Das Polieren von Zerspanungswerkzeugen zur Qualitätssteigerung wird nur von wenigen Herstellern angewendet und erfolgt meist manuell. Bei diesem sogenannten Micro-Finishing-Prozess kommt ein spezielles Granulat, bestehend aus Diamant- und Kunststoffteilchen, unter Druckluft auf die Werkzeugoberfläche. Die manuelle Ausführung bringt jedoch hohe Personalkosten und eine hohe physische sowie psychische Belastung mit sich, da die Arbeit in unergonomischen Haltungen in einer Strahlkabine durchgeführt wird. Zudem schwankt die Qualität der bearbeiteten Oberfläche stark in Abhängigkeit von der Erfahrung und dem Zustand des Personals. Eine flexible Automatisierung ist in diesem Bereich bisher kaum verfügbar, da die Stückzahlen und die Varianz der Werkzeuge groß sind und zudem oft keine spezifischen Daten vorliegen, besonders bei Fremdwerkzeugen, die neu beschichtet werden.

Welche Unterstützung gibt es bereits heute?

Der Markt bietet derzeit keine automatisierte Anlage für den Polierstrahlprozess von Zerspanungswerkzeugen an, insbesondere nicht für Kleinserien und Einzelstücke, bei denen Flexibilität gefragt ist. Das Polierstrahlen gehört zur Oberflächentechnik, wird aber für solche Spezialanwendungen bislang meist manuell durchgeführt. Automatisierung findet eher bei Großserien statt, da dort die Anforderungen oft standardisierter und die Investitionen leichter zu rechtfertigen sind.

Wo setzt das Projekt an?

Das Projekt „MRK-Strahlen“ entwickelt eine flexible Automatisierungslösung, die es ermöglicht, Zerspanungswerkzeuge mithilfe eines 6-Achs-Industrieroboters automatisch zu polieren. Durch die Integration einer automatischen Vermessung wird sichergestellt, dass alle nötigen Parameter für den Strahlprozess individuell für jedes Werkzeug berechnet werden. Ein neu zu entwickelnder Bahnplanungsalgorithmus generiert dann präzise Roboterbahnen, sodass eine hohe Variantenvielfalt ohne manuelle Anpassungen bearbeitet werden kann. Diese Lösung zielt darauf ab, Arbeitskosten zu senken, die ergonomische Belastung der Mitarbeitenden zu reduzieren und eine gleichbleibend hohe Oberflächenqualität zu gewährleisten.

Im Zentrum der technologischen Entwicklung stehen:

1. Automatische Vermessung der Werkzeuge: Durch spezielle Sensorik und Software werden alle für das Strahlen notwendigen Parameter eines Werkzeugs individuell bestimmt, wodurch sich auch Kleinserien effizient bearbeiten lassen.
2. Strahlprozessoptimierung: Die Oberflächenqualität hängt stark von verschiedenen Parametern wie Winkel, Strahlgeschwindigkeit und Wiederholungen ab. In Tests und Modellen werden diese Parameter untersucht, um eine optimale, wiederholbare Strahlqualität zu erreichen. Ein eigens entwickelter Strahlalgorithmus sorgt dafür, dass die Werkzeuge in optimalem Abstand, Winkel und Geschwindigkeit bearbeitet werden.

Das Ziel

Mit „MRK-Strahlen“ wird eine Automatisierungslösung geschaffen, die nicht nur die Produktivität erhöht und Personalkosten senkt, sondern auch die Arbeitsbedingungen der Beschäftigten verbessert und die Qualität der Werkzeugbearbeitung auf ein konstant hohes Niveau hebt. Dieses innovative System bietet Unternehmen erstmals die Möglichkeit, den anspruchsvollen Polierstrahlprozess von Zerspanungswerkzeugen flexibel und automatisiert durchzuführen – und das trotz hoher Varianz und kleiner Losgrößen.