Als Hersteller von sowohl Schrumpf- als auch Hydrodehnspannfuttern stellt Mapal die beiden Verfahren unter dem Nachhaltigkeitsgedanken gegenüber. Im Ansatz stützt sich der Vergleich auf die Bereiche Technik, Wirtschaft und Soziales als klassische Säulen der Nachhaltigkeit.
Die Nachhaltigkeit kann als Entscheidungskriterium dienen, weil die verschiedenen Spannmittel bei vielen Zerspanungsaufgaben ohne Weiteres austauschbar sind. Anwendungsfälle, für die sich nur Schrumpffutter mit ihren von Haus aus kleineren Störkonturen eignen, werden dem Hersteller zufolge seltener. Die neue Generation der Mapal-Hydrodehnspanntechnik unter der Marke Uniq soll einen Austausch der Technologien bei exakt gleicher, von der DIN vorgegebener Störkontur ermöglichen.
Höhere Lebensdauer
Ein großer Pluspunkt für das Hydrodehnspannfutter in Sachen Nachhaltigkeit aus technischer Sicht ist dessen wesentlich höhere Lebensdauer. In Vergleichen kam Mapal zu dem Ergebnis, dass es mindestens zehnmal länger hält als ein Schrumpffutter.
Darüber hinaus eignet es sich für die Wiederaufbereitung. Werden die Einbauteile ersetzt und das Hydrauliköl neu aufgefüllt, läuft das Spannfutter wie neu und ist bereit für eine zweite Lebenszeit, so der Hersteller. Während ein Schrumpffutter etwa 500 Zyklen spannt, soll es ein aktuelles Uniq-Hydrodehnspannfutter auf 10.000 bis 15.000 Zyklen bringen. Der etwa doppelt so hohe Preis eines hydraulischen Futters mache sich also bezahlt, zumal bei der Schrumpftechnik die Kosten für ein Gerät hinzukommen.
Bild: Mapal
Bei einem Schrumpffutter erfolgt die Spannung des Werkzeugs durch Erhitzen und Abkühlen der Aufnahme. Dabei verändert sich die Struktur des Materials, was Ermüdung zur Folge hat. Mit jedem Schrumpfprozess wird die Qualität der Spannung dem Hersteller zufolge schlechter, Rundlauf und radiale Steifigkeit lassen von der ersten Benutzung an immer weiter nach. Im Gegensatz dazu soll die Spannung mit Öl Mikroschwingungen in der Bearbeitung reduzieren. Werkzeugstandzeit und Oberflächenqualität werden somit verbessert. Laut Mapal erzeugen Hydrodehnspannfutter so über ihre gesamte Lebensdauer prozesssicher eine bessere Oberflächengüte.
Schrumpfgeräte sind Stromfresser
Ein starkes Argument für einen Wechsel zum hydraulischen Spannen ist der hohe Energieaufwand beim Schrumpfen. Ein Schrumpfgerät, das in der Fertigung täglich im Dreischichtbetrieb im Einsatz ist, kommt jährlich auf einen Stromverbrauch von 10.000 bis 12.000 Kilowattstunden, wie Mapal in der eigenen Fertigung ermittelt hat. Das entspricht in etwa dem Strombedarf von fünf sparsamen Zweipersonenhaushalten.
Mit dem Energiebedarf gehen nicht nur hohe Stromkosten, sondern auch eine große Menge an erzeugtem CO2 einher. Das zeigt inzwischen Auswirkungen auf die ganze Supply Chain, wo die Nachhaltigkeit in der Produktion zunehmend an Bedeutung gewinnt. Viele Tier1- und Tier2-Kunden wollen nur noch beliefert werden, wenn der Anbieter nachweisen kann, dass er seinen CO2-Fußabdruck reduziert hat.
Bild: Mapal
Bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung spielt neben der Lebensdauer der Spannfutter und dem Energiebedarf der Geräte auch der Faktor Zeit eine Rolle. Der Wechsel eines Hydrodehnspannfutters dauere maximal zwei Minuten. Für ein Schrumpffutter werden je nach Größe sechs bis acht Minuten benötigt, so das Unternehmen. Bei vielen Werkzeugwechseln in der Fertigung summiert sich das über die Arbeitskosten auf beträchtliche Summen. Im Einstellraum spart man sich zudem den Platz für das Schrumpfgerät.
Einfacher und sichererer
Die sozialen Aspekte der Nachhaltigkeit beleuchten das Thema vor allem aus der Sicht des Benutzers. Ein Schrumpfgerät ist nicht nur umständlich in der Bedienung, sondern stellt auch eine potenzielle Gefahrenquelle da. Fast jeder Bediener hat sich im hektischen Arbeitsalltag schon mal die Finger an einem heißen Spannfutter verbrannt.
Beim hydraulischen Spannmittel besteht keine Verbrennungsgefahr. Überhaupt sei es laut Mapal unproblematisch in der Handhabung: das Werkzeug muss nur eingesteckt und festgeschraubt werden. Dem Mitarbeiter kommt auch zugute, dass die Prozesse stabiler laufen und weniger Nacharbeit anfällt. Dass ein durch Materialermüdung verschlissenes Schrumpffutter die Ursache für steigenden Werkzeugverschleiß oder schlechter werdende Oberflächenqualität sein kann, wird in der Praxis durchaus nicht immer sofort erkannt, so das Unternehmen.
Das Fazit des Werkzeug- und Spanntechnikspezialisten fällt eindeutig aus: Wer verantwortungsbewusst in der Fertigung unterwegs sein will, sollte einen Umstieg auf die Hydrodehnspanntechnologie in Betracht ziehen. Bei Neuanschaffungen sind Hydrodehnspannfutter aus Nachhaltigkeitsgesichtspunkten erste Wahl. (ys)
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