Digitales Festwalzwerkzeug mit Prozessüberwachung

Prozesssichere Ressourceneinsparung durch Festwalzen mit digitalen Werkzeugen von ECOROLL

Copyright: ECOROLL AG Werkzeugtechnik

Die Produktionstechnik „Made in Germany“ bleibt ein zentraler Erfolgsfaktor der deutschen Industrie. Gleichzeitig beschleunigt sich die Verschmelzung analoger und digitaler Prozesse deutlich. Der Digitale Zwilling bildet heute die Grundlage für fundierte Entscheidungen sowie für die Weiterentwicklung von Produkten und Fertigungsabläufen. Durch die Vernetzung von Maschinen und Anlagen werden Produktionsressourcen effizienter genutzt, während die digitale Interaktion zwischen Fertigungsleitung, Bedienpersonal und Maschinenpark zu einer kontinuierlichen Steigerung der Prozessqualität führt.

Der Mittelstand zählt mit seinen zahlreichen  und wirkungsvollen Innovationen zu den wichtigsten Treibern von Operational Excellence. Auch die ECOROLL AG Werkzeugtechnik in Celle – einer der Hidden Champions der Branche – hat für den Spezialprozess des Glatt- und Festwalzens eine digitale Lösung entwickelt und erfolgreich in die Serienanwendung überführt.

ECOROLL entwickelt und produziert Werkzeuge für das Glatt- und Festwalzen – einen mechanischen Prozess der Oberflächenbearbeitung, der umgangssprachlich auch Rollieren genannt wird. Die Werkzeuge dienen der mechanischen Nachbearbeitung metallischer Bauteile, um deren Oberflächengüte gezielt zu verbessern. Durch das Verfahren entsteht eine besonders glatte Oberfläche, während gleichzeitig die Festigkeit des Bauteils steigt und dessen Lebensdauer verlängert wird. Verantwortlich dafür ist eine gezielte Veränderung des Werkstoffgefüges: Die mechanische Verformung an der Oberfläche erzeugt lokale Druckeigenspannungen, die das Bauteil im Betrieb widerstandsfähiger machen

Die eingebrachten Druckeigenspannungen verlangsamen das Risswachstum und erhöhen die Lebensdauer von Bauteilen um bis zu 150 %. Diese zusätzliche Belastbarkeit ermöglicht es Konstrukteuren, Bauteile leichter, kompakter und ressourceneffizienter auszulegen – ohne Kompromisse bei der Betriebssicherheit.

Da sich die eingebrachten Eigenspannungen nach dem Prozess nicht zerstörungsfrei prüfen lassen, muss der Festwalzprozess zuverlässig überwacht werden. Nur so wird sichergestellt, dass keine fehlerhaften Bauteile – etwa sicherheitsrelevante Komponenten im PKW-Fahrwerk – in den Einsatz gelangen.

Da das Prozessergebnis bei korrekt eingestellten Parametern sehr reproduzierbar ist, hat die ECOROLL AG die ECOsense entwickelt – einen integrierten Mini-Computer im Werkzeug. Er überwacht den Festwalzprozess in Echtzeit und stellt dessen lückenlose Dokumentation sicher. Jeder durchgeführte Prozess ist somit vollständig erfasst. Auf diese Weise erhöht ECOROLL die Prozesssicherheit bei seinen Kunden und reduziert zugleich das Risiko in der Anwendung der Technologie.

Copyright ECOROLL AG Werkzeugtechnik

ECOROLL begann die Digitalisierung seiner Werkzeuge mit einer Lösung, die eine Verbindung zwischen Werkzeug und Smartphone des Bedieners ermöglichte. Das Unternehmen gehörte damals weltweit zu den Vorreitern, die klassische, zuvor „dumme“ Werkzeuge digitalisierten. Über eine App konnten – und können bis heute – alle Prozessdaten eingesehen und als Protokoll gespeichert werden.

Für den Einsatz in der Großserienfertigung erwies sich diese Lösung jedoch als nicht ausreichend praktikabel. Heute lässt sich ECOsense daher vollständig in nahezu jede Werkzeugmaschine integrieren. Die Software kann entweder über die Maschinensteuerung oder über einen separaten PC betrieben werden, und alle Daten sind bei vorhandener Netzwerkverbindung standortunabhängig abrufbar.

Copyright ECOROLL AG Werkzeugtechnik

Da die technologische Entwicklung kontinuierlich voranschreitet, entwickelt ECOROLL die ECOsense stetig weiter. In Kooperation mit führenden deutschen Forschungseinrichtungen der Produktionstechnik werden Forschungsprojekte sowohl zur Anwendung als auch zur Weiterentwicklung der Technologie umgesetzt.

Auf der EMO 2025, der Weltleitmesse für die Metallbearbeitung, präsentierte das Unternehmen eine neuartige Prozessregelung. Diese ermöglicht nicht nur die Regelung direkter Prozessparameter wie der Walzkraft, sondern auch indirekter Parameter wie der Kontaktpressung. Dies ist insbesondere deshalb relevant, weil sich die Kontaktpressung aus der Bauteilgeometrie und der Walzkraft ergibt und physikalisch maßgeblich für die eigenschaftsverändernde Wirkung des Festwalzens verantwortlich ist.

Dank der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Technologie ermöglicht ECOsense heute eine prozesssichere Integration der Lebensdauersteigerung durch Festwalzen. Dadurch können internationale Industriekonzerne Material und Gewicht zuverlässig reduzieren. Besonders in der Luftfahrt profitieren Hersteller: Neue Flugzeuggenerationen lassen sich leichter und effizienter konstruieren, da die durch das Festwalzen erzielte Lebensdauererhöhung nun reproduzierbar und sicher eingebracht werden kann.

Impressum:

ECOROLL AG Werkzeugtechnik
Hans-Heinrich-Warnke-Str. 8
29227 Celle

T: +49 5141 9865-0
F: +49 5141 881440
@: mail@ecoroll.de