„Ein gutes Unternehmen funktioniert wie eine gute Familie.“
Dieses Zitat stammt von dem Geschäftsführer Gerhard Herrmann. Mit diesem Grundsatz produziert sein Unternehmen Herrmann CNC – Drehtechnik hochqualitative Bauteile für die Luft- und Raumfahrttechnik. Den gleichen Leitspruch könnte auch das Familienunternehmen HORN für sich nennen. Die beiden Unternehmen arbeiten seit dem Jahr 1990 eng zusammen und lösten in dieser Zeit schon einige Zerspanungsprobleme bei Bauteilen, die sehr strengen Qualitätsanforderungen unterliegen.
Gegründet im Jahr 1986 in einer größeren Garage vereint die Herrmann CNC-Drehtechnik GmbH heute auf einer Fläche von 7.000 Quadratmetern ihre Produktion und Verwaltung in Hohenlinden bei München. Mit 100 Mitarbeitern haben sich die Bayern auf die Herstellung von Bauteilen der Luft- und Raumfahrttechnik spezialisiert. Durch das Know-how bei der Zerspanung von sensiblen Bauteilen und schwer zerspanbaren Werkstoffen hat sich Gerhard Herrmann mit seinem Team bei vielen großen Luft- und Raumfahrtkonzernen einen sehr guten Ruf und den Status „preferred supplier“ erarbeitet.
Von Aluminium über rostfreie Stähle und Titan bearbeitet der Lohnfertiger auch schwer zerspanbare NickelBasis-Legierungen wie Inconel oder Hastelloy. Im Mittelpunkt steht bei der Fertigung immer die Qualität der Bauteile. Für die strenge Luftfahrtzertifizierung nach DIN EN 9100 sind ein sauberer Arbeitsplatz, hochqualifiziertes Personal und eine Qualitätssicherung mit Hightech-Messmaschinen bedingungslose Voraussetzungen. Es sind nicht nur die offiziellen Zertifizierungen, auch die Kunden von Herrmann besuchen den Betrieb für regelmäßige Audits. „Sauberkeit, präzises Arbeiten und die ständige Qualitätskontrolle sind für unsere tägliche Arbeit ein absolutes Muss“, sagt Klaus Wetterich, stellvertretender Fertigungsleiter bei Herrmann. So fertigt der Betrieb alle Bauteilklassen für die Luftfahrtindustrie, die von der Klasse 3 bis Klasse 1 reichen. Ein Klasse -1- Bauteil ist das kritischste Bauteil. Bei dessen Versagen sind Menschenleben gefährdet. Beim Versagen eines Bauteils der Klasse 2 entsteht eine schwere Beeinträchtigung des Fluggeräts, aber die Landung ist noch möglich. Der Ausfall eines Klasse-3-Bauteils wirkt sich nicht auf die Funktionsweise aus.
Stabiler Drehprozess
Für einen Gehäusedeckel aus hochfestem Aluminium AlZn5,5MgCu (EN AW 7075) greift der stellvertretende Fertigungsleiter auf Werkzeuge von HORN zurück. Der Gehäusedeckel der Bauteilklasse 2 findet den Einsatz am Fahrwerk des Airbus A350. Von diesem Bauteil fertigt Herrmann rund 100 Stück pro Jahr. „Die HORNDrehwerkzeuge sind von Anfang an im Einsatz. Der Drehprozess läuft sehr gut und stabil. Des Weiteren bietet HORN mit den Schnittstellen der Werkzeugträger die Möglichkeit, auch Sonderschneidplatten auf Standardhalter zu spannen“, sagt Wetterich. Zum Einsatz bei der Dreh- und Stechbearbeitung des Gehäusedeckels kommen die Werkzeugsysteme Supermini und Mini. Für die Zerspanung von Aluminium wählte der zuständige Außendienst und technische Berater von HORN, Michael Götze, die Sorte TH35. Diese Beschichtung eignet sich durch den geringen Reibungskoeffizienten sehr gut für die Zerspanung von Aluminiumwerkstoffen und beugt somit der Bildung von Aufbauschneiden vor.
Herausfordernd bei der Drehbearbeitung des Gehäusedeckels waren hohe Plan- und Konzentrizitätstoleranzen, die geforderte Oberflächengüte und die konstruktionsbedingte dünne Wandung des Bauteils. „Die Gewichtseinsparung bei Bauteilen für die Luftfahrt spielt eine große Rolle. Das ist für die Zerspaner oft eine Herausforderung, da wir durch die dünnen Wandungen der Werkstücke immer neue Möglichkeiten der Bauteilspannung entwickeln müssen“, so Wetterich. Die Spannung des Gehäusedeckels erfolgt durch ein Dreibackenfutter mit ausgedrehten Alu-Segmenten.
Werkstückspannung, die herausfordert
Zur Spannung am großen Durchmesser des Bauteils ist, bedingt durch die konkave und 1 mm starke Innenform, der Spanndruck des Dreibackenfutters anzupassen. Für die Bearbeitung wählten die Verantwortlichen die CNC-Drehmaschine Mori Seiki NL 1500. Der Bearbeitungsprozess des Gehäusedeckels gestaltet sich wie folgt: Der erste Bearbeitungsschritt ist das Vordrehen des Innendurchmessers (1) mit einem Supermini R105. Danach folgt in einem Zug das Schlichten der Mantelfläche des Zapfens und der konkaven Form der Planfläche (2) mit einem Axial-Stechwerkzeug des Typs Mini R114. Bei dem Werkzeugsystem Mini sind die Schneidplatten auf einem Hartmetallschaft gespannt. Das bewirkt, dass durch die hohe Dichte des Hartmetalls auch bei größeren Auskraglängen keine Schwingungen auftreten und somit keine Rattermarken entstehen. Der nächste Schritt ist das Schlichten des Innendurchmessers (3) mit einem Supermini R105 sowie der 1 mm breite Inneneinstich (4), ebenfalls mit dem Typ 105. Der letzte Schritt ist der Hinterstich (5) mit einer Schneidplatte des Typs R111. Alle eingesetzten Werkzeuge sind mit einer wirksamen inneren Kühlmittelzufuhr ausgeführt.
Wetterich und Götze zeigen sich mit dem Erfolg der Arbeit sehr zufrieden. „Ich muss das Unternehmen HORN als Partner loben. Das Unternehmen ist sehr zuverlässig und mit Ihrem Berater Michael Götze haben wir für jedes Zerspanungsproblem eine passende Lösung gefunden“, lobt Wetterich.
Mehr Informationen zum Thema Luft- und Raumfahrt sind nachzulesene in der aktuellen Ausgabe der "World of Tools" : https://www.phorn.de/presse/publikationen/media/world-of-tools/