Alles außer Titan

Sören Just, Inhaber der Dentallabor Just GmbH im erzgebirgischen Schwarzenberg, erschließt mit einem hochpräzisen Werkzeughaltersystem neue Potenziale: Mit Tribos-Polygonspannfuttern der Schunk GmbH & Co. KG, Lauffen/Neckar, kann er nun sogar die Lithium-Disilikat Glaskeramik E.max auf seinem Highspeed Bearbeitungszentrum schleifen – was mit Warmschrumpfaufnahmen nicht möglich war. „Konventionelle Warmschrumpffutter sind schlichtweg nicht geeignet, um HSE-Schäfte von diamantbestückten Schleifstiften zu schrumpfen“, so der Zahntechnikmeister. Und genau diese Schleifstifte seien nötig, um Glaskeramiken in Form zu bringen. „Mit Tribos lässt sich jetzt auch E.max maschinell bearbeiten, was langfristig sehr wirtschaftlich ist.“

Mit der Investition in ein Bearbeitungszentrum des Highspeed-Spezialisten Röders GmbH, Soldau, hat Just seine Fertigungskapazität deutlich erweitert. Eine zentrale Rolle spielten dabei die Spannmittel. Seit Einführung der Tribos-Polygonspannfutter werden auf der HSC-Maschine von Röders alle relevanten Materialien außer Titan bearbeitet. Just zählt zu den wenigen Laboren in Deutschland, die auch Katana-Zirkon verarbeiten. Speziell dafür hat das Unternehmen ein Werkstückspannmittel entwickelt, in dem die rechteckigen Zirkon-Rohlinge exakt mittig gespannt und optimal bearbeitet werden können.

Das Geheimnis der konstant hohen Rundlaufgenauigkeit der Tribos-Polygonspanntechnik liegt im Spannprinzip: Das Werkzeughaltersystem hat statt einer runden eine polygonförmige Aufnahmebohrung für das Werkzeug. Mit einer Spannvorrichtung wird von außen ein definierter Druck beaufschlagt, der die Aufnahmebohrung innerhalb des dauerelastischen Bereichs zu einem Zylinder verformt. Dieser Vorgang bewegt sich unterhalb der Rp 0,2 %-Dehngrenze, so dass Gefügeänderungen im Stahl ausgeschlossen sind. In diesem Zustand kann das Werkzeug leicht in den Halter gefügt werden. Anschließend wird der äußere Druck reduziert, der Innendurchmesser bewegt sich aufgrund seiner Materialelastizität in seine polygonale Form zurück und das Werkzeug wird über die Eigenspannung des Stahls kraftschlüssig gespannt.

Mit einer Rundlauf- und Wiederholgenauigkeit von unter 0,003 mm bei einer Ausspannlänge von 2,5 x D erfüllen die Werkzeughalter die hohen Anforderungen in der Werkstoffbearbeitung. Weil Tribos ohne bewegliche Teile arbeitet, ist das Spannsystem mechanisch unempfindlich. Es gewährleistet eine nahezu wartungs- und verschleißfreie Spannung. Dauertests zeigen, dass auch bei tausendfach wiederholten Spannvorgängen keinerlei Materialermüdung auftritt.

Entwickelt und patentiert wurde die Tribos-Polygonspanntechnik vor über zehn Jahren von Schunk. Das Ziel war klar definiert: Ein schlanker, störkonturoptimierter Werkzeughalter, der selbst kleine Werkzeuge sicher und präzise spannt. Mittlerweile wurde Tribos zu einer umfassenden Präzisionswerkzeughalterfamilie ausgebaut. Die HSC-tauglichen Aufnahmen sind für alle Werkzeugschäfte in h6-Qualität geeignet und je nach Typ mit bis zu 205 000 min-1 getestet. Bis heute werden sie ausschließlich am schwäbischen Stammsitz in Lauffen am Neckar gefertigt.

„Das Spannsystem funktioniert einfach, schnell und präzise“, fasst Sören Just die Vorzüge von Tribos zusammen. Auf seinem Bearbeitungszentrum Röders-Tec RXD setzt er zwei Varianten der Aufnahme ein: Tribos-Mini für Werkzeuge mit Schaftdurchmesser 3 und 4 mm sowie Tribos-S für 6-mm-Schäfte. Die darin gespannten Kugelfräser und Schleifstifte haben in der Regel Schneidendurchmesser zwischen 3 und 1 mm.

Mit 23 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ist das nach QS-Dental zertifizierte Dentallabor Just ein Betrieb mittlerer Größe. Seinen Tätigkeitsschwerpunkt sieht Sören Just im qualitativ hochwertigen Zahnersatz zu fairen Preisen. Auf diese Weise behauptet er sich insbesondere auch gegenüber dem Wettbewerb aus Osteuropa. Verständlich, dass dabei Präzision eine entscheidende Rolle spielt: „Je genauer die Krone, je besser der Rand abdichtet, desto langlebiger ist der Ersatz“, so der Zahntechnikermeister. Entscheidend sei die präzise Passgenauigkeit zum vorhandenen Zahnstumpf. So lasse sich vermeiden, dass Bakterien eindringen und den Zahn schädigen. Das hochpräzise Bearbeitungszentrum von Röders sorgt dafür, dass die Krone rings um den Stumpf extrem genau anliegt. Insbesondere an den filigranen Übergangsbereichen ist maximale Präzision gefragt. Dort beträgt die minimale Wandstärke bei Zirkon 0,6 mm, bei NE-Metallen gerade einmal 0,3 mm. Nach der maschinellen Fertigung der Gerüste werden die Teile von Zahntechnikern in handwerklicher Feinarbeit manuell verblendet. Speziell für den Einsatz auf Bearbeitungszentren von Röders bietet Schunk die Tribos-Polygonspannfutter in einer verlängerten und komplett abgedichteten Version an. Eine Kegelgeometrie sorgt dabei für eine besonders schlanke Störkontur. Die ist auch nötig, um die bis zu 25 mm hohen Rohlinge umfassend dreidimensional zu bearbeiten. Zudem ermöglicht sie die präzise Längenvermessung direkt in der Maschine. Um zu verhindern, dass Späne oder Schleifstaub in die Aufnahme beziehungsweise in die Spindel eindringen, sind die Schlitze an der Vorderseite der Aufnahme vulkanisiert und die Kühlmittelöffnung an der Rückseite verharzt.

Heinold Kostner Schunk, Lauffen/Neckar