Cogne: Höherer Zerspanungsstandard ebnet Weg in die Zukunft

Eine entscheidende Rolle bei der Zerspanbarkeit spielt die chemische Zusammensetzung des Stahls.

Lange Drehzeiten durch niedrige Schnittgeschwindigkeiten – Stahlverarbeiter kennen diese Nachteile ebenso wie den hohen Wartungsaufwand ihrer Maschinen. Die Ursache: eine unzureichende Zerspanbarkeit von Edelstahlprodukten. Viele Hersteller von Vormaterialien aus Edelstahl bieten daher ihr Sortiment mit verbesserter Zerspanbarkeit an. Doch die Maschinen in der verarbeitenden Industrie laufen im Namen der Effizienz immer schneller. Damit steigen auch die Anforderungen an die Werkstoffe. Was können Stahlwerke tun, wenn ihre Zerspanbarkeit nicht mehr ausreicht?

Um eine bessere Zerspanbarkeit zu erreichen, setzen die Hersteller von Vormaterialien aus Stahl auf eine Kombination verschiedener Faktoren. Eine entscheidende Rolle spielt dabei die chemische Zusammensetzung des Stahls. Durch die Optimierung ausgewählter Legierungsbestandteile kann die Zerspanbarkeit des Endproduktes beeinflusst werden. Diese Rezepturen sind meist Betriebsgeheimnisse, da sie die Wettbewerbsfähigkeit beeinflussen. Denn die Zerspanbarkeit von Edelstahlstandardwerkstoffen ist ein entscheidender Faktor in der Fertigungstechnik, der sich maßgeblich auf die Effizienz und Qualität der Bearbeitungsprozesse auswirkt. Eine gute Zerspanbarkeit bedeutet, dass sich der Werkstoff leicht und präzise bearbeiten lässt. Dies ist besonders wichtig in Branchen wie der Automobilindustrie, dem Maschinenbau und der Medizintechnik, wo hohe Präzision und Kosteneffizienz gefordert sind.

Mit einer verbesserten Zerspanbarkeit den Spieß umdrehen

Eine verbesserte Zerspanbarkeit von Werkstoffen bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Sie ermöglicht eine höhere Schnittgeschwindigkeit, wodurch Werkstücke schneller bearbeitet werden können. Das führt wiederum zu kürzeren Durchlaufzeiten. Durch den verbesserten Spanbruch wird der Werkzeugverschleiß deutlich reduziert, da die Späne, die beim Abtragen des Stahls mit einem Schneidmesser entstehen, so geformt sind, dass sie das Werkzeug nicht beschädigen. Dadurch verringert sich auch die Häufigkeit des Werkzeugwechsels und die Wartungsintervalle verlängern sich, sodass die Maschinen länger ohne Unterbrechung betrieben werden können.

Je besser die Zerspanbarkeit, desto geringer der Schmierstoffbedarf. Dies senkt nicht nur die Betriebskosten der Kunden, sondern schont auch die Umwelt. Eine gute Zerspanbarkeit von Werkstoffen zeichnet sich auch dadurch aus, dass die Zerspanungsqualität konstant hoch ist. Dies wiederum bedeutet, dass die Bearbeitung nicht ständig durch Personal überwacht werden muss. Insgesamt führen diese Faktoren zu geringeren Kosten pro Drehteil und machen die Fertigung insbesondere für Kunden mit großen Produktionsvolumina wirtschaftlich interessant. Durch die Optimierung der Bearbeitungsprozesse lassen sich also erhebliche Einsparungen erzielen – bei gleichzeitiger Effizienzsteigerung.

COGNE hat den Dreh raus: Zwei neue Qualitätsstandards

Fertigungstechniken entwickeln sich weiter, Anforderungen ändern sich. Wer am Markt bestehen will, muss ein offenes Ohr für die Wünsche seiner Kunden haben, um zu wissen, was wirklich gefragt ist. „Gerade für Unternehmen, die in Serie fertigen, reicht die Standardzerspanbarkeit oft nicht aus, da sie nicht die hohen Durchlaufzeiten ermöglicht, die für eine Fließbandfertigung erforderlich sind“, sagt Stefan Lölling, Walzdraht- und Halbzeugexperte bei der COGNE Edelstahl GmbH. „Auch wir hatten schon seit einiger Zeit immer wieder Anfragen nach einer besseren Zerspanbarkeit. Als einer unserer Großkunden vor einiger Zeit erneut mit dieser Forderung an uns herantrat, haben wir uns entschlossen, gemeinsam einen Weg zur besseren Zerspanbarkeit zu finden.“

Seit 1999 bietet COGNE eine verbesserte Zerspanbarkeit in fast allen gängigen Werkstoffen an. Im vergangenen Jahr hat der Edelstahl- und Nickelbasiswerkstoffhersteller die Zusammensetzung der Legierungsbestandteile der Werkstoffe 1.4301 und 1.4404, die bei Drehereien besonders beliebt sind, von Grund auf optimiert. Das Ergebnis sind zwei neue Qualitätsstandards: IMCO Premium & IMCO Ultra. „IMCO Premium ist unser neuer, optimierter Standard, den der Kunde automatisch erhält, wenn er einen dieser beiden Werkstoffe bestellt“, sagt Stefan Lölling. „Mit IMCO Ultra bieten wir jetzt eine extra hohe Zerspanbarkeit.“

Eineinhalb Jahre Forschung und Erprobung und eine enge Zusammenarbeit zwischen dem Hersteller und dem Stammkunden haben sich gelohnt, denn die neueste Generation der Zerspanungsoptimierung zeichnet sich durch eine deutlich höhere Werkzeugleistung aus. Bei der Premium-Ausführung ist sie um 12 % gestiegen, bei der Ultra-Variante sogar um 25 %. Davon profitieren alle: COGNE selbst, denn die verbesserte Zerspanbarkeit verschafft dem Unternehmen einen Wettbewerbsvorteil gegenüber Stahlwerken ohne Ultra-Qualität. Klare Gewinner sind zudem Unternehmen mit kurzen Durchlaufzeiten und hohen Schnittgeschwindigkeiten und letztlich auch alle anderen Kunden, denen nun eine bessere Standardqualität ohne Aufpreis angeboten wird.

Kundenorientierung als Dreh- und Angelpunkt der Zukunft

In Zeiten, in denen die Serienfertigung immer effizienter und die Maschinen immer intelligenter und schneller werden, muss sich auch der Werkstoff weiterentwickeln, um mithalten zu können. Investitionen in eine verbesserte Zerspanbarkeit sind daher zukunftsweisend. Für COGNE war die Qualitätsoptimierung der Werkstoffe 1.4301 und 1.4404 erst der Anfang. „Mit der Entwicklung unserer neuen Zerspanungsqualität hat COGNE einen bedeutenden Innovationssprung in der Zerspanungsoptimierung gemacht“, sagt Stefan Lölling. „Diese fortschrittliche Technologie wollen wir sukzessive auf weitere Werkstoffe in unserem Lieferprogramm ausweiten, um unseren Kunden noch mehr hochwertige Werkstoffe anbieten zu können.“

Eine umfassende Marktrecherche soll sicherstellen, dass die Werkstoffe priorisiert werden, bei denen der Bedarf an Ultra-Zerspanbarkeit besonders groß ist. Neben der Auswertung von Marktanalysen werden dazu auch die Stammkunden des Edelstahl- und Nickelbasiswerkstoffherstellers befragt. Das von COGNE entwickelte Verfahren zur Qualitätsoptimierung ist grundsätzlich auf jeden Werkstoff anwendbar. Allerdings sind einige spezifische Anpassungen an die jeweiligen Werkstoffanforderungen erforderlich. „Deshalb wägen wir sorgfältig ab, bei welchen Werkstoffen sich der zusätzliche Zeit- und Kostenaufwand am meisten lohnt“, sagt Stefan Lölling. „Derzeit haben wir zwei bis drei weitere Werkstoffe im Visier, bei denen eine Optimierung besonders vielversprechend erscheint. Solange wir auf die Bedürfnisse unserer Kunden hören, blicken wir zuversichtlich in die Zukunft.“