Mehrwerkstoffige Präzisionswellen, Buchsen und Gewindebauteile aus Schweizer Drehmaschinen - Innova Forge

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Mehrwerkstoffige Präzisionswellen, Buchsen und Gewindebauteile aus Schweizer Drehmaschinen

Wie eine flexible Schweizer-Drehzelle, Einspann-Drehfräsen, Spiegeloberflächenveredelung, materialspezifische Wärmebehandlung und Oberflächenveredelung, Mikroentgraten sowie eine einheitliche Prüfung eine gemischte Bauteilfamilie für Medizintechnik, Automatisierung, Halbleiter, Pneumatik und Präzisionsgeräte realisiert.

Kleinserien-MischfertigungMehrere WerkstoffePräzisions-MikrobauteileSchweizer Drehen
ProduktPräzisionswellen, Buchsen, Stifte, Gewindeadapter und Miniatur-Ventilteile
AnwendungMedizin-, Zahnmedizin-, Labor-, Halbleiter-, Automatisierungs- und Pneumatikgeräte
Material304/316L, Messing, 45# Stahl, 6061 Aluminium und SUS420
FertigungsverfahrenEinspann-Drehfräsen auf Schweizer Drehmaschine
OberflächenveredelungPassivierung, Beschichtung, Eloxieren, Schwarzoxidieren und Wärmebehandlung
PrüfungKoaxialität, Gewinde, Passspiel, Rauheit und optischer Zustand
Projektübersicht

Flexibles Fertigungsprogramm für viele kleine Präzisionsbauteile unter einem einheitlichen Qualitätsstandard.

Die Bauteilfamilie umfasste Positionierwellen, Fluidventilkerne, Gewindehülsen, Verstellstangen und kleine Getriebekomponenten.

Jeder Werkstoff und jede Geometrie erfüllte eine andere Funktion. Der Kunde wünschte jedoch einen einzigen Lieferanten, der Prototypen, gemischte Kleinserien, Oberflächenveredelung und wiederholte Produktion koordinieren kann.

Herausforderung des Kunden

Viele Werkstoffe, viele Teilenummern, uneinheitliche Lieferanten und Qualitätsrisiken bei Mikromerkmalen.

Bisher vergab der Kunde die Kleinteile an mehrere Zulieferer. Unterschiedliche Bearbeitungsstandards, lange Rüstzeiten, instabile Koaxialität, raue Oberflächen bei medizinischen Teilen und unvollständige Mikro-Entgratung verursachten Probleme bei Montage und Einkauf.

  • Langsame Rüstvorgänge und lange Lieferzeiten bei gemischten Kleinserien
  • Koaxialitätsfehler an langen Wellen und kugelförmigen Konturen
  • Raue Oberflächen erhöhen die Reibung und erschweren die Reinigung
  • Unterschiedliche Werkstoffe und Veredelungen von mehreren Anbietern bezogen
  • Verbleibende Grate beschädigen Dichtungen und medizinische Verbrauchsmaterialien
  • Uneinheitliche Prüfung und Berichterstattung über alle Bauteilfamilien hinweg

Der Kunde benötigte eine flexible Präzisionsfertigung, die viele kleine Geometrien, Werkstoffe und Oberflächenveredelungen herstellen kann, ohne einen einheitlichen Qualitätsstandard einzubüßen.

Wichtigster technischer Gesichtspunkt
Technische Analyse

Warum das Fertigungssystem flexibel sein muss, ohne an Konsistenz einzubüßen.

Der Schweizer Drehmaschinenbetrieb bietet eine stabile Halterung für lange, dünne Bauteile und ermöglicht Drehen, Fräsen, Bohren, Nutenfräsen und Gewindeherstellung in einer einzigen Aufspannung.

Der Qualitätsplan musste zudem werkstoffspezifische Wärmebehandlung und Veredelung berücksichtigen: Passivierung für medizinische Edelstahlteile, Beschichtung für Messing, Eloxieren für Aluminium und Härten für verschleißbeanspruchte Bauteile.

Kritische Risikofaktoren

Mehrwerkstoffsteuerung, Koaxialität in einer Aufspannung, Stabilität langer Wellen, Genauigkeit kugelförmiger Konturen, Entgratung von Mikrobohrungen, Oberflächenrauheit, Gewindeprüfung, Rückverfolgbarkeit der Veredelung und schneller Wechsel von Teilenummern.

Fertigungslösung

Vereinheitlichte Schweizer Drehplattform mit werkstoffspezifischen Nachbearbeitungen.

Mehrwerkstoff-Zelle für Schweizer Drehbearbeitung

Auf derselben Fertigungsplattform werden Edelstahl, Messing, Aluminium, Kohlenstoffstahl und martensitische Edelstahlstäbe verarbeitet.

Dreh-Fräs-Geometrie in einer Aufspannung

Durchmesser, Wellenprofile, Gewinde, kugelförmige Enden, Seitenbohrungen und Nuten werden ohne zweite Aufspannung gefertigt. Bei langen Wellen und kugelförmigen Bauteilen wird eine Koaxialität von 0,002 mm oder besser erreicht.

Spiegelglatte Funktionsoberflächen

Hochglanzdrehen und Schleifen erzeugen Oberflächen mit bis zu Ra 0,2 für reibungsarme bewegliche Teile oder medizinische Bauteile.

Werkstoffspezifische Veredelung

Die Teile erhalten je nach Einsatzzweck die passende Wärmebehandlung, Passivierung, Beschichtung, Eloxierung, Schwarzoxidierung oder Zinkbeschichtung.

Schneller Rüstwechsel und einheitliche Prüfung

Spezielle Werkzeuge ermöglichen einen schnellen Wechsel der Teilenummern. Gemeinsame Prüfberichte und Annahmekriterien standardisieren die gemischte Produktfamilie.

Fertigungsablauf

Flexibler Ablauf vom Stabmaterial bis zum fertigen Mikrobauteil.

01

Werkstoff- und Zeichnungsprüfung

Legierung, Wärmebehandlung, Veredelung, Mikromerkmale und kritische Passungen bestätigen.

02

Schweizer Dreh-Fräsbearbeitung

Drehen, Gewindeherstellung, kugelförmige Konturen, Seitenbohrungen und Nuten in einer Aufspannung fertigstellen.

03

Präzisionsveredelung

Bei Bedarf Funktionsoberflächen schleifen oder hochglanzbearbeiten.

04

Mikro-Entgratung

Späne und scharfe Kanten an kleinen Bohrungen und Nuten entfernen.

05

Wärmebehandlung oder Oberflächenveredelung

Das für das Bauteil definierte werkstoffspezifische Verfahren anwenden.

06

Maß- und Sichtprüfung

Koaxialität, Gewinde, Passung, Rauheit und Aussehen vor der Sammellieferung prüfen.

Qualitätskontrolle

Ein Qualitätsrahmen für mehrere Werkstoffe und Bauteilfamilien.

Die Prüfung konzentriert sich auf Koaxialität, Gewindegenauigkeit, kugelförmige oder zylindrische Form, Passgenauigkeit, Oberflächenrauheit, Zustand der Mikromerkmale und die korrekte werkstoffspezifische Oberflächenbehandlung.

Kritische Qualitätsprüfungen

Werkstoffidentifikation, Koaxialität von 0,002 mm oder besser nach Vorgabe, Ra-0,2-Oberflächen bei Bedarf, Gewindelehren, Gratkontrolle an Mikromerkmalen, Wärmebehandlung, Qualität von Beschichtung oder Passivierung und Chargenrückverfolgbarkeit.

Berichtete Ergebnisse

Vereinfachte Beschaffung mit verbesserter Präzision und schnellerer Lieferung gemischter Serien.

1 LieferantGebündelte Versorgung für die gesamte Familie kleiner Präzisionsbauteile
−50%Reduzierung der Prototypenlieferzeit
0Kratzerbedingte Defekte bei Verbrauchsmaterialien nach Umsetzung
RahmenvertragLangfristiger Beschaffungsrahmen für die gesamte Produktkategorie

Der Kunde berichtete über einen gleichmäßigeren Lauf, stabilere Positionierdaten und eine einfachere Reinigung der medizinischen Bauteile mit Spiegeloberfläche.

Gemischte Teilenummern und Werkstoffe werden termingerecht unter einem einheitlichen Einkaufs- und Qualitätsmanagementprozess geliefert.

Quantitative Ergebnisse, Zertifizierungen, Qualifizierungen und Umwelttestergebnisse basieren auf der bereitgestellten Projektdokumentation und müssen vor einer öffentlichen Veröffentlichung anhand interner Unterlagen geprüft werden.

Kundenfeedback

Laufende gemeinsame Entwicklung neuer nicht standardisierter Mikrobauteile.

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