EN
Auf dem anspruchsvollen Markt der Automobilfertigung kann bereits eine geringfügige Senkung der Ausschussrate dem Unternehmen Millionen Dollar an Kosten ersparen. Ein mittelständischer Hersteller von Getriebekomponenten war mit übermäßigem Nacharbeit- und Ausschussaufkommen von über 6,5 % konfrontiert, verursacht durch oberflächennahe Verbrennungen und Mikrorisse infolge des Schleifens. Dies erhöhte die Produktionskosten und gefährdete Liefertermine sowie die Kundenzufriedenheit. Diese Fallstudie untersucht, wie es einem Hersteller gelang, innerhalb von weniger als sechs Monaten eine Ausschussrate unter 0,8 % zu erreichen – mithilfe von CBN-Schleifmitteln von Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd.
Das Problem: Warum Aluminiumoxid-Scheiben versagten
Dieser mittelgroße Zulieferer von Getriebeteilen für Kraftfahrzeuge fertigte 62–64 HRC vergütete Zahnräder und Wellen mit Aluminiumoxid-Schleifscheiben ab. Obwohl Aluminiumoxid-Schleifscheiben tatsächlich kostengünstiger waren, stumpften die Aluminiumoxid-Körner jedoch rasch ab und erzeugten im Schleifbereich viel Wärme. Diese Wärme führte häufig zu:
Oberflächenverbrennungen, die bei der Farbeindringprüfung sichtbar waren.
Mikrorissen und damit einer verkürzten Lebensdauer des Endteils.
Häufigem Dressieren und damit zu langen Stillstandszeiten sowie hohen Werkzeugkosten für die Schleifscheiben.
Schwankungen der Oberflächenbeschaffenheit, wodurch Probleme in nachfolgenden Montageschritten entstanden.
Die Ausschussquote in der Fertigung lag durchschnittlich bei 6,5 % (5–8 %). Qualitätsmanager schätzten den jährlichen Verlust durch Ausschuss auf über 400.000 US-Dollar.
Die Lösung: Umstieg auf konstruierte CBN-Schleifscheiben
Das Werk konsultierte Anwendungstechniker von Zhengzhou Ruizuan und einigte sich auf einen experimentellen Versuch mit maßgeschneiderten CBN-Schleifscheiben. Ruizuan empfahl eine metallgebundene CBN-Schleifscheibe, die speziell für die Bearbeitung gehärteter Zahnradstähle entwickelt wurde. Konkret:
CBN-Korngröße: B151 (ca. 100/120 Mesh)
Bindungsart: Metallmatrix bietet tatsächlich eine überlegene Kornbindung.
Konzentration: 150 %, ermöglicht tatsächlich ein schnelleres Schleifen.
Betriebsgeschwindigkeiten (kompatibel mit aktuellen Schleifmaschinen) im Bereich von 45 bis 60 m/s
Im Gegensatz zu Aluminiumoxid bewahrte die extreme Härte des CBN die Schleifkörner während des gesamten Schleifzyklus ihre Schärfe. Die Metallbindung wirkt zudem als Wärmesenke und leitet die Wärme effizient vom Werkstück ab. Ruizuan stellte zudem umfangreiche Schleifdaten bereit, darunter optimale Scheibendrehzahl, Vorschubgeschwindigkeit und Kühlmittel.
Das Ergebnis: Ausschussrate sinkt auf 0,8 %
Nach einer zweiwöchigen Testphase an einer ihrer Zahnradschleiflinien wurde bestätigt:
Reduzierung von Fehlern: Es wurden praktisch keine Verbrennungen oder Mikrorisse festgestellt; Ausschuss sank während der Testphase von 6,5 % auf 1,2 % nach einigen Feinabstimmungen und stabilisierte sich schließlich bei 0,8 %.
Verlängerung der Lebensdauer der Schleifscheiben: Jede CBN-Schleifscheibe ermöglichte die Bearbeitung von über 4500 Teilen pro Dressvorgang im Vergleich zu nur 300 oder weniger bei Aluminiumoxid. Die Werkzeugkosten konnten jährlich um über 70 % gesenkt werden.
Häufigkeit des Dressens: Bei Aluminiumoxid war nach jeweils 50 bis 100 bearbeiteten Teilen ein Dressvorgang erforderlich, während bei CBN-Schleifscheiben nur alle 1500 Teile gedresst werden muss – dies ermöglicht eine Nutzung der Maschine für andere Aufgaben.
Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit: Die Rauheitswerte (Ra) sanken von 0,8 µm auf 0,4 µm; die zweite Honoperation entfiel.
Der Betriebsleiter nannte Einsparungen von über 600.000 US-Dollar pro Jahr – eine beträchtliche Summe im Vergleich zu den ursprünglichen Schätzungen.
Warum die CBN-Schleifscheiben von Zhengzhou Ruizuan den Unterschied machten
Der erfolgreiche Wechsel zu CBN-Schleifscheiben gelang durch folgende Faktoren:
Anwendungsspezifische Anpassung: Ruizuan passte seine CBN-Schleifscheiben speziell an das verwendete Zahnradmaterial, dessen Härte, die Maschinenparameter sowie die eingesetzten Kühlschmierstoffe des Zahnradherstellers an.
Strenge Qualitätskontrolle: Die Schleifscheiben erfüllten die ISO-9001-Fertigungsstandards und wurden sogar mit individuellen Prüfberichten geliefert.
Technischer Support: Die Ingenieure von Ruizuan führten tatsächlich eine Schulung zu den neuen Schleifparametern durch und überwachten den ersten Produktionslauf.
Zertifizierungen: Die Scheiben waren CE-, SGS- und TÜV-zertifiziert und erfüllten die aktuellen Automobilstandards des Werks (IATF 16949).
Zusammenfassung
Der Wechsel zu kundenspezifischen metallgebundenen CBN-Scheiben ermöglichte diesem Getriebewerk eine deutlich verbesserte Oberflächenqualität sowie eine Reduzierung von Schleiffehlern. Das Unternehmen erzielte jährliche Einsparungen von mehr als 600.000 US-Dollar durch geringere Ausschussraten, längere Werkzeuglebensdauer und weniger Maschinenausfallzeiten. Seit 2014 unterstützt Zhengzhou Ruizuan Diamond Tool Co., Ltd. industrielle Kunden dabei, die Schleifkosten zu senken und die Qualität mithilfe ihres umfassenden Sortiments an Diamant- und CBN-Schleifmitteln zu verbessern. Kontaktieren Sie Ruizuan für eine individuelle Analyse Ihres Schleifprozesses.