Bester Zahnersatz im 24-Stunden-Takt

24 Stunden von Auftragseingang bis Auslieferung. Das ist die Durchlaufzeit, die im dentalen Fräszentrum von Mack für die Herstellung von Kobalt-Chrom-Zahnersatz für Dentallabore aus Deutschland und Europa gilt. Die Anforderungen an Prozesssicherheit und Fertigungstoleranzen, an Werkzeug und Beschichtung sind deshalb extrem hoch. Die Firmengruppe Mack mit Hauptsitz im baden-württembergischen Dornstadt nimmt darum vor allem ein Leistungsziel ins Visier: die perfekte Zerspanung. Ob es um Großbauteile bis zu 10 Metern Länge oder filigrane Strukturen in Zahnkronen geht: Mack ist Zerspanungspartner in 20 verschiedenen Branchen, von Maschinenbau über Halbleiterindustrie bis zu Luftfahrt und Medizintechnik. Dafür entwickelt und fertigt der eigene Bereich Schleiftechnik maßgeschneiderte HM-Werkzeuge von 0,5 bis 40 mm Durchmesser – und berücksichtigt alle anwendungsspezifischen Bedingungen wie etwa Material, Maschinenparameter, Kühlung oder Spannsituation.

Dabei zählt insbesondere die Performance, betont Alexander Mack, mit Vater Franz geschäftsführender Gesellschafter des Unternehmens: „Wir konzentrieren uns auf den Mehrwert, den wir durch effiziente Zerspanprozesse für unsere Kunden erzielen können.“ Unterm Strich kann also eine hohe Standzeit oder Schnittgeschwindigkeit größere wirtschaftliche oder Anwender-Vorteile bringen als ein preiswertes Werkzeug. Das zeigt sich zum Beispiel beim Fräsen von individuellem Zahnersatz. Der Fertigungsprozess ist minuziös getaktet: Wird ein Datensatz für Zahnprothetik online geliefert, wird er in der CAD-/CAM-Software geladen und eine passende Frässtrategie ausgewählt, je nach Material und Auftrag. Dann folgen Simulationstest und schließlich Maschinenanlauf – alles vollautomatisch, ohne manuelle Eingriffe.

Neue Schicht meistert Materialwechsel

Diese Fertigungsroutine stellte ein Wechsel der bisherigen Kobalt-Chrom-Legierung vor Herausforderungen. „Wir fräsen aus diesem Werkstoff pro Tag mehrere Hundert Kronen, Brücken oder anderen Zahnersatz, den unsere Kunden meist noch keramisch verblenden. Kein Teil ist gleich, die Werkzeuge müssen deshalb unter verschiedensten Eingriffswinkeln funktionieren und ein breites Prozessfenster bieten“, erläutert Tobias Mack, Leiter der Schleiftechnik. Nach der Materialumstellung ergaben sich jedoch zu große Schwankungen in den vorgegebenen Standzeiten, auch die Genauigkeit hatte gelitten – wohlgemerkt bei Toleranzen von bis zu fünf Mikrometern bei manchen Anwendungen.

Ein Fall für die Werkzeugentwicklung von Mack, die mit ihrer über 30-jährigen Zerspanungserfahrung in die Problemlösung ging und alternative Hartmetallwerkstoffe, Schneidengeometrien wie auch Beschichtungen prüfte. Der Oberflächenspezialist Oerlikon Balzers, schon gut zehn Jahre Partner und Lieferant von Diamantbeschichtungen für die Zirkonoxid-Bearbeitung, hatte schließlich den richtigen Tipp: BALIQ TISINOS. „Die Schicht hat mit ihren Werten schon auf dem Papier überzeugt und in der Praxis sofort funktioniert. Gefallen hat uns vor allem, dass keine Werkzeugnachbehandlung nötig ist und sich somit die Prozesskette verkürzt“, so Tobias Mack.

Die AlTiSiN-basierte Hochleistungsschicht, eine der sehr glatten, defektfreien BALIQ-Schichten aus der S3p-Technologiegeneration, ist ausgelegt auf die Bearbeitung hochwarmfester Materialien und der Hartbearbeitung bis 70 HRC. Sie stabilisiert in der Dentaltechnik die Kobalt-Chrom-Zerspanung, denn sie schützt das Substrat vor hohen Temperaturen und wirkt gegen adhäsiven Verschleiß. „Mit BALIQ TISINOS sind wir auf sehr gute Standzeiten gekommen und können unsere Schlichtwerkzeuge bis zu 30 Prozent länger einsetzen. Bei höchster Genauigkeit“, resümiert Alexander Mack.