erfahrung in der Prozessentwicklung, Schneidmittelproduktion und Entwicklung maßgeschneiderter Sondermaschinen. Eines der jüngeren Projekte ist die robotergestützte Feinstbearbeitung von Freiformflächen. Produktmanager Manuel Kernchen nennt einige Anwendungen: „Die flexible Robotertechnologie ermöglicht die Bearbeitung komplexer Geometrien, wie sie etwa in der Medizintechnik bei Knie- und Hüftgelenken, in der allgemeinen Industrie bei Wasserhähnen und Türklinken sowie im Automotive-Bereich gefragt sind. Besonders hervorzuheben ist das Potenzial zur Effizienzsteigerung bei der Politur von Spritzgussformen.“

Mithilfe eines intuitiven Bahnplanungstools lassen sich die Roboter einfach programmieren, und das ohne spezielle Programmiersprachenkenntnisse. Der Ansatz von Nagel, kontinuierlich an der Verbesserung und Weiterentwicklung der Feinstbearbeitungstechnologien zu arbeiten, zahlt sich aus. „Die wachsende Erfahrung in der Prozessentwicklung und der Maschinenbaukompetenz gibt uns die Möglichkeit, die Technologie stetig zu optimieren und auf neue Anwendungsfelder zu übertragen“, so Kernchen. „Wir stehen am Anfang einer spannenden Entwicklung und sind überzeugt, dass unsere robotergesteuerte Feinstbearbeitung von Freiformflächen einen erheblichen Beitrag zur Effizienzsteigerung und Qualitätsverbesserung in vielen Industriezweigen leisten wird.“

Ebenfalls bei den Advanced Robotic Solutions angesiedelt ist die neue NaPrep-Technologie. Damit betritt Nagel das Feld der Werkzeuge mit geometrisch bestimmten Schneiden. NaPrep steht für eine innovative Lösung zur selektiven und definierten Schneidkantenverrundung bei Fräsern, Bohrern oder Wendeschneidplatten. Ursprünglich aus einer internen Anfrage der Schwesterfirma TBT Tiefbohrtechnik entstanden, entwickelte sich NaPrep schnell zu einem eigenständigen Produkt mit großem Marktpotenzial. Das Konzept basiert auf einem robotergesteuerten Bürstprozess. Nagel entschied sich für diesen Prozess, da er eine gezielte Steuerung des Materialabtrags erlaubt. Ein Schneidkante kann unterschiedlich verrundet werden, auch mit Bürsten.

Ein Highlight des NaPrep-Konzepts: Durch die Integration der optischen 3D-Messtechnik von Bruker Alicona steht eine Inprozessvermessung zur Verfügung, die hochauflösende und robuste Messungen der Schneidkante liefert. Der Prozess wird damit kontinuierlich überwacht und gegebenenfalls nachjustiert, so dass stets optimale und vor allem wiederholbare Ergebnisse erzielt werden. Die ersten Maschinen wurden bereits erfolgreich von Kunden getestet.

Messestand: AMB Halle 5, Stand B21