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DF2XLBF kam im Jahr 2016 auf den Markt. Das Entwicklungsziel bestand darin, die Standzeit der bei der Bearbeitung von harten Kompositharzwerkstoffen verwendeten Werkzeuge auf etwa das Doppelte zu verlängern. Obwohl der hausintern durchgeführte Kleinchargen-Prüflauf mit dem Prototypen gute Ergebnisse lieferte, waren die Prüfläufe mit mittelgroßen Chargen beim Kunden erstmal eine Enttäuschung. 

Das äußerst hohe Engagement unserer jungen Mitarbeiter brachte schließlich den Erfolg.  

Die Evaluierung

– Würden Sie uns die Hintergründe der Entwicklung des DF2XLBF erklären

Tominaga:　　Mitsubishi Materials verfügte bereits über einen diamantbeschichteten CFD-Schaftfräser für die Graphitbear-beitung. Die neuartige DF2XLBF-Technologie wurde für das Schlicht-bearbeiten entwickelt. Das „F“ steht für das Wort „finish“, (Schlichten). Ursprünglich war dieses Instrument als Sonderanfertigung für einen Kunden aus der Medizintechnikbranche konzipiert, doch wir nahmen es später in unser Sortiment auf. 

Hosokawa:　　Der Kunde hatte uns im November 2014 erstmals angesprochen, ob wir dieses Werkzeug für ihn herstellen könnten. Er brauchte ein besonders langlebiges Werkzeug für die Bearbeitung harter Kompositamaterialien. Ziel-vorgabe war die Verdopplung der Werkzeugstandzeit. So begannen wir mit der Herstellung von Prototypen. Schon im Sommer darauf teilte uns unser Kunde mit, dass unser Produkt die hausinterne Prüfung bestanden hatte, und es gingen erste Bestellungen ein. 

– Gab es irgendwelche Probleme nach der Auslieferung des Werkzeugs?

Tominaga:　　Als das Werkzeug eingesetzt wurde, gab es einen signifikanten Rückgang der Werkzeugstandzeit. Natürlich führten wir bei jedem auftretenden Problem Verbesserungen durch und überprüften die Qualität, um die wichtigen Leistungseigenschaften vor der Auslieferung zu testen. Dennoch war die tatsächliche Leistung insgesamt unbefriedigend. 

Hosokawa:　　An einem gewissen Punkt war der Kunde verärgert und nahe daran, aufzugeben. Wir hatten den Verdacht, dass es irgendwo ein fundamentales Problem geben musste. Daher baten wir den Kunden, einen seiner Standorte besuchen zu dürfen. Der Kunde reagierte zunächst ziemlich ablehnend auf dieses Anliegen: „Wir haben schon zu viel Zeit in die Überprüfung und Entwicklung investiert, und die Ergebnisse waren inakzeptabel. Wir können sicherlich auch ohne Mitsubishis Werkzeuge auskommen.“ Als wir uns jedoch den Herstellungsprozess ansahen, fiel uns etwas Entscheidendes auf. Die einzelnen Komponenten, die der Kunde herstellte, waren hinsichtlich ihrer Form nicht ganz identisch. Mit anderen Worten: Die Bearbeitungsbelastung war bei jedem Artikel anders. Wir ermittelten die Unterschiede in der Form jedes Artikels und verbesserten innerhalb kürzester Zeit die Schneidkantengeometrie. Wir waren überzeugt, dass diese Verbesserung das Problem lösen würde.

– Warum waren Sie so sicher, das nun alles funktionieren würde?

Tominaga:　　Es ging einfach um die Optimierung der Beschichtung und der Kantengeometrie. Harte Kompositharzwerkstoffe können enormen Abrieb verursachen, doch anders als eisenhaltige Metalle reagieren sie nicht mit Kohlenstoff. Daher verwendeten wir eine CVD-Diamantbeschichtung, die extrem hohe Abrasionsbeständigkeit bietet. Im Allgemeinen ist der CVD-Beschichtungsfilm eher dick, daher ist es schwierig, scharfe Kanten herzustellen. Das Werkzeug, das wir entwickelten, war jedoch für die Schlichtbearbeitung bestimmt und benötigte daher scharfe Kanten. Also optimierten wir die Beschichtung. 

Hosokawa:　　Wir passten auch den Hinterschliffdurchmesser und die Schnittlänge an. Wenn man die Stabilität und die Standzeit erhöhen will, benötigt man in der Regel einen größeren Hinterschliffdurchmesser und eine geringere Schnittlänge. Um tief genug in die eigenwillig geformten Komponenten eindringen zu können, benötigten wir in diesem Fall jedoch einen Schaftfräser mit kleinem Durchmesser. Hier mussten wir also den Hinterschliffdurchmesser verkleinern und die Schnittlänge vergrößern. Wir überlegten, welcher Hinterschliffdurchmesser genug Stabilität bieten würde, ohne den Bearbeitungsprozess zu beeinträchtigen. Schließlich kamen wir zu dem Schluss, dass eine Verkleinerung des Durchmessers von 1,90 auf 1,86 mm ausreichen würde. Auch wenn dies nur eine sehr kleine Änderung war, waren wir uns sicher, das Problem damit lösen zu können. 

Der entscheidende Test

– Wie reagierte der Kunde?

Hosokawa:　　Wir durften das Werkzeug ein letztes Mal testen. Das Verfahren, d.h. Werkstoffe, Schnittdaten und Anlagen, musste dasselbe sein, und wir mussten innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes bei einer bestimmten Anzahl von Komponenten gute Bearbeitungsergebnisse erzielen. Bei dem Testpozess spielte Frau Ikuta eine entscheidende Rolle. 

Ikuta:　　Es war mein erstes Jahr bei Mitsubishi Materials. Wir machten Aufnahmen von den Werkzeugkanten und den Komponenten und verglichen diese nach der Bearbeitung mit den Kanten der fünf Artikel aus einer Charge. Die Bearbeitung eines Artikels dauerte etwa 30 Minuten. Somit benötigte man für eine Charge ca. drei Stunden. Wir wiederholten den Prozess jeden Tag, bis wir etwa 40 Chargen (200 Stück) fertiggestellt hatten. Wir schickten zehn Chargen an den Kunden, der die Ergebnisse überprüfte.

– Ab wann hatten Sie das Gefühl, dass Sie ein gutes Ergebnis erzielen würden

Hosokawa:　　Nach den ersten 150 Teilen. Meine Besorgnis verwandelte sich in Zuversicht als die 200. Komponente bearbeitet wurde. So stellte der Kunde fest, dass wir nun eine um das Vierfache erhöhte Werkzeugstandzeit bieten konnten. Die Ergebnisse waren eindeutig besser, als die ursprüngliche Zielvorgabe, und unser Kunde war sichtlich erfreut. Wir konnten unsere hausinternen Tests nur Dank des Einsatzes von Frau Ikuta so schnell erfolgreich abschließen.

Ikuta:　　Ich bearbeitete weiterhin so viele Komponenten wie möglich. Mir war absolut bewusst, wie wichtig dieses Projekt für Mitsubishi Materials war, deshalb konzentrierte ich mich darauf, möglichst schnell Fortschritte zu erzielen. 

Tominaga:　　In diesem Fall ist der Erfolg zwei jungen Mitgliedern des Projektteams zu verdanken. Erfahrene Mitarbeiter wie wir entscheiden oft schnell, dass eine Anfrage leider nicht umsetzbar ist. Doch Herr Hosokawa und Frau Ikuta waren begeisterte Berufseinsteiger und ließen sich nicht davon entmutigen, dass der Auftrag auf den ersten Blick unmöglich erschien. 

– Haben Sie eine Botschaft an unsere Leser?

Hosokawa:　　Wir sind sehr stolz auf unsere DF2XLBF-Technologie. Der Preis, die Werkzeugstandzeit und das Kosten-/Leistungsverhältnis sind hervorragend. Wir empfehlen dieses Werkzeug für die Bearbeitung von Werkstoffen, die für eine CVD-Diamantbeschichtung geeignet sind.