12 Monate – 1973-74, die die Welt der Zerspanung verändern sollten – vom Drehen zum Fräsen.
Horst Lach, Geschäftsführer und CEO von LACH DIAMANT hat sich bereit erklärt, über die Entwicklung von Diamant- und CBN-Werkzeugen und -Schleifscheiben in einer modernen Industrie anlässlich des 95-jährigen Firmenjubiläums in einer fortlaufenden Serie zu berichten.
Horst Lach gilt als wahres Urgestein der Branche und wir freuen uns, dass der Pionier aus seiner über 57-jährigen Berufserfahrung in der Welt der Diamant-Werkzeugindustrie plaudern wird. In der vierten Folge dieser (fast) historischen Betrachtung erinnert sich Horst Lach daran, wie es in den zwölf Monaten nach Vorstellung der ersten polykristallinen Zerspanungs-Werkzeuge weiterging.
dihw Magazin
Dieser Artikel wurde als zweiter Teil der Reihe "Poly - poly - oder was?" im dihw Magazin (Ausgabe 4 | 2017) veröffentlicht.
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Dieser Artikel wurde als zweiter Teil der Reihe „Poly – poly – oder was?“ im dihw Magazin (Ausgabe 4 | 2017) veröffentlicht.
Wo kommen wir her – wo wollen wir hin? Das war zum Start dieses neuen Schneidwerkstoffes „polykristalline synthetische Diamanten“ (PKD) auch im Jahr nach der ersten Präsentation auf der Hannover Messe 1973 (s. Teil 1) die Frage. Trotz „poly“ ist auch hier die Grundlage „Diamant“ (griechisch: Adamas), in der Natur in Jahrmillionen in der Erde unter Druck und Hitze auf der Basis von Kohlenstoff gewachsen. Diamant in seiner monokristallinen Form ist nach wie vor das Härteste aller Dinge. Noch bevor der Mensch dessen Schönheit – „Diamonds are a girl‘s best friend“ – entdeckt hatte, nutzte er die Härte dieses „Unbezwingbaren“ handwerklich an den ersten Fundstätten in Indien, beispielsweise für das Abdrehen und Egalisieren von Mühlsteinen.
Die etwa 1770 in England einsetzende industrielle Revolution sowie deren massive Fortsetzung Mitte des 19. Jahrhunderts in Deutschland wäre ohne Diamant nicht möglich gewesen. Insbesondere für den Bau von Dampfmaschinen und Lokomotiven mussten Maschinen – genauer Schleifmaschinen – entwickelt und mit Scheiben zum Stahlschleifen bestückt werden, die ohne Diamant zum Abrichten dieser Scheiben nur geometrisch verzerrte Oberflächen erzeugt hätten. Der Bedarf nach diesem nunmehr in Brasilien und Afrika abgebauten Rohstoff Diamant stieg in den folgenden 100 Jahren ins Unermessliche – und erlangte letztendlich durch die beiden Weltkriege strategische Bedeutung.
Der Wunsch und das Verlangen, Diamanten wachsen zu lassen bzw. synthetisch herzustellen und sich damit unabhängiger von den Rohstoffmärkten in London und Antwerpen zu machen, wurde immer größer.
„Der Wunsch und das Verlangen, Diamanten wachsen zu lassen bzw. synthetisch herzustellen und sich damit unabhängiger von den Rohstoffmärkten in London und Antwerpen zu machen, wurde immer größer.“
Der Ingenieur, der Ideen umsetzte
So verwundert es nicht, dass es dem Ingenieur Tracy Hall in den USA 1954 erstmals gelang, mit einer speziell entwickelten Hochdruckpresse synthetische, „menschengemachte Diamanten“ herzustellen. Als General Electric 1957 diese synthetischen Diamanten in Körnungsform bis zur Größe von etwa 170 Mikron unter dem Markennamen »Man Made Diamond« erstmals anbot, war ein Schritt zu einer weiteren technischen Revolution getan, die auch heute noch durch immer neue Innovationen bekräftigt wird.
Es war wiederum Tracy Hall, der 1967/68 die Idee umsetzte, feinste Diamant-Körner in der Synthese zu verbacken und mit Hartmetall als Träger zu verbinden. Er hatte Erfolg: Der erste Schritt zu einem neuartigen so genannten polykristallinen synthetischen Diamant- Schneidstoff war gelungen.
Da der elektrische Funken (EDG – Electrical Discharge Grinding) für das Auftrennen der anfangs etwa 3,2 Millimeter Durchmesser messenden Ronden noch nicht entdeckt war, musste das Diamant tragende Hartmetall mit galvanisch beschichteten Diamant- Trennscheiben so geritzt werden, dass anschließend 90- bzw. 60-Grad-Segmente herausgebrochen werden konnten.
Neuer Schneidstoff für Anwender der ersten Stunde
Was tun mit dieser Errungenschaft – das muss sich das Management der General Electric damals wohl auch mit einigem Zögern gesagt haben. Schließlich hatten die beiden „Monopol-Player“ General Electric und DeBeers etwa 1966/67 gerade erst der Diamant-Körnung durch Metallüberzug zu einer Superhaftung in kunststoffgebundenen Schleifscheiben verholfen und somit den Einsatz des Hartmetall-Werkzeuges erstmals für die Industrie wirtschaftlich gemacht. Zudem sollte General Electric im Konzern seinerzeit gute Gründe gehabt haben, das eigene aufsteigende Hartmetall-Geschäft zu schützen – Stichwort Konzerntochter „Carboloy“.
Trotzdem muss sich das aufstrebende Management unter Leitung von Louis Kapernaros in der großen GE-Familie durchgesetzt haben. Es wurde beschlossen, drei bis vier ausgewählten Diamant-Unternehmen erste Muster dieses neuen Schneidstoffes zur Verfügung zu stellen, darunter auch LACH DIAMANT. Offenbar war GE neugierig, ob dieses bereits seit der Einführung der CBN-Schleifscheibe 1969 als „Borazon-Pionier“ bekannte Unternehmen auch diesmal ein Ideen-Bringer sein könnte.
So schreiben wir das Frühjahr 1974 kurz vor Beginn der Hannover Frühjahrsmesse. Das Jahr zwei nach der ersten PKD-Präsentation. Angefangen von der Einführung von PKD für die Fertigung von Cu-Kollektoren – PKD Drehen anstatt Schleifen wie vorher bei Roh-Kollektoren geübt – bis zur Kundengewinnung bei Aluminium- Bearbeitern wie seinerzeit zum Beispiel Westinghouse, Voith, Solex-Vergaser und, was mich auch heute noch überrascht, der begeisterte PKD-Kunde Oechsle. Der Anwender überdrehte Polyamit-Kunststoffe, kleine mit Zahlen bedruckte Zahnräder, die für Fahrzeug Kilometerzähler benötigt wurden.
Viele, in der Erinnerung zunächst kuriose Anwendungen der ersten Stunden kamen hinzu – wie der holländische Hersteller von Meerschaum- Pfeifen, der mit PKD nunmehr das „Mundstück“ präzise und schneller herstellen konnte. Aus Dank brachte er uns noch jahrelang zu jeder Messe ein Sortiment seiner neuesten Kreationen mit – worüber sich insbesondere unser damaliger Verkaufsleiter Ing. Günter Hobohm, ein passionierter Pfeifenraucher, sehr freute.
Die Automobilindustrie, als baldiger späterer Hauptnutzer dieser neuen Technologie, fehlt weitgehend in der Aufstellung der Anwender der ersten Stunde. Der Vorstoß eines norddeutschen Diamant- Werkzeugherstellers für das Überdrehen von Motorkolben den bis dato verwandten Naturdiamant abzulösen, konnte zu dieser Zeit nicht von Erfolg gekrönt sein. Die Poly-Schneide wurde durch ihren gegebenen Poly-Sägen- Charakter als zu rau für den Kolbenbetrieb empfunden. Das änderte sich erst Jahre später, als man herausfand, dass man diese „Rauigkeit“ vorteilhaft als Tasche für einen geschmeidigen Schmierfilm nutzen könnte; liegengebliebene Autos mit „Kolbenfresser“ sollten alsbald danach der Vergangenheit angehören.
Dieser in nur wenigen Monaten stark wachsende neue Geschäftszweig beeinflusste das Unternehmen LACH DIAMANT in seiner eigenen Planung. Ein gerade fertig gestellter Industrie- Neubau, der für den gleichsam aufstrebenden Zweig der Diamant- und Borazon- CBN-Schleifscheiben vorgesehen war, wurde kurzum erste Betriebsstätte für die Fertigung von PKD-Werkzeugen.
„LACH DIAMANT PKD-Werkzeuge wurden fortan auf dem Markt inzwischen unter dem geschützten Namen dreborid® angeboten.“
Die Schleifscheibenfertigung erhielt damals übrigens neue Fertigungsräume in einem benachbarten, zufällig frei gewordenen großen Betriebsbau, der uns bis zu unserem Umzug 1984 in das heutige Betriebsgelände Donaustraße in Hanau dienen sollte.
PKD-Fräsen als neue Technologie
Was tun mit dieser Errungenschaft – das muss sich das Management der General Electric damals wohl auch mit einigem Zögern gesagt haben. Schließlich hatten die beiden „Monopol-Player“ General Electric und DeBeers etwa 1966/67 gerade erst der Diamant-Körnung durch Metallüberzug zu einer Superhaftung in kunststoffgebundenen Schleifscheiben verholfen und somit den Einsatz des Hartmetall-Werkzeuges erstmals für die Industrie wirtschaftlich gemacht. Zudem sollte General Electric im Konzern seinerzeit gute Gründe gehabt haben, das eigene aufsteigende Hartmetall-Geschäft zu schützen – Stichwort Konzerntochter „Carboloy“.
Schnelles Wachstum – verbunden mit dem Ruf nach kürzeren Lieferzeiten, zwangen uns, so gut wie aus dem Stand heraus, bessere Bedingungen für das Schleifen dieses „biestigen Materials“ (wie es unser damaliger Meister der Natur-Diamantschleiferei Konrad Wagner ausdrückte) zu finden. Bei der Suche nach einer geeigneten Maschine wurden wir bei der Firma Kelch fündig. In den Folgejahren wurde diese für das PKD-Schleifen ideale Präzisions- Werkzeugschleifmaschine in Zusammenarbeit mit Kelch immer mehr den Besonderheiten des PKD-Schleifens – auch durch die Entwicklung von PKD-Schleifscheiben – angepasst. Nach Übernahme von Lizenz und Konstruktion wird diese Maschine auch heute noch von LACH DIAMANT unter der Bezeichnung »pcd-100/300« weitergebaut.
Für die Fertigung so genannter „single-tipped“-Werkzeuge waren wir zur Messe 1974 damit bestens gerüstet. Was brachte LACH DIAMANT grundlegend Neues für den weiteren Einsatz von PKD-Werkzeugen?
Das waren beispielsweise PKD-bestückte Hartmetall-Wendeplatten nach ISO. Nachdem man herausgefunden hatte, dass sich PKD-Schneiden mehrfach nachschleifen lassen, kam der Kundenwunsch auf, vorhandene Hartmetall-Klemmhalter weiterhin auch für Schneidplatten benutzen zu wollen – für Drehen und Fräsen! Fräsen? Wieder eine Anwendung. Das Fräsen mit PKD war geboren.
Die Sache mit dem Patent
Highlight auf unserem Messestand waren 1974 somit PKD-Wendeschneidplatten für Drehen und Fräsen. PKD-Fräsen als neue Technologie – vorgeführt auf einer Hermle-Fräsmaschine mit einer Drehzahl von max. 5.000 U/min – ausgerüstet mit 3-fach bestücktem Messerkopf. Gefräst wurden abwechselnd Aluminium und Teile aus Duroplast sowie Composite-Werkstoffen. Für die damalige Zeit darf das Interesse als „riesig“ bezeichnet werden – eben erfolgreich. Zumindest – bis am zweiten Tag überraschend der Junior-Chef eines seinerzeit branchenführenden norddeutschen Wettbewerbers auf unserem Stand erschien und erschrocken, gar vorwurfsvoll fragte, wie LACH denn dazu käme, PKD-Werkzeuge für das Fräsen zu zeigen. Diese Technologie hätte man nämlich zum Patent angemeldet. Mindestens zwei Lizenznehmer aus dem württembergischen Bereich habe man hierzu bereits gewonnen. Naja – das Hin und Her auf der Messe gestaltete sich am Ende so, dass LACH DIAMANT eine kostenlose Lizenz erhielt. Der Leser hat es wohl schon erraten, auch aus dem Patent wurde nichts.
Nur am Rande sei noch vermerkt, dass in jenen Tagen noch eine technologisch umsetzbare Idee geboren wurde – nämlich das Reiben mit PKD, was wir anschließend mit einem jungen Mann aus dem Schwäbischen für eine mögliche Kooperation diskutierten.
Horst Lach
