Die Tatsache, dass es jenseits des täglichen Wettbewerbs grundlegende gemeinsame Interessen gibt, ist nichts, was die Werkzeug- und Formenbauer von anderen Branchen unterscheidet. Mit welcher Verve der 1992 gegründete VDWF, der Verband Deutscher Werkzeug- und Formenbauer, diese Interessen im Sinne seiner Community vertritt, ist hingegen weniger alltäglich. Innerhalb von 30 Jahren ist aus den 18 Gründerunternehmen ein Netzwerk mit knapp 450 Mitgliedern entstanden. Diesbezüglich ist der VDWF über alle Zweifel erhaben, denn die Daseinsberechtigung eines Verbands korreliert mit dem aus Mitgliedersicht wahrgenommenen Nutzen.

Sowohl Prof. Dr.-Ing. Thomas Seul, Präsident, charismatische Galionsfigur und fachliche Speerspitze des Verbands, als auch Ralf Dürrwächter, umtriebiger VDWF-Geschäftsführer, Award-gekrönter Verbands-Kommunikator und im Zuge virtueller Spätschichten den Teilnehmern als Nippelboard-Virtuose ans Herz gewachsener Entertainer, brennen für ihre Familie der deutschen Werkzeug- und Formenbauer.

Einen Auszug aus dem sukzessive erweiterten Leistungsspektrum des Verbands finden Sie ab Seite 40. Aus meiner Sicht hervorzuheben ist die jüngst erreichte Mitgliedschaft der Forschungsgemeinschaft Deutscher Werkzeug- und Formenbauer (FDWF – ebenfalls eine Initiative des VDWF) im Mittelstandsnetzwerk AiF. Das erhöht die Chancen auf geförderte Forschungsaktivitäten enorm.

Herzlichen Glückwunsch, VDWF, und auf ein ‘Weiter so’ von einem überzeugten Familienmitglied.

<a href="mailto:helmut.damm@hanser.de">helmut.damm@hanser.de</a>

Helmut Damm ist Chefredakteur der FORM+Werkzeug

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EDI FW Helmut Damm

Damm, Helmut

Mit der Übernahme von Eroform erhielt der Zulieferer CVT-Capellmann das erforderliche Know-how, um seine bis dato fremdvergebenen Spritzgusswerkzeuge inhouse fertigen zu können. Die Qualität der 5-Achs-BAZ und der Service von Hersteller Hermle sind die Basis dafür.

Die CVT-Gruppe mit Stammsitz in Gosheim fertigt über 80 Millionen Getriebekomponenten pro Jahr. Eines machte die CVT-Gesellschafter Hans und Paul Capellmann jedoch unzufrieden – noch immer gaben sie wichtiges Know-how preis, weil sie Spritzgusswerkzeuge extern fertigen lassen mussten.

Der Corona-Lockdown brachte die Lösung: Statt Zeit in den Aufbau eines eigenen Werkzeugbaus zu investieren, übernahmen sie die Eroform GmbH im nur 30 km entfernten Eschbronn-Locherhof. Zum Geschäftsführer ernannten sie Roland Hermle, der ein kompetentes und motiviertes Team vorfand. „Geplant war, dass ich nur temporär vor Ort bin. Doch dann kam es anders“, so Hermle. Schuld daran war auch der vernachlässigte Maschinenpark, in den schon länger nicht mehr investiert worden war.

Formenbau-Know-how  in den eigenen Reihen

Rückblick: 1980 gründete Peter King ein Unternehmen zum Erodieren formgebender Teile – die Eroform GmbH. 1991 erweiterte er den Maschinenpark und etablierte den Betrieb endgültig als vollwertigen Werkzeug- und Formenbauer über den Landkreis Rottweil hinaus. 2017 vergrößerte eine neue Halle die Produktionsfläche von ehemals 550 auf 1800 m2. Nachdem jedoch die Nachfolgerfrage offenblieb, entschied sich Peter King im März 2020 dazu, sein Unternehmen zu verkaufen.

Für CVT-Capellmann war das eine glückliche Fügung. Das mittelständische Familienunternehmen fertigt Verzahnungsteile für die Automobilindustrie, Power Tools und Haushaltsgeräte. Die hochpräzisen Zahnräder, Schnecken und kompletten Baugruppen übertragen Kräfte beispielsweise in Stellmotoren, bei der Komforteinstellung in Fahrzeugen sowie im Rahmen des Motorenmanagements. Hinzu kommen CNC-Langdrehteile, die im Schweriner Partner-Werk PTS-precision GmbH – dem zwischenzeitlich größten Drehteilehersteller in Mecklenburg-Vorpommern – gefertigt werden, wo neben Hans Capellmann auch Roland Hermle die Geschäfte verantwortet. „Wir spritzen in der Unternehmensgruppe sehr viel Kunststoff und mussten bis dahin die dafür benötigten Werkzeuge bei externen Herstellern in Auftrag geben“, erzählt er. „Dabei ist das Kunststoffspritzwerkzeug das Herzstück – hier liegt unser Know-how.“ CVT plante daher schon länger, einen eigenen Werkzeugbau aufzustellen. „Aber uns fehlte einfach die Zeit.“

Bei Eroform fand man die Erfahrung und einen entsprechenden Maschinenpark: Neben Anlagen zum Erodieren sowie zum Flach- und Außenrundschleifen zählen auch fünf Hermle-Bearbeitungszentren dazu: eine ‘C 600 U’, zwei ‘C 40 U’ und zwei ‘C 22 U’. Zum 1. Juli 2020 übernahmen die Gesellschafter Hans und Paul Capellmann den Werkzeugbauer und Lohnfertiger Eroform – und beriefen Roland Hermle zum kaufmännischen Geschäftsführer.

„Die Erwartungshaltung bei den Mitarbeitern war hoch“, erinnert sich der Geschäftsführer an die Anfangszeit. Diese wollte er nicht enttäuschen und war seitdem nahezu jeden Tag vor Ort.  Er führte viele Gespräche, strukturierte neu, schickte Mitarbeiter auf Schulungen und holte den Wartungsrückstand der Maschinen auf. „Trotz der vernachlässigten Pflege der Bearbeitungszentren, schafften es die Hermle-Techniker, unsere Fertigungsanlagen rasch wieder auf aktuellen Stand zu bringen“, lobt er den Service.

Die Fertigung bei Eroform gliedert sich in den Werkzeug- und Formenbau für Spritzguss- und Druckgussteile sowie in die Serienfertigung von CNC-Frästeilen. Zu ersterem zählt auch die Wartung der Formwerkzeuge, unabhängig vom Hersteller. „Die Spritzgussformen sind zum Beispiel bei Automobilzulieferern im Einsatz. Hat das Werkzeug eine gewisse Schusszahl erreicht, kommt es zu uns in die Wartung. Wir demontieren, reinigen und ersetzen Verschleißteile. Am Ende montieren wir die Form wieder zusammen, sodass sie fit für die nächsten Schüsse ist. Ohne die jahrzehntelange Erfahrung und das Wissen der Mitarbeiter wäre das nicht möglich“, erklärt Roland Hermle.

Einzelteile und Serien  fünfachsig bearbeiten

Die 5-Achs-BAZ von Hermle sind dagegen hauptsächlich in der Einzelteil- und Serienfertigung von CNC-Bauteilen im Einsatz. „Problematisch war hier nur, dass wir für Einzelstücke die Serienfertigung oft unterbrechen mussten“, erzählt Hermle. Gelöst hat er das mit einer ‘C 12 U’, die CVT bereits vor wenigen Jahren für den Ausbau des eigenen Werkzeugbaus gekauft hat. Sie wurde nach Eschbronn-Locherhof transferiert und erweitert dort die Kapazität in der Zerspanungsabteilung.

„Auf der C 12 U bearbeiten wir nun ausschließlich Einzelteile, vor allem für den Werkzeugformenbau“, erklärt Tobias Slezinski, Abteilungsleiter Zerspanung bei Eroform. „Wir fertigen komplexe Teile mit Durchmessern zwischen einem und 250 Millimetern sowie Formplatten und Bauteile mit bis zu 450 mm Breite und 600 mm Länge. Je nach Komplexität und Geometrie variieren die Bearbeitungszeiten zwischen 15 und 60 Minuten.“ Gefräst werden hauptsächlich Edel- und Werkzeugstähle sowie Aluminium und Kupfer.

Zwei der Hermle-Anlagen sind automatisiert: An einer der beiden C 22 U ist ein Indunorm-Handlingsystem adaptiert. Dieses stellt bis zu 24 Palettenspeicherplätze zur Verfügung. Auf diese Weise kann die Maschine bis zu 24 Stunden am Stück autark fräsen. Die zweite C 22 U wird durch einen Roboter ‘gefüttert’. „Leider handelt es sich hier um eine Fremdautomation. Die fehleranfällige Schnittstelle hat uns gezeigt, dass wir zukünftig auf eine Komplettlösung aus einer Hand setzen werden“, wirft Roland Hermle ein.

Unabhängig davon laufen alle Anlagen zuverlässig. Kommt es dennoch zu einem ungeplanten Stopp während der personenlosen Schichten, klingelt das Handy von Tobias Slezinski. „Ich logge mich dann direkt in das Bedienpanel der betroffenen Maschine ein und sehe, wo das Problem ist. Die Bearbeitungszentren von Hermle selbst sind jedoch kaum anfällig. Die Prozesse laufen über Wochen stabil und zuverlässig. Ebenso sicher halten sie hohen Vorschüben beim Schruppen stand.“

Tobias Slezinski hat auch schon eine Idee, wie er die Standzeit der Werkzeuge erhöhen kann und nennt Schlagworte wie Minimalmengenschmierung und Trockenschmiertechnik. Roland Hermle schätzt diese Eigeninitiative: „Ich lasse gern Freiräume für Verbesserungsvorschläge, wenn das Ergebnis am Ende stimmt. Fehler dürfen passieren – am besten jedoch nur einmal.“

Für Roland Hermle war Eroform bis dato – anders als gedacht – ein Fulltimejob. Jetzt, da Mitarbeitende und – dank des kompetenten Hermle-Services – Maschinen up to date sind, geht es laut Roland Hermle aufwärts. „Wir bekommen neue Aufträge, bauen die eigene Konstruktion aus und haben nun die Wertschöpfung inhouse.“ Das macht sich auch in der Auslastung bemerkbar: Der Geschäftsführer beobachtet täglich die Soll- und Ist-Zahlen und liegt mit einer aktuellen Auslastung von 94 Prozent fast zehn Prozentpunkte über seinem geplanten Ziel.

Die Zuverlässigkeit steht bei Eroform in Reih und Glied (von links): die C 12 U für die Einzelteilfertigung, eine C 22 U mit Fremdautomation, eine C 40 mit Palettenwechsler und eine C 22 U mit dem Indunorm-Handlingsystem

Serien- und Einzelteile: Auch auf der C 40 U fertigt Eroform Einzelteile für den Werkzeugformenbau

Haben die Unabhängigkeit in der Fertigung erreicht: Tobias Slezinski, Abteilungsleiter Zerspanung und Roland Hermle, Geschäftsführer der Eroform GmbH (von links)

Das Indunorm-Handlingsystem an der C 22 U (vorn im Bild) fasst bis zu 24 Paletten

Tobias Slezinski ist für den störungsfreien Betrieb der Maschinen verantwortlich

Formenbauteile fünfachsig bearbeitet: Je nach Komplexität benötigt die C 12 U bei Eroform für ein Bauteil 15 bis 60 Minuten

20:7

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<a href="https://www.eroform.de" target="_blank">www.eroform.de</a>

 <a href="https://www.hermle.de" target="_blank">www.hermle.de</a>

Udo Hipp ist Marketingleiter  bei Hermle in Gosheim <a href="mailto:udo.hipp@hermle.de">udo.hipp@hermle.de</a>

5-Achs-Bearbeitungszentren

Werkzeugmaschinen für die spanende Fertigung

Bearbeitungszentren

5-Achs-Simultanbearbeitung

Spanende Verfahren

Formen- und Werkzeugbau

Kunststoffverarbeitungsmaschinen

Fertigungsautomation

Formeinsätze fünfachsig präzisionsbearbeiten

Für gekrümmte Flächen  aus Metall und Kunststoff

Optische Komponenten weisen Konturen und Oberflächen auf, deren Qualität um eine Zehnerpotenz besser sein muss als sonst in der Mikroproduktion üblich. Die son-x GmbH in Aachen greift dafür beim Formenbau auf ein 5-Achs-Ultrapräzisions-BAZ von Röders zurück.

Das Unternehmen son-x in Aachen wurde 2011 als Spin-off aus dem Aachener Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT heraus gegründet und ist seitdem schnell gewachsen. „Wir haben uns auf die Ultrapräzisionsbearbeitung von Metallen und Kunststoffen spezialisiert“, erläutert Geschäftsführer Dr.-Ing. Olaf Dambon.

Initialzündung war die Entwicklung eines Aktuators, der eine Schneide aus einem Diamant-Einkristall mit Ultraschallfrequenz schwingen lässt. Diese Schneide wird als Drehmeißel auf luftgelagerten Höchstpräzisions-Drehmaschinen eingesetzt. Die Vibration sorgt für extrem kurze Kontaktzeiten mit dem Werkstück, sodass keine thermische/chemische Reaktion zwischen Schneide und Werkstück auftritt. Das ermöglicht den Einsatz der Diamantschneide auch bei der Bearbeitung von Stahl. Einsatzbereiche sind unter anderem Formeinsätze zur Produktion von Linsen durch Spritzgießen. So entstand das aus Ultraschallgenerator und Werkzeughalter bestehende System ‘UTS2’ für den Einsatz auf Präzisions-Drehmaschinen. Als weitere Produktfamilie sind Ultraschall-Spindeln im Programm.

Präzisionsbearbeitung und  Engineering als Dienstleistungen

„Der optimale Einsatz dieser Lösungen erfordert viel Know-how, weshalb es viele Kunden vorziehen, fertige Bauteile oder Prototypen zu beziehen“, ergänzt Geschäftsführer Dr.-Ing. Benjamin Bulla. Deshalb baute das Unternehmen neben seiner umfassender Engineering-Kompetenz in der hochpräzisen Bearbeitung von Bauteilen auch entsprechende Fertigungskapazitäten auf. Hergestellt werden sowohl metallische Bauteile aus diversen Legierungen bis hin zu hochharten Stählen, als auch Bauteile aus – meist glasklaren – Kunststoffen. Die Stückzahlen reichen vom Einzelteil bis zu mehreren 100 pro Jahr, die Abmessungen von wenigen Millimetern bis hin zu Durchmessern von 500 mm, wie etwa bei metallischen Spiegeln. Einsatzbereiche sind Optik, Lasertechnik, Sensorik und Astronomie, aber auch Formen für Lichtleit- und Beleuchtungssysteme für die Automobilindustrie. Hinzu kommen optische Arrays sowie reine Forschungsanwendungen wie Spiegel für die Wendelstein-7-X-Anlage für Kernfusionsexperimente des Max-Planck-Instituts.

„Mit der Zeit erhielten wir immer häufiger Anfragen zu Teilen, deren Geometrie zu komplex war, um sie durch Drehbearbeitung darstellen zu können“, erinnert sich Dr. Dambon. Für die Suche nach einer geeigneten Maschine wurden zunächst ein Lastenheft erstellt und eine Testgeometrie entworfen. Anschließend begann die Ermittlung möglicher Lieferanten. Der Kontakt mit Maschinenhersteller Röders kam 2016 auf der Messe ‘Optatec’ zustande, wo die Firma unter anderem qualitativ hochwertig bearbeitete Formeinsätze ausgestellt hatte. In die engere Wahl kamen schließlich neben Röders noch vier weitere auf dem Gebiet der Hochpräzisionsbearbeitung tätige Maschinenhersteller, darunter drei Japaner. Nach intensiven Vorgesprächen erhielten die Kandidaten schließlich die CAD-Daten für ein Testbauteil, das die wesentlichsten Herausforderungen der gewünschten Aufgabenstellung aufwies. Bei diesem Vergleich schnitt das von Röders bearbeitete Probeteil am besten ab. Da auch die vorausgegangene Beratung überzeugt hatte, erhielten die Soltauer den Zuschlag für ein 5-Achs-BAZ des Typs ‘RXP 601 DSH’.

„Bei unseren Präzisionsanforderungen standen die Faktoren Steifigkeit, Laufruhe und thermische Stabilität weit oben auf der Prioritätenliste“, sagt Dr. Bulla. Im Vergleich zur Winzigkeit der zu bearbeitenden Details und der dafür eingesetzten Mikrowerkzeuge wirke die auch für härteste Schruppbearbeitungen geeignete Röders-Maschine auf den ersten Blick eher überdimensioniert. Doch genau diese Masse und die Maßnahmen, die der Hersteller zur Gewährleistung höchstmöglicher Präzision der Bearbeitungsergebnisse ergriffen habe, wirkten sich im vorliegenden Fall ausnehmend positiv aus.

Bei der Bearbeitung aufwendiger optischer Arrays mit Hunderten winziger Kavitäten für Linsen dauere ein Job manchmal mehr als 50 Stunden, und in dieser Zeit müsse der Referenzpunkt der Maschine äußerst stabil bleiben, damit die exakte Ausrichtung jeder Linse gewährleistet bleibt. Die RXP 601 DSH erreiche dies dank ihrer Linear-Direktantriebe, hochpräziser Linearführungen und eines reibungsfreien Gewichtsausgleichs für die Z-Achse in Verbindung mit hochgenauen optischen Maßstäben. Die Steuerung vergleicht mit ihrer Racecut-Funktionalität die Ist- und Sollpositionen sämtlicher Achsen 32 000 Mal in der Sekunde und korrigiert so selbst minimalste Bahnabweichungen schon in der Entstehungsphase. Für besondere thermische Stabilität sorgt ein Temperiermedium, das durch alle wichtigen Bauteile der Anlage zirkuliert und dessen Vorlauftemperatur mit einer Genauigkeit von ±0,02 K konstant gehalten wird.

Tüpfelchen auf dem i ist schließlich die Sonderausstattung mit einer luftgelagerten, vektorgesteuerten Levicron-Spindel mit bis zu 60 000 min-1, deren Laufruhe und Dämpfung es ermöglicht, in allen Werkstoffen Oberflächen sehr hoher Güte herzustellen. Da hierdurch auf manuelle Nacharbeit verzichtet werden kann, kann es auch nicht zu Verfälschungen der Oberfläche oder der Geometrie kommen, die dabei oft unvermeidlich sind. Weitere Voraussetzung für Spitzenresultate ist auch die Genauigkeit der Bahnplanung der Maschine. Im Zusammenspiel mit den NC-Programmen, die von einem leistungsfähigen CAM-System in enormer Genauigkeit errechneten werden, erfolgt eine Abbildung der gewünschten CAD-Geometrie ohne Verfälschung oder Verschleifung im Werkstück.

Erfahrungen mit Lieferung,  Einarbeitung und Schulung

„Das Bearbeitungszentrum wurde im Oktober 2018 angeliefert und konnte innerhalb von nur einer Woche in Betrieb genommen werden“, weiß Dr. Dambon. Ähnlich reibungslos verlief auch die viertägige Schulung. Die Mitarbeiter seien mit der neuen Steuerung schnell zurechtgekommen, da diese sehr intuitiv zu bedienen sei. Der Umstieg von den Heidenhain-Steuerungen, mit denen sie bereits vertraut waren, sei erfreulich einfach gewesen. In diesem Zusammenhang war es natürlich hilfreich, dass die Röders-Steuerung auch direkt mit Heidenhain-Zyklen programmiert werden kann. Auch die Datenübernahme von der bei son-x eingesetzten CAM-Software funktioniere reibungslos. Als ebenso zufriedenstellend hätten sich Beratung und Unterstützung in der Hochlaufphase erwiesen. Wenn es dabei zu Problemen kam, sei die Hilfestellung schnell und mit hoher Kompetenz erfolgt. An der Maschine selbst sei es nur einmal zu Störungen durch ein Schalterproblem gekommen, was jedoch schnell mithilfe der Fernwartung diagnostiziert und behoben werden konnte. In den inzwischen mehr als zwei Jahren Zusammenarbeit habe man Röders als langfristig zuverlässigen Partner kennengelernt.

„Da wir viele langlaufende Jobs haben, ist für uns neben der kurzzeitig möglichen Präzision auch die Langzeitstabilität des Referenzpunktes entscheidend“, verrät Dr. Bulla. Und da sei man von der Röders-Anlage wirklich beeindruckt. So habe man Formen für Arrays von hunderten Kunststoff-Linsen bearbeiten müssen, deren Formabweichung maximal 316 nm, sprich 0,316 µm betragen durfte. Dieser Wert werde auch nach einer Einsatzzeit von 50 h selbst bei der letzten Linse des Arrays zuverlässig eingehalten. Positiv überrascht sei man auch über die Arbeitsgeschwindigkeit. Inzwischen kämen bereits so viele Aufträge herein, dass die Maschine nahezu vollständig ausgelastet sei. „Wir sind sehr zufrieden, die erwarteten Ergebnisse sind da und wurden teilweise sogar noch übertroffen“, fasst Dr. Bulla seine Erfahrungen zusammen.

Besitzerstolz: Die beiden Geschäftsführer Dr.-Ing. Benjamin Bulla (links) und Dr.-Ing. Olaf Dambon

Blick in den Arbeitsraum der RXP 601 DSH von Röders: Auf dem Dreh-Schwenktisch befindet sich ein Formeinsatz für Lichtleiter, wie sie im Automobilinterieur zum Einsatz kommen

Der Blick in die son-x-Mustervitrine offenbart eine große Vielfalt an Geometrien und Werkstoffen

Fräswerkzeug mit Diamantspitze für die Bearbeitung von Nichteisenmetallen auf der Röders-Fräsmaschine

Experimenteller Formeinsatz aus gehärtetem Werkzeugstahl mit Mikrostruktur;  der Hochglanz wird ohne manuelle Nacharbeit erreicht

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Klaus Vollrath ist Inhaber eines Redaktionsbüros im schweizerischen Aarwangen.

<a href="mailto:kvollrath@bluewin.ch">kvollrath@bluewin.ch</a>

Mikrozerspanung

Werkzeugmaschinen für die Mikrobearbeitung

Hochpräzisionszerspanung

Aufsehen erregte GF Machining Solutions Ende 2021 mit der kompakten Senkerodiermaschine ‘AgieCharmilles Form X 600‘ und deren Fähigkeit, bei hohem Speed bis auf 1 μm genau zu positionieren und bis auf 5 μm genau zu fertigen. Nochmals steigerbar ist die Effizienz der Anlage, wenn sie als Teil des modularen, kompakten Automationssystems ‘WorkPartner 1+‘ agiert.

Speziell für Werkzeug- und Formenbauer in den Bereichen Mikroelektronik, Telekommunikation, Medizintechnik, Steckverbinder und optische Systeme ist sie ausgelegt, die Senkerodiermaschine ‘AgieCharmilles Form X 600‘ des Herstellers GF Machining Solutions. Die Werkzeugmaschine bietet eine Positioniergenauigkeit von 1 μm und eine allgemeine Bearbeitungsgenauigkeit am Werkstück von bis zu 5 μm und kombiniert laut Hersteller hohe Geschwindigkeit und hohe Präzision.

Vom Generator über das HMI bis hin zur mechanischen Konstruktion und zur Automatisierung ist die Maschine so ausgelegt, dass in technischen Prozessen des Formen- und Komponentenbaus eine hohe Präzision möglichst einfach erreichbar ist. Ihr ‘intelligenter‘ Speed-Power-Generator (ISPG) der neuesten Generation reduziert den Elektrodenverschleiß um bis zu 50 Prozent und senkt demzufolge die Elektrodenkosten.

Weitere Merkmale sind eine ‘Accura-C‘-Hochleistungsachse zur Aufnahme sehr hoher Trägheitsmomente, ein optischer Renishaw-Messtaster  für Dimensionsmessungen sowie die so genannte iQ-Technologie für verschleißarmes Erodieren mit reduziertem Elektrodenverbrauch.

Wegen der kurzen C-Achsen-Konstruktion und des übergroßen Gusseisenrahmens wird eine hohe mechanische Stabilität und Präzision über die gesamte Lebensdauer ohne Kompromisse bei Teilegewicht oder dielektrischem Volumen in Aussicht gestellt. Lineare Glasmaßstäbe eliminieren klassische Fehler wie inversionsbedingtes Spiel, Dehnungs- und Verschleißeffekte. Gleichzeitig reduziert ein Dual-Loop-Positionierungssystem den Bedarf an regelmäßiger Wartung und Kalibrierung.

Wie die Metallfachmessen des zweiten Halbjahres 2021 belegten, lassen sich die positiven Eigenschaften der Senkerodiermaschine verstärkt zur Geltung bringen, wenn diese Teil der neuen System-3R-Automatisierung ‘WorkPartner 1+‘ zum automatischen  Be- und Entladen von Werkstücken und Elektroden ist. Das System  kurz WPT 1+ genannt  ermöglicht Benutzern die schnelle und präzise Voreinstellung von Elektroden und Teilen, während die Maschine weiterarbeitet, sodass die Maschinenstillstandszeiten minimiert und die Durchlaufzeiten verkürzt werden. Zugleich nimmt die Produktivität zu, und die Maschine amortisiert sich schneller als ohne Automation.

GF Machining Solutions bietet acht WPT 1+-Modelle an. Betriebe können mit einer Magazineinheit beginnen und dann eine weitere hinzufügen, wenn sich die Produktionsanforderungen ändern. Dank der Flexibilität der Magazinkapazitäten und ihrer Varianten (Light-, Heavy- oder Rotary-Magazin) sowie der vollintegrierten pneumatischen Steuerung für Greifer und Tischfutter bedienen die Systeme eine oder zwei Maschinen innerhalb einer Fertigungszelle. Große Türen ermöglichen ein schnelles und einfaches Be- und Entladen, um die Umrüstzykluszeiten für Anwendungen mit geringem und hohem Volumen zu verkürzen.

Bedarfsgerechte Automatisierung als zusätzlicher ‘Effizienz-Booster‘

 Für ein benutzerfreundliches Zellmanagement bietet GF Machining Solutions seine WorkShopManager-(WSM-) Software an. Anwender können notwendige Zelldaten schnell strukturiert erfassen und erhalten mit WPT 1+ einen schnellen und präzisen Überblick über ihre gesamte Prozesskette. Sie können auch die Reihenfolge der Auftragsprioritäten jederzeit ändern,  um die Workflow-Flexibilität zu erhöhen. WSM senkt das Risiko menschlicher Fehler und sorgt für stabile Produktionsprozesse  ein weiterer Baustein also innerhalb dieses Systems zur bedarfsgerechten Automatisierung, das quasi  als zurätzlicher Effizienz-Booster im Fertigungsprozess wirkt. E

Leistungsbeweis: Auf der Fachmesse EMO in Mailand 2021 demonstrierte das Unternehmen GF Machining Solutions die Flexibilität der WPT 1+-Systeme am Beispiel einer Kombination aus ‘Form-X-600‘-Senkerodiermaschine (links) und digitaler Flexipulse-Texturiermaschine ‘Laser P 400 U‘

Automatisierungszellen

Automatisierungstechnik

Senkerodiermaschinen

Erodiermaschinen

Die Wild & Küpfer AG (W&K) produziert Kunststoffspritzgussteile, die höchsten Qualitätsansprüchen genügen. Von zentraler Bedeutung ist dabei der betriebseigene Werkzeugbau, in dem eine Kern Micro und seit 2020 eine Kern Micro HD für Präzision und Produktivität sorgen.

Seit über 40 Jahren, und heute mehr denn je, folgt der Schweizer Kunststoffspritzgussteilehersteller Wild & Küpfer seinem Credo  ‘Aus Visionen sollen Ideen und daraus Produkte werden’. Das mittelständische Unternehmen im Kanton St. Gallen bietet die komplette Herstellungskette für ihre Kundenprodukte – von Beratung und Entwicklung, über Werkzeugbau und Produktion bis hin zu Baugruppenmontage im Reinraum. Auch Logistik und Service sind inbegriffen.

Diese Durchgängigkeit, gepaart mit anerkannt hoher Produktqualität, schätzen Kunden aus der Elektro- und Automobiltechnik, Telekommunikation, Pharma-, Medizin- und Dentaltechnik. Die meisten nutzen die gesamte Wertschöpfungskette von W&K und arbeiten mit den Kunststoffexperten schon in der Entwicklungsphase eng zusammen.

CTO Daniel Wild, der seit dem Jahr 2000 im Betrieb arbeitet und seit 2019 gemeinsam mit seinem Bruder Tobias die Geschäfte des Unternehmens leitet, erklärt: „Wir produzieren verschiedenste Kunststoffbauteile oder -baugruppen, die unsere Kunden für ihre Endprodukte benötigen. Dabei liegen die Losgrößen durchschnittlich bei circa 100 000 Stück pro Jahr. Wir haben aber auch Kunden, die nur wenige 1000 oder mehr als 100 Millionen Stück pro Jahr benötigen. Auch das können wir.“

Die Produkte sind so vielfältig wie die Branchen. Wild nennt ein paar Beispiele: „Wir produzieren Vorhang-Gleitelemente, spezielle Flaschenverschlüsse und Elektro-Steckerleisten ebenso wie sicherheitsrelevante Verschlusssysteme für den Antidopingbereich und komplexe medizintechnische Baugruppen, die unter anderem für Einführvorrichtungen zum Setzen von Stents gebraucht werden. Dafür ist natürlich extrem viel Know-how gefragt.“

Das beginnt bei der Einschätzung, ob und wie die gewünschten Kunststoffteile herstellbar sind und endet in der Produktion und Auslieferung von Spritzguss-Serienbauteilen. Der Qualitätsanspruch ist stets sehr hoch, egal ob Zehntausend oder Millionen Produkte pro Jahr benötigt werden.

80 Prozent der Bauteilqualität kommt aus dem Werkzeug

Zwischen Beratung und Auslieferung wird entwickelt, konstruiert und produziert. Außerdem stellt W&K die Formen für seine Spritzgussmaschinen allesamt selbst her. Der Grund liegt für Technikchef Daniel Wild auf der Hand: „80 Prozent der Bauteilqualität kommt aus dem Werkzeug.“ Der gelernte Werkzeugmacher und studierte Maschinenbauer, der bereits von Kindesbeinen an ein Teil der Firma ist, misst daher dem betriebseigenen Werkzeugbau höchste Bedeutung zu: „An dieser Stelle überlassen wir nichts dem Zufall und gehen auch im Hinblick auf die technische Ausstattung keine Kompromisse ein.“

Die Best-Quality-Philosophie ist bei W&K nichts Neues. Schon die Gründer Tobias Wild sen. (Vater) und Peter Küpfer (Onkel) gingen bedingungslos diesen Weg. Das brachte sie im Jahr 2014 mit der Kern Microtechnik GmbH zusammen. Daniel Wild dazu: „Wir suchten damals eine dynamische Fünfachs-Präzisionsmaschine für die mannlose Elektrodenfertigung, die in unser Automationskonzept passte. Natürlich war uns der Name Kern in diesem Zusammenhang gut bekannt. So kam es bald zu einer Evaluation und unsere Entscheidung fiel auf eine Kern Micro.“

Gezielt konfiguriert für die permanente Trockenzerspanung von Grafitelektroden, erledigte sie diese Aufgabe viele Jahre zuverlässig rund um die Uhr. Im Jahr 2019 reifte bei den W&K-Geschäftsführern die Idee, mit einer Hochpräzisionsmaschine in den ‘Mischbetrieb’ zu gehen. Also nicht nur gehärteten Stahl, Bunt- und Hartmetalle, sondern auch Grafit nass und ohne Umrüstung auf der gleichen Maschine automatisiert zerspanen zu können.

Kern Micro HD für aktuelle und künftige Herausforderungen

Das Fräsen von Grafit- und Kupferelektroden, gehärteten Formeinsätzen und Hartmetallkernen in Kleinserien von durchschnittlich 50 Stück übernimmt seither ein neues 5-Achs-BAZ der Extraklasse, wie Daniel Wild sagt: „Das gestiegene Auftragsvolumen erforderte eine entsprechende Investition. Wir evaluierten, testeten und waren uns diesmal noch schneller einig, dass wir mit der Kern Micro HD die aktuellen und künftigen Herausforderungen am besten lösen werden.“ Dabei sind die beiden Brüder nicht nur von der Kern-Technologie überzeugt, gleiches sagen sie von der Philosophie des Unternehmens: „Das ist wie bei uns – man spürt den Familien-Gedanken. Jeder unterstützt jeden und denkt nicht kurz- sondern immer mittel- und langfristig.“

Um optimale Ergebnisse erzielen zu können, passten Kern-Ingenieure die Kern Micro HD perfekt an die Bedürfnisse von W&K an. Sie konzipierten und integrierten eine spezielle Kühlschmiermittelaufbereitung, eine Ringdüse sowie ein großes Werkzeugmagazin mit 210 Plätzen für HSK-E40-Aufnahmen. Dadurch funktioniert der Mischbetrieb stets einfach und zuverlässig. Im Sinne hoher Flexibilität ebenso hilfreich: Die Kern Micro HD ist mit einer System-3R-Zelle komplett automatisiert. Darüber hinaus schätzt CTO Daniel Wild diverse Standard-Produktivitäts-Komponenten wie die verschleißfreien, aktiv temperierten Linearmotoren, die Beschleunigungen von bis zu 2 g und Eilganggeschwindigkeiten bis 60 m/min erreichen.

Auf die Frage, was denn die HD so besonders macht, entgegnet Kern-Gebietsverkaufsleiter Stephan Zeller: „Die herausragende Technik der Maschine hat sich seit der Einführung im Jahre 2019 im Markt herumgesprochen und bei Kunden bewährt. Eine verschleißfreie, hydrostatische Maschine wie die Kern Micro HD ist einfach einzigartig.“

Erfolgreicher Praxistest:  zwei statt bisher acht Stunden

Daniel Wild kennt alle Features, die zur hohen Präzision und Produktivität der Kern-Maschinen beitragen. Um darüber hinaus für seine speziellen Belange belastbare Zahlen anhand eigener Produkte zu bekommen, hat er einen Praxisvergleich an einem bei ihm häufig benötigten Bauteil vorgenommen. Es handelt sich dabei um einen Rundkern mit Außengewinde aus Hartmetall. Dieser wird zur Herstellung einer Kunststoff-Schraubkappe für einen Spritzenverschluss in der Medizintechnik benötigt.

Den Rundkern produzierten die Werkzeugbauer einmal traditionell mittels Senkerodieren und manuelles Strichpolieren. Zum Vergleich frästen sie es fünfachsig mit der Kern Micro HD. Wild erklärt: „Zum Erodieren brauchen wir bereits gut drei Stunden und danach noch etwa fünf Stunden zum Strichpolieren. In Summe liegen wir da etwa bei einer achtstündigen Prozesszeit. Das Fräsen mit der HD dauert ziemlich genau zwei Stunden – unbeaufsichtigt und mit einer Oberfläche, die einer Strichpolitur entspricht.“

Unter dem Motto ‘Eine Maschine muss mindestens so flexibel sein wie der Kunde es ist’ rüsteten im Projektverlauf Kern-Techniker die vorhandene ‘Micro’ nachträglich mit einer Kühlschmiermitteleinheit und einer Absaugung aus. Jetzt steht sie neben ihrer großen Schwester, fräst hochgenaue Einzelteile und kommt zum Einsatz, wenn Änderungen an bestehenden Produkten vorzunehmen sind.

Garanten für Qualität und Produktivität im Werkzeugbau bei W&K: Die vollautomatisierte Kern Micro HD (links) sowie die Kern Micro (rechts). Letztere bauten Kern-Techniker innerhalb weniger Tage von Trocken- auf Nassbearbeitung um 

Klares Votum: Daniel Wild (links), CTO bei W&K, ist nicht nur von der Kern-Technologie überzeugt. Ebenso wichtig ist ihm die gute Zusammenarbeit mit Kern-Gebietsverkaufsleiter Stephan Zeller (rechts) und allen anderen Mitarbeitern des Maschinenbauers

Ergebnis, das sich sehen lassen kann: Ein auf der Kern Micro HD gefrästes Werkzeug

Polymechaniker Sascha Hämmerli muss an der vollautomatisierten Kern Micro HD nur wenige Befehle eingeben, schon produziert das 5-Achs-BAZ mannlos fehlerfreie Bauteile in Serie – Elektroden aus Grafit oder Kupfer ebenso wie Hartmetallkerne und noch mehr

Nur fürs Foto wurde das Fräswerkzeug in der Micro HD trocken angestellt; tatsächlich werden Bauteile in den Kern-Fräszentren stets nassbearbeitet. Dabei erreicht der Werkzeugbau von Wild & Küpfer Oberflächen, die einer Strichpolitur entsprechen 

<a href="https://www.wildkuepfer.swiss" target="_blank">www.wildkuepfer.swiss</a>

<a href="https://www.kern-microtechnik.com" target="_blank">www.kern-microtechnik.com</a>

Peter Klingauf ist Geschäftsführer der k+k-PR GmbH, Agentur für Presse-  und Öffentlichkeitsarbeit, in Augsburg

Mit vier Wechselschneidplatten-Fräsern der Ausführungen Helido 845, Heli6Feed, Heli3Mill und Dropmill bewältigt Thomé Maschinenbau in Hermeskeil die anspruchsvolle Fertigung komplexer, schwerer Grundplatten prozesssicher und wirtschaftlich. Der Iscar-Service hilft dabei.

Der Lohnfertiger Thomé Maschinenbau in Hermeskeil hat sich auf Fräs-, Dreh- und Schweißteile sowie Baugruppen spezialisiert. 55 Mitarbeiter fertigen auf 3000 m2 Kleinserien bis 1000 Stück für ein Vielzahl von Branchen. „Wir fertigen in Werkzeugstahl, Kunststoff, Alu oder Edelstahl“, sagt Marcel Großmann, Meister in der Fräserei bei Thomé. „Was der Auftraggeber fordert.“ Die zum Teil internationale Kundschaft verlangt schnelle Lieferung, hohe Präzision und Qualität. „Wir sind breit aufgestellt und  für alles offen“, so Lukas Wisniewski, Einkäufer bei Thomé. „Unsere Stärke ist die Fertigung komplexer Teile.“

Gemäß ihrem Ruf kommen die Kunden mit komplexen Teilen gern zu Thomé, und so tat es jüngst auch einer aus dem Energiesektor, der spezielle Grundplatten benötigte, und zwar wöchentlich zwölf. „Der Baustahl S355JR der 600 x 300 x 150 mm großen und etwa 160 kg schweren Teile lässt sich eigentlich gut zerspanen“, sagt Marcel Großmann. „Doch die Rohlinge besitzen eine sehr harte Brennkruste, die die Schneiden schnell verschleißen lässt. Dazu kommen vier Taschen, die den Schnitt unterbrechen.“ Nach ersten erfolglosen Tests mit vorhandenen Werkzeugen war schnell klar: Um diese Grundplatten wirtschaftlich, in der nötigen Qualität prozesssicher fertigen zu können war werkzeugseitig Unterstützung gefragt. Und mit Iscar hat Thomé seit 20 Jahren genau den richtigen Partner dafür an der Seite.

Das Iscar-Vertriebs- und Anwendungsteam aus Thomas Baumann, Beratung und Verkauf, Anwendungstechniker Erik Eckes und Anton Kress, Produktspezialist Fräsen, fuhr verschiedene Tests bei Thomé. Nach einigem Berechnen hatten sie die Lösung parat: Ein Quartett an Wendeschneidplatten-Fräsern sollte die Aufgabe lösen. Die vier Asse im Blatt heißen Helido 845, Heli6Feed, Heli3Mill und Dropmill. Statt auf Biegen und Brechen auf das Hochvorschubfräsen zu setzen, entschied sich das Iscar-Team für das Moderat-Feed-Verfahren. „Die Maschinen bei Thomé haben ausreichend Drehmoment dafür“, erklärt Anton Kress. „Damit können wir mit dem Fräser mehr zustellen und arbeiten schneller als mit dem Hochvorschubfräser.“ Nur so war die geforderte Bearbeitungszeit realisierbar. „Hier zeigt sich, dass das neueste Verfahren nicht stets das Beste ist“, so Kress.

Im ersten Schritt wird der Block mit den vier Taschen auf einer 3-Achs-Maschine aufgespannt, und es wird mit einem 45 °-Planfräser Helido die harte Brennkruste entfernt. Die besonders für Stahl und Guss geeigneten Fräser mit einem Durchmesser von 50 bis 315 mm erreichen ein hohes Zeitspanvolumen. Anwender können quadratische, doppelseitige Platten mit acht Schneiden und Schnitttiefen bis 7 mm nutzen. Das robuste Design und der positive Spanwinkel führen zu einer geringeren Leistungsaufnahme und einem weichen Schnitt.

 Anschließend werden mit dem HeliL6Feed, einem Planfräser mit sechsschneidigen Wendeschneidplatten, grob die Kontur, der Zapfen und der Radius geschruppt. Vor allem die hierfür passende Schneide zu finden stellte sich für das Expertenteam als Herausforderung heraus. „Unser Ziel war es, eine Schneidkante für das Schruppen zu finden, die die geforderte Standzeit von 40 Minuten leistet“, erklärt Anwendungstechniker Erik Eckes. „Wir haben drei oder vier verschiedene Schneiden getestet, bis wir da waren, wo wir hin wollten. Mit der eingesetzten H600 WXCU 08861RM IC 808 können wir sicher arbeiten, die Maschine kann problemlos mannlos laufen und wir haben auch noch Reserven.“ In diesem Arbeitsschritt bekommt das Werkstück seine endgültige Form. „Hierbei geht einiges an Material weg“, sagt Marcel Großmann. „Die fertige Grundplatte wiegt am Ende nur noch 84 Kilogramm. Da fahren wir am Tag zwei Kubikmeter Späne raus.“

Zum Schlichten wird das Werkstück auf eine 5-Achs-Maschine gespannt und mit dem Heli3Mill bearbeitet. Der universale Eckfräser ist extrem weichschneidend und sorgt für ein hohes Zeitspanvolumen. Sein Trigon-Plattensitz macht das Werkzeug äußerst stabil. Im letzten Prozessschritt muss am Zapfen noch die Kontur mit dem Radius 15 mm eingebracht werden. Auch hier war Experimentierfreude gefragt, um das optimale Arbeitsgerät zu identifizieren. „Das ursprünglich angedachte Werkzeug passte nicht ganz und lieferte nicht das gewünschte Ergebnis“, sagt Erik Eckes. Hier schlug die Stunde von Anton Kress. Der Frässpezialist testete verschiedene Optionen und kam schnell zum passenden Resultat: dem Dropmill-Kugelkopffräser mit zwei Platten mit je zwei Schneidkanten. Die runde Schneidkante geht beim Dropmill in eine gerade 90 °-Schneidkante über, was große Schnitttiefen und eine hohe Schlicht-Oberflächengüte ermöglicht. „Damit bekommen wir schöne, saubere und homogene Flächen ohne Absätze“, sagt Thomas Baumann.

So hat Iscar hat mit diesem Werkzeug-Quartett ein Paket geschnürt, mit dem Thomé Grundplatten, aber auch andere schwere, komplexe Teile wirtschaftlich fertigen kann – prozesssicher und mit der geforderten Geschwindigkeit und Oberflächengüte.

Heftiger Späne-Anfall: Bei dieser Bearbeitung wird  so viel Werkstoff abgetragen, dass die fertige Grundplatte statt 160 nur noch 84 kg wiegt

Schaffen was weg: Mit diesen Wendeschneidplatten-Fräsern von Iscar konnte Thomé die Grundplatte wirtschaftlich und prozesssicher fertigen

Fanden gemeinsam die Lösung (von links): Thomas Baumann, Beratung und Verkauf, Erik Eckes, Anwendungstechniker, und Anton Kress, Produktspezialist Fräsen  alle Iscar  sowie Marcel Großmann, Meister in der Fräserei, und Lukas Wisniewski, Einkäufer bei Thomé Maschinenbau

Wuchtiges im Griff: Thomé fiel es an sich nicht schwer, solche 600 x 300 x 150 mm großen, gut 160 kg schweren Teile aus Baustahl S355JR zu spanen, doch die harte Kruste und die Taschen waren problematisch, wie es oft auch im Werkzeugbau der Fall ist. Nun jedoch ließ sich die Kontur am Zapfen mit 15 mm Radius sauber anbringen © Iscar

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Schneidstoffe für Präzisionswerkzeuge

Präzisionswerkzeuge

Präzisionswerkzeugbauer Alhorn setzt seit kurzem auf japanischen High-End-Maschinen Schrumpftechnik und BT40-Aufnahmen mit Plananlage von Haimer ein. Laut Alhorn eignen  sie sich optimal für die Mehrseitenbearbeitung kleiner, diffiziler Bauteilen in hoher Güte.

Seit mehr als 40 Jahren entwickelt und fertigt Alhorn mit Sitz im ostwestfälischen Lübbecke Spritzgusswerkzeuge und -artikel für unterschiedliche Anwendungsbereiche und diverse Branchen. Betriebsleiter Timo Schwiering erklärt dazu: „Wir werden vor allem dann angefragt, wenn Spritzgussteile mit Pin-Einlegern oder Stanzkontakten gefertigt werden sollen. Diesen Kunden bieten wir auf Wunsch Komplettlösungen – von der Entwicklung und Konzeptionierung des Spritzgusswerkzeugs bis hin zur perfekten Turnkey-Lösung für die Serienfertigung.“

Das Kerngeschäft, so Schwiering, sind anspruchsvolle Steckverbinder-Werkzeuge, mit denen nahezu alle großen Steckeranbieter beliefert werden: „Wir besitzen das Know-how, um leistungsstarke Spritzgusswerkzeuge mit bis zu 128 Kavitäten zu bauen, die in Qualität, Präzision und Wirtschaftlichkeit ihresgleichen suchen.“ Rund 30 Prozent der Alhorn-Werkzeuge werden an die interne Fertigung geliefert, die restlichen 70 Prozent gelangen zu Kunden in aller Welt.

„Unser Anspruch ist es, best-in-class zu sein und langfristig zu bleiben“, sagt der Betriebsleiter. So gehören höchste Anforderungen an Geometrien, Toleranzen und Prozessstabilität im Alhorner Werkzeugbau zum Tagesgeschäft. Die Basis für ‘best-in-class’ ist ein hochqualifiziertes Team, zu dem auch Sascha Soldato gehört. Der Techniker ist Mitglied im KVP-Team Werkzeugbau (Kontinuierlicher Verbesserungs-Prozess), das sich unter anderem um das optimale Produktionsequipment kümmert. Für ihn ist klar: „Wir dürfen nur mit den besten Lieferanten zusammenarbeiten, um unsere Ziele zu erreichen. Das gilt für den gesamten Produktionsprozess, für die Maschinen mit einem möglichst hohen Automationsgrad, für die Werkzeuge und auch die Werkzeugaufnahmen.“

Hinsichtlich der Bearbeitungszentren sehen sich Schwiering und Soldato gut aufgestellt. Eine wichtige Rolle spielen die beiden Yasda-Maschinen, die sie vor zwei beziehungsweise drei Jahren angeschafft haben. Die ‘YMB Vi40’ nutzt man ausschließlich zum Fräsen der Kupferelektroden, die für enge, tiefe Kavitäten mit scharfen Kanten und Ecken benötigt werden. „Zwar bietet Yasda dieses vertikale 5-Achs-Lehrenbearbeitungszentrum in erster Linie zum Hartfräsen und Koordinatenbohren an“, räumt Sascha Soldato ein, „aber aufgrund der Präzision – die Positioniergenauigkeit der Linearachsen liegt unter 3 µm, die Wiederholgenauigkeit bei 1,2 µm – ist es für unsere Elektrodenbearbeitung ideal.“ Um das Maximum an Wirtschaftlichkeit aus der ‘YMB Vi40’ herauszuholen, stattete es Alhorn mit einem ‘Robot Compact-System’ von Erowa aus, das 147 Magazinplätze für ITS-50-Elektrodenhalter zur Verfügung stellt.

Das zweite Yasda-Bearbeitungszentrum, Typ ‘PX30’, ist von Haus aus auf einen automatisierten Betrieb ohne Betreuung ausgelegt. Denn es enthält 33 Werkstückpaletten für Bauteilgrößen bis 200 × 200 mm, eine Automatisierungssoftware sowie ein Werkzeugmagazin mit 300 Plätzen. Alhorn setzt die Maschine zur Bearbeitung der Formeinsätze aus weichem und gehärtetem Stahl ein. Die Anforderungen hinsichtlich Präzision und Form-Lage-Toleranzen sind bei dieser Anwendung ähnlich hoch wie bei den Elektroden. Betriebsleiter Timo Schwiering ist von dieser Maschine begeistert: „Sie erzielt sowohl beim Schruppen als auch beim Schlichten Höchstleistungen. Im Finish entstehen sehr hohe Oberflächengüten, sodass weiterbearbeitende Prozessschritte wie Flachschleifen in der Regel komplett entfallen.“

Die Werkzeugaufnahme –  ein zentrales Element der Prozesskette

Um die gewünschte Präzision und Oberflächengüte zu erreichen, achtet Sascha Soldato zudem auf erstklassige Werkzeuge und Werkzeugaufnahmen: „An unseren Yasdas setzen wir ausschließlich BT40-Werkzeugaufnahmen mit Plananlage ein. Der entscheidende Vorteil einer solchen Plananlage ist, dass sie auch im hohen Drehzahlbereich eine axiale Verschiebung zuverlässig verhindert. Für die geforderten Genauigkeiten im Mikrometer-Bereich ist das unabdingbar.“

Bis vor kurzem bezog Alhorn die BT40-Aufnahmen ausschließlich von einem durch Yasda zertifizierten Lieferanten. Doch in den letzten Jahren häufte sich die Mehrseitenbearbeitung diffiziler Bauteile, wofür Werkzeughalter mit möglichst schlanker Störkontur erforderlich wurden. „Folglich rückte die Schrumpftechnik in unseren Fokus“, berichtet Soldato. „Schrumpffutter sind vor allem an der Spitze schlanker als unsere bisherigen Spannzangenfutter und weisen deutlich weniger Störkonturen auf.“

Da der bisherige Anbieter keine sonderlich umfangreiche Auswahl an Schrumpffuttern bieten konnte, machten sich Sascha Soldato und das KVP-Team auf die Suche nach Alternativen. Zunächst holten sie die Meinung eines Schwesterunternehmens aus der OKE-Gruppe ein, das sich ebenfalls mit Präzisionszerspanung befasst. Hier wurden sie auf die Haimer GmbH aus Igenhausen aufmerksam gemacht. Auch bei einem Benchmark bezüglich Schrumpftechnik, der sowohl Werkzeugaufnahmen als auch Schrumpfgeräte einschloss, landete das Unternehmen Haimer ganz vorn.

„Der Benchmark und das positive Feedback unseres Schwesterunternehmens hat uns dazu bewogen, den Kontakt zu Haimer zu suchen“, berichtet Soldato. Erster Ansprechpartner war Thorsten Böker, der bei Haimer für Alhorn zuständige Technische Verkaufsrepräsentant. Er lieferte die Basisinformationen zur Qualität der Haimer-Produkte und den verschiedenen Ausführungen: „Haimer hat seit einiger Zeit auch die Schnittstellen BT30 und BT40 als Ausführung mit Plananlage im Standard-Lieferprogramm. Alle weiteren Steilkegelaufnahmen können im Semi-Standard ebenso mit Plananlage geliefert werden. Haimer ist bekannt für die enorme Genauigkeit in der Schnittstelle, da wir alle funktionsrelevanten Flächen hochgenau in der Serie schleifen und die Aufnahmen einer doppelte 100-%-Qualitätskontrolle unterziehen.“

Ganz allgemein sind die Haimer-Schrumpffutter aus hitzebeständigem Warmarbeitsstahl, gehärtet auf 54-2 HRC. Sie eignen sich für HSS- und HM-Werkzeuge mit der Schafttoleranz ‘h6’ und gewährleisten eine hohe Rundlaufgenauigkeit kleiner 3 µm bei 3 × D sowie eine extreme Haltekraft. Es gibt sie in verschiedenen Ausführungen, bis hin zum extraschlanken ‘Power Mini Shrink Chuck’ mit 1,5 mm Wandstärke und 3°-Schräge im Bereich der Spitze.

Zum umfangreichen Sortiment gehören auch verschiedene Schnittstellen. Ein für Alhorn wichtiges Argument, wie Sascha Soldato betont: „Wir benötigen nicht nur die schlanken Konturen der Schrumpffutter, sondern sowohl Ausführungen mit BT40-Schnittstelle und Plananlage sowie in HSK-A63. Die Störkonturen dieser Werkzeughalter sollten exakt gleich sein, was bei Haimer der Fall ist.“ Hintergrund dieses Wunsches sind Vorteile bei der Programmierung und Systempflege. Denn Alhorn hat alle Werkzeugaufnahmen, Schraubstöcke et cetera digitalisiert und im CAD/CAM-System hinterlegt. Bei der gleichen Halterkontur kann die Arbeitsvorbereitung problemlos Werkzeuge von der Yasda auf ein BAZ eines anderen Herstellers mit gleicher Spindelschnittstelle switchen.

Seit einigen Monaten sind die neu im Programm befindlichen Haimer-BT40-Schrumpffutter mit Plananlage auf den Yasda-Maschinen im Einsatz. Auf anderen Bearbeitungszentren nutzt Alhorn entsprechende Aufnahmen mit HSK-A63-Schnittstelle. Betriebsleiter Timo Schwiering resümiert: „Die Haimer-Schrumpffutter erfüllen unsere Anforderungen hinsichtlich Störkonturen, Rundlaufgenauigkeit, Vielfalt und Verarbeitungsqualität voll und ganz. Auch mit dem von uns gewählten Schrumpfgerät ‘Power Clamp Comfort NG’ desselben Herstellers sind wir sehr zufrieden. Da wir uns als wachsendes, innovatives Unternehmen verstehen, werden wir die Zusammenarbeit mit Haimer künftig weiter ausbauen.“

Hohe Anforderungen bei Alhorn: Die Formeinsätze, Schieber und weiteren Elemente derartiger Stecker-Werkzeuge erfordern hohe Güte hinsichtlich der Maßhaltigkeit, Ebenheit und Winkligkeit

„Die Schrumpffutter BT40 mit Plananlage von Haimer sind durch ihre schlanken Störkonturen und den perfekten Sitz in der Spindel ideal für unsere Yasda-Präzisionsmaschinen. Beim Wechsel auf die Haimer-Aufnahmen gab es keinerlei Probleme. Zudem profitierten wir von der großen Geometrievielfalt der Aufnahmen“

Das Schrumpfen der Werkzeuge funktioniert einfach und schnell

Bei Alhorn ist die Hochpräzision zuhause: Auf dem Yasda-BAZ ‘PX30’ (Bild) bearbeitet der Lübbecker Werkzeugbauer diffizile Formeinsätze, auf einer YMB Vi40 vom selben Hersteller werden Kupferelektroden gefräst; Haimer-Werkzeugaufnahmen, -Schrumpfspanntechnik und -Voreinstellung tragen dazu bei

Haimer bietet eine breite Palette an Schrumpfaufnahmen an – unter anderem als BT40-Schnittstelle mit Plananlagenausführung

Alhorn nutzt auf anderen Bearbeitungszentren auch Haimer-Schrumpffutter mit HSK-A63 Schnittstelle

Die Steckverbinder entstehen aus komplexen Spritzguss- Werkzeugen mit bis zu 128 Kavitäten

Ausgewechselt:  Anstatt der bisher verwendeten Werkzeugaufnahmen BT40 mit Plananlage eines von Yasda zertifizierten Lieferanten setzt Werkzeugbauer Alhorn nun auf entsprechende Schrumpffutter von Haimer

<a href="https://www.alhorn.de" target="_blank">www.alhorn.de</a>

<a href="https://www.haimer.com" target="_blank">www.haimer.com</a>

Wolfgang Klingauf ist Geschäftsführer der Agentur für Presse- und Öffentlichkeitsarbeit k+k-PR in Augsburg

Spritzgießwerkzeuge

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Immer anspruchsvoller werdende Marktkonditionen erfordern neue Wege im Zusammenwirken der Akteure unserer Branche. Wozu diese Erkenntnis führen kann, zeigt die Kooperation des Normalien Spezialisten Hasco mit dem Kunststoff-Spritzgießmaschinenhersteller Arburg.

Das deutsche Familienunternehmen Arburg gehört weltweit zu den führenden Maschinenherstellern für die Kunststoffverarbeitung. Das Produktportfolio umfasst Allrounder-Spritzgießmaschinen mit Schließkräften zwischen 125 und 6500 kN, Freeformer für die industrielle additive Fertigung sowie Robot-Systeme, kunden- und branchenspezifische Turnkey-Lösungen und die entsprechende Peripherie dazu.

Als führender Hersteller von standardisierten, modular aufgebauten Qualitätsnormalien sowie individuell geplanten Heißkanalsystemen bietet das Unternehmen Hasco innovative und wirtschaftliche Lösungen für Konstrukteure, Formenbauer und Spritzgießer. Mit mehr als 100.000 Produkten ist Hasco der Vollsortimenter für den Formenbau und liefert seinen Kunden alles aus einer Hand.

Beide Unternehmen sind in der kunststoffverarbeitenden Branche bestens bekannt. Doch wann und wie fanden die Marktführer mit ihren Spezialgebieten zueinander? „Als Hasco in den frühen sechziger Jahren das Normalien-Baukastensystem entwickelt hatte, orientierte man sich an den Säulenabständen des führenden Spritzgießmaschinenherstellers Arburg, erklärt Andrés Fragoso, Head Business Development Manager Europe bei Hasco. „Alle Hasco-Normplatten haben seitdem die ungeraden 6er-Maße, zum Beispiel 396 × 396 mm.“

Säulenabstände der Maschinen definierten das ‘Maß aller Dinge‘

Bei Arburg legt man schon seit vielen Jahren besonderen Wert auf eine hohe Fertigungstiefe. Deshalb werden viele Komponenten für die Spritzgießmaschinen im eigenen Haus gefertigt. Der Arburg-Formenbau, der zu Beginn fast alle Werkzeuge selbst herstellte, kommt heute schwerpunktmäßig für Wartungen und Reparaturen zum Einsatz. Hier setzt Arburg von Anfang an auf den Vollsortimenter Hasco als verlässlichen Normalien-Lieferanten. Auch für die Maschinen selbst verwendet Arburg im Bereich der Temperierung standardisierte Normteile. „In Zusammenarbeit mit Hasco statten wir die Maschinen mit kompletten und kompakt integrierten Baugruppen aus Rohrverteilern mit standardisierten Temperieranschlüssen und anderen Komponenten aus“, berichtet Manuel Witte, Abteilungsleiter Applications & Industries bei Arburg. „So können unsere Kunden ihre Werkzeuge sehr schnell und einfach installieren und Rüstzeiten minimieren. Neben der hohen Qualität und dem ausgezeichneten Hasco-Service schätzen wir sehr die Weiterentwicklung der Produkte. Wir setzen zunehmend Temperieranschlüsse aus Edelstahl und in leckagearmer Version ein, und das bei Weitem nicht nur für Reinraum-Anwendungen.“

Die Produktionseffizienz beim Spritzgießen steht und fällt mit einer guten Temperierung. Man ist sich einig, den Kunden in jedem Fall die hochwertigsten Produkte anzubieten. „Das stellt sicher, dass diese auch in Bereichen wie Medical, Packaging und Automotive bestens gerüstet sind“, ergänzt Andrés Fragoso.

Eine optimale Temperierung beginnt bei den Anschlüssen und setzt sich im Inneren des Werkzeugs mit weiteren Komponenten für eine konturnahe Kühlung oder Kernkühlung fort. In den meisten Fällen rüstet Arburg auch die Spritzgießwerkzeuge, die im Rahmen von schlüsselfertigen Anlagen mitgeliefert werden, standardmäßig mit Normalen von Hasco aus – nicht nur im Bereich der Temperierung. Gemeinsame Vertriebsteams aus Beschäftigten beider Unternehmen beraten die Kunden auf Wunsch hinsichtlich der jeweils optimalen Baugruppen aus technischer und wirtschaftlicher Sicht.

„Wir bieten unseren Kunden den Zusatznutzen eines integrierten, perfekt aufeinander abgestimmten Systems“, betont Manuel Witte. „Dazu gehören Hasco-Normteile für die Herstellung der Werkzeuge, die Temperierung sowie individuelle Heißkanalsysteme.“ Weltweit ist heute rund jedes dritte Projekt bei Arburg ein Turnkey-Projekt.

Als Marktführer in den jeweiligen Branchen entwickeln beide Unternehmen ihre Produkte stetig weiter. Ein ständiger Austausch und eine vertrauensvolle Zusammenarbeit der Partner führen immer wieder zu neuen Ideen, Innovationen und Verbesserungen zum Nutzen der gemeinsamen Kunden. „Wir besuchen regelmäßig Veranstaltungen oder Messen, auf denen Hasco Neuentwicklungen vorstellt“, so Manuel Witte. Nicht selten werden diese anschließend im Arburg-Technikum ausgiebig getestet und letztendlich als Standard eingeführt.