Werkzeugfräsmaschinen gebraucht kaufen — 390

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Werkzeuge: Empfindliche Schwerstarbeiter

Pressen, Stanzen, Formschmieden sowie Spritz- oder Druckgussmaschinen verbindet, dass sie aus einer produzierenden und einer formenden Einheit bestehen. Die formende Einheit wird in der Industrie als "Werkzeug" bezeichnet. In die Werkzeuge werden die Rohstoffe eingelegt oder eingespritzt und durch den Produktionsvorgang in die gewünschte Form gebracht. Es sind also nicht die landläufig gemeinten Hämmer, Schraubendreher oder Bohrmaschinen, wenn in der Industrie von "Werkzeugen" die Rede ist, sondern die Instrumente, auf denen die Produkte hergestellt werden. Damit wird die besondere Brisanz dieser Bauteile deutlich: Sie müssen tausend- bis zehntausendfach Produkte von einer definierten und gleichbleibend hohen Qualität herstellen können. Die Anforderungen an Produktionswerkzeuge sind deshalb enorm: Thermisch unempfindlich, höchste Press- und Druckkräfte aushaltend und enorm abriebfest - das umfasst in etwa den Anforderungskatalog, der an Produktionswerkzeuge gestellt wird. Entsprechend empfindlich reagieren sie im Einsatz und in der Lagerung: Jeder kleinste Kratzer, Grat oder Beule überträgt sich sofort auf alle Produkte, die mit dem Produktionswerkzeug gefertigt werden. So dauerfest sie auch ausgelegt sind: Die Belastungen werden vom Werkzeug nur in der geplanten und definierten Art abgefangen. Unsachgemäße Behandlungen führen deshalb schnell zu irreparablen Schäden, die ein Werkzeug von mehreren zehntausend Euro unbrauchbar machen können. Aus diesem Grund sind Produktionswerkzeuge häufig wertvoller als die Maschinen, auf denen sie verwendet werden.

Herstellungsprozess von Werkzeugen

Es haben sich heute zwei Wege für die Herstellung von Werkzeugen durchgesetzt: Erodieren und Fräsen. Das Erodieren bezeichnet ein Verfahren, bei dem gezielt Material über einen Lichtbogen aus dem Grundmaterial, aus dem das Werkzeug entstehen soll, herausgelöst wird. Dieses, auch als "umgekehrtes Schweißen" bezeichnete Verfahren steht für besonders hohe Fertigungstoleranzen, die bis in die zehntausendstel Millimeter hinein garantiert werden können. Werkzeugfräsmaschinen liegen in ihrer Fertigungstoleranz nur geringfügig unter den Erodiermaschinen. Sie unterscheiden sich von den Erodiermaschinen hauptsächlich dadurch, dass auf ihnen auch herkömmliche Fräsprodukte hergestellt werden können. Sie weisen aber gegenüber den normalen CNC-Fräsen eine wesentlich höhere Fertigungstoleranz auf. Dies macht sich vor allem auch im höheren Preis bemerkbar. Die höhere Fertigungstoleranz ist jedoch für die Herstellung von Werkzeugen notwendig. Jeder Hub einer Presse oder Stanze und jeder "Schuss" - wie der Einzelzyklus bei Spritz- und Druckgussmaschinen genannt wird - erzeugt einen minimalen Abrieb am Werkzeug. Eine maximale Auslastung eines Werkzeugs kann nur dann erzielt werden, wenn das Fertigungswerkzeug von vornherein mit maximaler Präzision hergestellt wurde. Damit sind normale CNC Fräsen schnell überfordert. Werkzeugfräsen gewährleisten hingegen diese erforderliche Genauigkeit.

Aufbau einer Werkzeugfräsmaschine

Prinzipiell unterscheiden sich Werkzeugfräsmaschinen nicht von anderen Fräsen. Ein Arbeitstisch mit Spannvorrichtungen hält das Werkstück in Position. Ein Mehrachsenfräskopf arbeitet sich schichtweise durch das Material, bis die gewünschte Kontur erreicht ist. Mit einer Versorgung mit Kühlschmierstoff wird die Prozesssicherheit gewährleistet und Ungenauigkeiten sowie vorzeitigem Verschleiß wirkungsvoll vorgebeugt. Der Kühlschmierstoff wird über ein Filtersystem geführt und in einem Kreislauf wiederverwertet. Die Führung des Fräskopfes kann über eine Portalführung, einen SCARA-Arm oder einen Mehrachsenarm erfolgen. Dieser wird hydraulisch oder mechanisch über Spindeln gesteuert. Eine optionale Einhausung verhindert das Eindringen von Schmutz und dient dem Schutz der umstehenden Personen vor umherfliegenden Metallspänen. Werkzeugfräsmaschinen gibt es mit einer rein manuellen und einer CNC-gesteuerten Führung. CNC Werkzeugfräsmaschinen heute zunehmend Standard. Die rein manuell betätigten Werkzeugfräsmaschinen eignen sich im Grunde heute nur mehr für Ausbildungszwecke. Werkzeuge sind in ihrer Größe und Dimension beschränkt. Darum werden Werkzeugfräsmaschinen in der Regel hauptsächlich als Tisch- oder Ständermaschinen hergestellt. Dennoch sind sie um einiges teurer als normale Fräsmaschinen. Der Vorteil der Werkzeugfräsmaschinen ist ihre universelle Einsetzbarkeit: Die Werkstoffe, aus denen Werkzeuge hergestellt werden, sind um einiges härter und fester als normaler Stahl, aus dem die meisten Fräsprodukte hergestellt werden. Darum ist der Verschleiß an einer Werkzeugfräsmaschine unkritisch, wenn weichere Materialien darauf bearbeitet werden. Ein Betrieb mit einer Auswahl an Werkzeugfräsmaschinen kann diese deshalb auch für die Herstellung von weniger kritischen Produkten einsetzen. Dies gilt letztendlich auch für die Verwendung von anderen Materialien: Kunststoffe oder Keramiken sind prinzipiell auch auf Werkzeugfräsmaschinen bearbeitbar. Dies sollte aber vorher verifiziert werden. Unter Umständen kann eine hohe Staubbelastung an unerwünschter und ungeplanter Stelle zu einem Toleranzverlust der Werkzeugfräsmaschine führen. Mit einer Anpassung des Spülsystems sollte dies aber stets beherrschbar bleiben. Zu empfehlen ist die zweckferne Verwendung der Werkzeugfräsmaschine aber nur im Ausnahmefall: Auslastung des Betriebes, Abfangen von Auftragsspitzen, Vermeidung von Stillständen sind probate Indikationen für diese Anwendungen. Für eine ausschließliche zweckferne Verwendung sind Werkzeugfräsmaschinen aber deutlich zu teuer. In diesem Fall wären herkömmliche Fräsen die bessere Alternative.

Voraussetzungen für das Arbeiten an einer Werkzeugfräsmaschine

Die Mindestvoraussetzung für die Herstellung eines Werkzeugs ist eine Ausbildung zum Zerspanungsmechaniker mit der Fachrichtung Fräsen. Da für diese Aufgabe einiges an tieferen Kenntnissen erforderlich ist, wurde der Ausbildungsberuf des "Werkzeugmachers" geschaffen. Diese Spezialkräfte sind nicht nur im Zerspanen sondern auch mit der Konstruktion und dem Aufbau eines Produktionswerkzeugs ausgebildet. Im Gegensatz zu einfachen Stanz- und Presswerkzeugen sind beispielsweise Werkzeuge für Spritzgussmaschinen zur Herstellung von Produkten aus Kunststoff äußerst komplex. Neben einer Vielzahl von Kühlkanälen, austauschbaren Teilbaugruppen und Steigleitungen für den plastinierten Kunststoff oder flüssigen Aluminium, haben Spritzgusswerkzeuge bewegliche Mechaniken. Dazu gehören vor allem die Auswerfer, welche das fertige Kunststoff- oder Druckguss-Aluminiumprodukt nach dem Schuss aus dem Werkzeug entfernen. Ausgebildete Werkzeugmacher kennen die spezifischen Besonderheiten, welche zwischen austauschbaren, beweglichen und notwendigen Komponenten eines Werkzeuges entsprechende Maßnahmen beim Fräsprozess erforderlich machen.

Hersteller von CNC Werkzeugfräsmaschinen

Die Qualität eines Produktes ist neben seiner Materialwahl vor allem durch die Qualität des Werkzeugs bestimmt. Möchte man gute Produkte in großer Zahl herstellen, ist ein sehr gutes Werkzeug die Voraussetzung dafür. Es gibt heute einige neue Hersteller aus fernen Ländern, welche Werkzeugfräsmaschinen zu besonders niedrigen Preisen anbieten. Davon kann aber nur abgeraten werden. Es ist niemandem damit gedient, dass nach dem dritten Werkzeug, welches auf der scheinbar günstigen Werkzeugfräsmaschine gefertigt wurde, schon nicht mehr die erforderlichen Toleranzen eingehalten werden können. Obwohl auch gebrauchte Werkzeugfräsmaschinen zu den hochpreisigsten Maschinen auf dem Wiederverkaufsmarkt gehören, sind sie in der Regel ihr Geld wert. Namhafte Hersteller versprechen eine hohe Kompetenz, einen umfassenden Service und eine gute Versorgung mit Ersatzteilen. Diese Vorzüge müssen sich die neuen Mitbewerber erst erwerben. Will man also hochwertige Werkzeuge mit niedrigem Reklamations- und Regressrisiko herstellen, sollte man auf eine Traditionsmarke zurückgreifen. Empfehlenswerte Hersteller sind beispielsweise: KUNZMANN, DECKEL MAHO, HERMLE, MIKRON und KLOPP.