Innovative Produktionstechnik

Prozessoptimierung bei spanenden Fertigungsverfahren ergeben sich meist nur durch Innovationen. Kern der [Tool]Prep UG bildet das gleichnamige Verfahren, eine Innovation zur Leistungssteigerung in der Produktionstechnik. In der metallbearbeitenden Industrie ist der Einsatz von Bohr- und Fräswerkzeugen mit hoher Leistungsfähigkeit ein entscheidender Faktor für eine ressourcen- und kosteneffiziente Produktion. Dr.-Ing. Timo Bathe hat im Rahmen seiner Forschung am Institut für Spanende Fertigung (ISF) der Technischen Universität Dortmund ein Verfahren zur Schneidkantenpräparation entwickelt und zum Patent angemeldet, das die Leistung und Fertigungsqualität von Zerspanungswerkzeugen deutlich steigern kann. Mit Unterstützung des Centrums für Entrepreneurship & Transfer der TU Dortmund und der PROvendis GmbH erfolgte im Frühjahr 2020 zusammen mit Alexander Ott die Gründung der [Tool]Prep UG mit Sitz in Dortmund. 

Durch ihre gemeinsame Zeit am Institut für Spanende Fertigung (ISF) weisen die beiden Gründer langjährige Erfahrungen im Bereich der Fertigungstechnik auf mit einem großen Netzwerk innerhalb der Branche und einem engen Austausch zu deren Innovationstreibern. Neben dem innovativen und gleichnamigen Verfahren bietet [Tool]Prep durch diese Expertise in der Produktionstechnik auch Lösungen für andere Anwendungen.

Katalysator für Innovationen in der Zerspanen

Die [Tool]Prep UG versteht sich neben dem Vertrieb des gleichnamigen Verfahrens als Katalysator zur Verwirklichung von Innovationen im Bereich der Produktionstechnik. Durch die Erfahrungen im Management technologischer Entwicklungsprojekte und dem weitreichenden Netzwerk zu den Entscheiderinnen und Entscheidern der Branche bringt [Tool]Prep Firmen, Menschen und Ideen zusammen, um fertigungstechnische Lösungen für die Herausforderungen von Morgen zu realisieren. 

Im Herzen des Ruhrgebiets partizipiert das Unternehmen beim Strukturwandel der Region und den damit einhergehenden Chancen neue Potentiale zu heben. 

Um Zerspanungswerkzeuge leistungsfähiger zu machen, ist insbesondere die Schneidkantenpräparation ein etabliertes Mittel. Hierbei wird die Werkzeugschneide einer Feinstbearbeitung unterzogen, wodurch Fehlstellen, wie Gratbildung oder Ausbrüche, entfernt werden und die Schneide mikroskopisch verrundet wird. Hierdurch wird die Schneidkantenmikrogestalt an den Anwendungsfall angepasst, mit dem Ziel, die mechanische Stabilität der Werkzeugschneide zu erhöhen. Im Allgemeinen ist für eine Schneidkantenpräparation entweder eine komplexe und langwierige Prozessführung innerhalb der Werkzeugschleifmaschine oder aber eine zweckgebundene und damit kostenintensive Spezialmaschine erforderlich. Mit dem neuartigen Präparationsverfahren [Tool]Prep haben sich die beiden Gründer dieser Herausforderung gestellt. 

Der besondere Vorteil von [Tool]Prep gegenüber bereits etablierten industriellen Anwendungen ist, dass hierbei keine kosten- und wartungsintensiven Sondermaschinen erforderlich sind. Denn [Tool]Prep bietet die Möglichkeit, die Schneidkantenpräparation in bestehende Prozessketten zu integrieren – in der Werkzeugaufnahme, beispielsweise einer Schleifscheibe, wird ein austauschbarer Wechseleinsatz montiert. Der Durchmesser des Körpers des Wechseleinsatzes ist an den des zu präparierenden Werkzeug angepasst. Dieser Körper wird während der Bearbeitung vollständig zerspant und eine reproduzierbare Verrundung an der Schneidkante erreicht. [Tool]Prep vertreibt die sogenannten Wechselelemente, in denen die Verbrauchskörper eingesetzt sind. Nach dem Verbrauch, Bearbeitung von ca. 40 Werkzeugen, werden die leeren Wechsel-elemente an [Tool]Prep zurückgesendet und parallel neue, aufgefüllte Elemente an den Kunden im Austausch versendet. Die neue Methode erweitert den Funktionsumfang einer herkömmlichen Werkzeugschleif-maschine um den Fertigungsschritt der Schneidkantenpräparation. Durch die Modifikation der Schleifscheibenauf-nahme, einem Standardbauteil, welches in jeder Werkzeugschleifma-schine vorkommt, wird ein Abrasivkörper in diese integriert. Somit lässt sich das [Tool]Prep-Verfahren universell und ohne großen Kosten-aufwand in bestehende Prozessketten integrieren. Um höchsten Qualitätsan-sprüchen zu genügen war es einer der größten Meilensteine die Firma GDS Präzisionszerspanungs GmbH als Kooperationspartner zu gewinnen. 

Die Firma GDS ist, aufgrund Ihrer Produktqualität, einer der weltweit bekanntesten Hersteller von Schleif-scheibenaufnahmen und bietet ein Großteil seines Aufnahmenportfolios als „[Tool]Prep ready“ an. Eine weitere Herausforderung bestand in der softwareseitigen Abbildung des Ver-rundungsprozesses durch die Maschi-nensteuerung der Werkzeugschleif-maschinen verschiedenster Hersteller. Hier konnten frühzeitig Lösungen mit Branchengrößen wie bspw. Alfred H. Schütte GmbH & Co. KG erarbeiten und blicken auf eine stetig wachsende Integration des [Tool]Prep-Verfahrens.

Prof.in Dr.-Ing. Fiona Sammler

Professorin Hochschule für Technik
und Wirtschaft Berlin

Gesamtkommentar

Die Innovation des Unternehmens ist ein neues Verfahren, welches eine Schneidkantenpräparation von Werk-zeugen in der Werkzeugschleifma-schine ermöglicht. 

Dies wird zu einer Verschlankung der Prozesskette bei der Werkzeug-herstellung führen, was in Bezug auf Kosteneffizienz und Energiever-brauch in der Fertigung einen wichti-gen Schritt darstellt. Das Potenzial der Technologie wird, auch aufgrund der genannten Kooperationspartner, als sehr hoch eingeschätzt.  

Dr.-Ing. Thomas Krawczek

Geschäftsführer Machining Innovations Network/
Founder MANOVA UG

Gesamtkommentar

Die Herausforderungen im Markt sind heute viel komplexer als sie früher waren. Damit werden die Lösungen auch komplexer. Um diese Lösungen zu entwickeln und in den Markt zu bringen, ist die Zusammenarbeit zwischen den Unternehmen sinnvoll. Das gilt vor allem für Startups.   

Die Firma [Tool]Prep UG hat ein tolles System entwickelt und dabei die Herausforderungen der Kunden erkannt. Sie haben sich nicht nur gefragt, wie das ideale Werkzeug aussieht, sondern haben auch die Fertigungsprozesse berücksichtigt, um dieses Werkzeug auch zu fertigen. Um diese Ideen auch umzusetzen, arbeitet das Unternehmen eng mit Partnern zusammen, sodass die komplexe Lösung durch Zusammenarbeit auch umgesetzt wird. 

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