Case Study

Heißzerspanung von Stahl

Verfahrensentwicklung für die metallverarbeitende Industrie

Kunde

Produktionsstandort eines internationalen Großkonzerns, Schwerindustrie, Produktentwicklung für die Rüstungsindustrie

Zeitraum

2019 – 2021

Unsere Leistungen

Verfahrensentwicklung
Projektmanagement
Versuchsplanung und -durchführung
Benchmark-Analyse
Industriekooperationen

Das Ziel

Am Standort eines Schmiedewerkes bestand die Aufgabe, einen neues Verfahren für die Zerspanung von Stahl im „heißen“ Zustand zu entwickeln. Branchenüblich ist ein Brennschnitt unmittelbar nach dem Schmieden gefolgt von einem Sägeschnitt im „kalten“ Zustand, zum Entfernen der gebrannten Oberfläche. Ziel des neuen Verfahrens war es den Brennvorgang zu eliminieren, Durchlaufzeiten zu erhöhen und Produktionskosten zu senken.

Die Entwicklung wurde in Kooperation mit zwei renommierten Industriepartnern durchgeführt.
Im Projekt wurden folgende Schritte umgesetzt:

Rapid Prototyping und Initialversuche zur Beurteilung der Machbarkeit der Heißzerspanung

Kontinuierliche Optimierung der Anlage und der Zerspanungswerkzeuge

Up-Scale der gesägten Abmessungen bis zu einer Breite von 800 mm

Systematische Ermittlung der Betriebsfenster für die Heißzerspanung

Automatisierung und Aufbau einer Überwachungssensorik

Das so entstandene Heißzerspanungsverfahren hat das Potenzial in weiteren Umformprozessen eingesetzt zu werden.

Das Ergebnis

Die ersten Versuche zeigten schnell, dass es grundsätzlich möglich ist Stahl im heißen Zustand zu sägen. Im Temperaturbereich zwischen 700 – 300°C konnten zudem signifikante Leistungssteigerungen im Sägeprozess nachgewiesen werden. Je nach Stahl und Temperatur lag die Sägeleitung bis zu 100% über der im kalten Zustand. Dadurch kann die Durchlaufzeit um ca. 10% erhöht werden. Das Kosteneinsparpotenzial des Betriebs liegt je nach Auftragseingang, Material- und Energiekosten bei 500 – 1000 k€/Jahr.