Kundenmagazin Horizons 2025
Feintool ist Marktführer beim Feinschneiden von Kupplungslamellen
FeinClutch bietet die Qualität des Feinschneidens mit der Geschwindigkeit und den Kosten eines konventionellen Verfahrens
In der hart umkämpften Automobilbranche können Sekundenbruchteile über den Gewinn oder Verlust eines mehrjährigen Auftrags entscheiden. Feintool sichert sich seinen Wettbewerbsvorteil durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Fertigungsprozesse, um so effizient und kostengünstig wie möglich zu produzieren.
Einige OEMs und Tier-1-Zulieferer glauben fälschlicherweise, dass Feinschneiden im Vergleich zu konventionellen Schneidverfahren teuer und langsam ist. Um dem wachsenden Bedarf der Automobilhersteller nach leichten und einbaufertigen Komponenten für den Antriebsstrang gerecht zu werden, hat Feintool mit FeinClutch ein Hochgeschwindigkeits-Feinschneidsystem entwickelt, das die Herstellung von Kupplungslamellen und Trennscheiben grundlegend verändert.
FeinClutch ermöglicht es dem Unternehmen, Kupplungslamellen mit der Geschwindigkeit eines konventionellen Verfahrens, aber mit der Qualität von Feinschneidteilen herzustellen. Mit dem neuesten Produktionssystem kann Feintool hochpräzise Kupplungslamellen mit einer Geschwindigkeit von 40 bis 60 Hüben oder bis zu 120 Teilen pro Minute herstellen – fast doppelt so schnell wie mit dem bisherigen Verfahren. FeinClutch ermöglicht durch die höheren Stückzahlen deutliche Einsparungen bei den Stückkosten im Vergleich zum herkömmlichen Feinschneidverfahren.
Feinschneiden bietet einen besser reproduzierbaren und robusteren Prozess
Das Feinschneiden kombiniert Stanz- und Kaltfließpressverfahren zu einem hybriden Umformverfahren und ermöglicht so die Fertigung hochwertigerer Teile im Vergleich zum konventionellen Stanzen. Die Herstellung von Feinschneidteilen erfolgt mit drei Kräften anstatt mit einer Kraft wie bei einer herkömmlichen Blechstanzmaschine. Dieses dreifach wirkende Verfahren, bei dem speziell entwickelte Werkzeuge eingesetzt werden, ermöglicht die Herstellung von Kupplungslamellen/Trennscheiben mit einzigartigen Eigenschaften wie z. B.:
- Iverbesserte Ebenheit des gesamten Bauteils durch hydraulisches Spannen. Die Lamellen werden während des gesamten Feinschneidprozesses vollständig vom Gegenstempel gestützt, und die Teile werden vor dem Verpacken auf 100 % Ebenheit geprüft
- verbesserte Rechtwinkligkeit und somit gerade Wände durch den engen Schnittspalt zwischen Stempel und Schneidplatte
- bis zu 100 % sauber geschnittene Feinschneidkanten durch das Feinschneid-Extrusionsverfahren
- gleichmäßige Oberflächen durch das fortschrittliche Verfahren zur doppelseitigen Entgratung und Oberflächenvorbereitung mit Planetenbürsten
FeinClutch-Feinschneidwerkzeug als Teil einer 880-Tonnen-Feinschneidanlage von Feintool
Optimierung eines bereits schlanken Prozesses
Angesichts des seit Jahren steigenden Preisdrucks auf dem Automobilmarkt für hochvolumige Präzisionsteile wie Kupplungslamellen suchen die Hersteller nach neuen Wegen zur Effizienzsteigerung.
Feintool fertigt Kupplungslamellen bereits sehr wirtschaftlich, hat sich aber Gedanken gemacht, wie dieser effiziente Prozess noch schneller und kostengünstiger gestaltet werden kann. Die Antwort war, die gefertigten Teile so schnell wie möglich aus dem Werkzeug zu entnehmen.
Das FeinClutch-Engineeringteam hatte mehrere Anforderungen an das neue Entnahmesystem, das nicht nur schnell, sondern auch wartungsfreundlich, robust, einfach und kostengünstig sein sollte.
Das Team arbeitete in einem Feintool Global Technology Center an einer Lösung. Im Mittelpunkt des Projekts stand die Suche nach einer Möglichkeit, die gefertigten Teile mit optimaler Geschwindigkeit aus dem Werkzeug zu entnehmen. Das Team baute einen Prototyp und prüfte verschiedene Konfigurationen, wie der Entnahmearm in das Werkzeug einfährt, das Teil greift und aus der Presse ausfährt. Es musste auch einen Weg finden, um die Bewegung des Arms mit den internen Sensoren des Werkzeugs und der Feinschneidpresse zu synchronisieren: Die Bewegungen des Entnahmearms müssen genau stimmen, da die Presse den nächsten Zyklus erst ausführt, wenn der Entnahmearm aus dem Werkzeug herausgefahren ist.
Eine einfache und robuste Lösung
Nach einer 18-monatigen Konstruktions-, Bau-, Test-, Optimierungs- und erneuten Testphase – u. a. mit Hilfe von Zeitlupenvideos und Simulationssoftware zur Analyse des Teileauswurfs – lieferte das Team eine Lösung, die nicht nur die Teileproduktion verbesserte, sondern auch alle Erwartungen übertraf. Das im Werkzeugbau von Feintool entwickelte FeinClutch-Verfahren ermöglicht die Herstellung von Kupplungslamellen in Rekordgeschwindigkeit.
„Der Vorteil des FeinClutch-Systems liegt darin, dass der Entnahmearm einen kürzeren Weg zurücklegt und gleichzeitig den Abfall aussortiert und das Teil greift. Damit sparen wir zusätzlich Zeit“, sagt Beat Andres, Operations Manager Toolroom & Production Tooling.
„Wir gewinnen wertvolle Sekunden, indem wir die Zeit, in der das Werkzeug geöffnet ist, minimieren“, ergänzt Jens-Uwe Karl, Vice President Engineering. „Sobald sich die Presse hebt, fährt der Arm in das Werkzeug, stößt den Rohling nach hinten aus und entnimmt das Teil, sodass die Presse den nächsten Hub um Sekundenbruchteile schneller ausführen kann.“
FeinClutch ist nicht nur schnell, sondern auch vielseitig.
„Die Grundkomponenten des Entnahmesystems sind standardisiert, sodass wir das Verfahren mit Werkzeugen nutzen können, die Teile der gleichen Familie herstellen“, so Andres. „Wenn ein Teil dicker ist, brauchen wir nur ein paar kleine Anpassungen. Und da das FeinClutch-System aus Aluminium gefertigt ist, lässt es sich leicht von einem Werkzeug zum nächsten transportieren.“
Die einfache Installation bedeutet, dass das System an eine Produktionsstätte geliefert und ohne umfangreiche Schulung installiert werden kann. Diese Anpassungsfähigkeit reduziert auch teure Stillstandzeiten. Sollte ein FeinClutch-System ausfallen, kann es schnell ausgetauscht werden, um die Produktion aufrechtzuerhalten.
FeinClutch 2-fach fallendes Lamellen-Feinschneidwerkzeug
Teil eines integrierten Lamellen-Produktionssystems
Die neue FeinClutch-Technologie zur Entnahme der gefertigten Teile ist bei Feintool nur ein Aspekt eines integrierten Lamellen-Produktionssystems.
Dieser Prozess beginnt vor dem Feinschneidprozess mit einem Präzisions-Richtsystem für das Coilmaterial. Feintool verwendet Präzisions-Richtmaschinen mit 21 eng aneinander angeordneten Richtwalzen mit einem Durchmesser von je 50 mm (2”), um die Ebenheit des Werkstoffs und des fertigen Teils zu gewährleisten.
„Das ist eine einzigartige Technologie, die unsere Konkurrenz nicht hat“, meint Steven Childers, Produktionsingenieur bei Feintool Tennessee. „Bei diesem Verfahren wird das Coilmaterial sehr präzise bearbeitet. Wir verwenden Richtwalzen mit kleinem Durchmesser, weil sie enger angeordnet werden können. Das ist entscheidend, um das Material zuverlässig plan zu bekommen und extrem flache Lamellen herstellen zu können.“
Das FeinClutch-Feinschneidwerkzeugsystem kann in einem Werkzeuglayout mit zwei Kavitäten für Lamellen bis zu einem Außendurchmesser von ca. 220 mm (8,66”) eingesetzt werden. Die Konfiguration mit zwei Kavitäten optimiert das Streifenbild, minimiert Abfälle und spart im Vergleich zu einem einfach fallenden Feinschneidwerkzeug durchschnittlich 8–12 % Rohmaterial ein.
Nachdem das FeinClutch-Entnahmesystem die Teile aus dem Werkzeugbereich der Feinschneidpresse entnommen hat, werden die Teile automatisch zu einer Paketierstation an der Rückseite der Presse transportiert.
Prozessablauf im FeinClutch-Produktionssystem
Ein komplettes System: Entgratung, Rostschutz, 100 % Qualitätskontrolle
Die feingeschnittenen Teile werden einer hochmodernen Entgratungsanlage mit Planetenbürstenköpfen zugeführt. Eine automatische Wendestation sorgt für eine kontrollierte und reproduzierbare Oberflächenbearbeitung auf beiden Seiten der Lamellen. An die Entgratungsanlage ist eine dreistufige, ca. sieben Meter (21 Fuß) lange Wasch- und Rostschutzanlage angeschlossen. Die Möglichkeit, in einem kontinuierlichen Arbeitsgang ohne manuelle Eingriffe von der feingeschnittenen Lamelle zum fertigen Produkt zu gelangen, beschleunigt die Produktion und senkt die Arbeitskosten.
Speziell geschultes Personal führt die Endkontrolle durch, denn das menschliche Auge ist immer noch am besten in der Lage, die einzelnen Teile zu beurteilen. In der Endkontrolle werden 100 % der Lamellen auf Ebenheit geprüft und einer Sichtkontrolle der Oberflächenqualität unterzogen, bevor sie verpackt und an die Kundinnen und Kunden ausgeliefert werden.
Aus diesem ständigen Streben nach Effizienz und Verbesserung ist das FeinClutch-Produktionssystem entstanden. Feintool genießt weltweit einen ausgezeichneten Ruf als Hersteller von Kupplungslamellen.
Das Unternehmen wurde bereits mit mehreren Qualitätspreisen ausgezeichnet und hat aufgrund der Fertigungsqualität und der Kosteneinsparungen, die FeinClutch ermöglicht, weitere Aufträge erhalten.
7,9 % Materialeinsparung durch verbessertes Streifenbild (Beispielteil: Außendurchmesser 145 mm, Dicke 4,2 mm, 1-fach fallendes Werkzeug 781 g/Teil, 2-fach fallendes Werkzeug 717 g/Teil)
Automatisierte Entgratung und Oberflächenvorbereitung auf dem neuesten Stand der Technik
Abschließende 100-prozentige Sicht- und Planheitskontrolle
