Mit dem ›PowerMax PMOKL‹ (Kompakt-Light Schieber) hat der Normalien-Spezialist Strack Norma im Jubiläumsjahr seine Normschieberreihe PowerMax für Umformwerkzeuge erweitert. Das spezielle Führungskonzept soll nun auch in der Leichtversion seine Vorteile ausspielen.

Die schon seit Jahren zu beobachtenden Veränderungen im Markt der Schieber für Blechumformwerkzeuge haben sich in jüngster Zeit weiter intensiviert. Das betrifft zum einen die deutlich steigenden Stückzahlen, die infolge der zunehmenden Anzahl von Plattformkonzepten gefordert sind,  zum anderen wird gleichzeitig die Modellpalette der Automobilhersteller immer vielfältiger. Zusätzlich kommen mehr und mehr hochfeste Bleche zum Einsatz, die die Werkzeugkomponenten an ihre Belastungsgrenzen führen.

All das erfordert neue, fortschrittliche Konzepte zur Verkürzung der Durchlaufzeit im Werkzeugbau. Schon 2008 hatte der Normalienspezialist Strack Norma darauf reagiert und den ›PowerMax‹-Normschieber im Markt eingeführt, der heute zu 70 Prozent als einbaufertige Lösung mit kundenspezifischer Bearbeitung und Sonderkonstruktionen ausgeliefert wird.

Schon nach kurzer Bewährungszeit in der Praxis wurde klar, dass das Standardprogramm PowerMax die genannten Anforderungen in vollem Umfang erfüllt und mit seinen drei Ausbauvarianten ›Basis‹, ›Medium‹ und ›Premium‹ jedem Werkzeugkonstrukteur eine einzigartig hohe Flexibilität bei seiner Gestaltungstätigkeit ermöglicht. Das Programm deckt eine Vielzahl von Größen von 65 bis 1200 mm und Schieberwinkel zwischen 0° und 75° in 5°-Schritten ab. Stückzahlen weit über 1 000 000 Hübe (Güteklasse 3) sind sicher erreichbar.

Kompakte Bauweise ermöglicht die Integration von Arbeitsgängen

Weiter zunehmende Herausforderungen aufgrund sehr enger Platzverhältnisse durch die Zusammenlegung von Werkzeugstufen führten im Jahr 2017 zur Entwicklung einer neuen Schiebergeneration: ›PowerMax Kompakt (PMOK)‹. Diese Ausbaustufe vereint Attribute wie hohe Laufpräzision, höchste Press- und Rückzugkräfte sowie eine nochmals signifikant verringerte Bautiefe in einem Produkt. Somit versteht sich der PMOK als der konsequente Problemlöser für den kleinen Raum, der durch eine kürzere und kompaktere Bauweise in der Lage ist, Platz einzusparen, und somit Operationsschritte zusammenzulegen und kostengünstig und effizient zu produzieren.

»Wir bekommen häufig aus der Produktion und aus der Instandhaltung äußerst positive Rückmeldung zur Stabilität und zur Qualität unserer Schieber«, berichtet Roberto Sikora, Key-Account Manager vom Team PowerMax. »Das liegt offensichtlich an unserer hoch präzisen, selbstzentrierenden prismatischen Schwalbenschwanzführung. Dadurch können die Schieber auch Seitenkräfte sehr gut aufnehmen.«

Ludger Müller, der technische Leiter, verweist auf die weitere Strategie: »Nachdem wir zunächst nur die gängigen Breiten 65, 90, 125 und 165 Millimeter in der Medium-Version angeboten haben, bauen wir unser Standardprogramm nun weiter aus, um es an die Marktbedürfnisse anzupassen. Vor allem Sonderlösungen wie Schieber mit 700 Millimeter Breite zeigen den Stellenwert unserer individuellen Beratungen, in denen wir in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden zukunftsweisende Konzepte entwickeln.«

Neuer Schieber schafft die Basis für eine digitalisierte Produktion

Konkret wurde in diesem Jahr der ›PMOKL‹ (Kompakt-Light Schieber) in den Markt eingeführt. Technologisch basierend auf dem PMOK, kennzeichnet ihn sein einzigartiges Führungskonzept im ›Low-Volume‹-Sektor. Seine prismatische Schwalbenschwanzführung setzt die Selbstzentrierung präzise um und bewirkt eine gute Kompensation der Seitenkräfte sowie sehr hohe Rückzugkräfte. Wie auch der PMOK wurde der PMOKL gegenüber den marktüblichen Schiebern um bis zu 30 Prozent kürzer gebaut. Zur Kontrolle erfasst ein optional verfügbarer, kontaktloser Sensor die Endlage und schafft nun auch an dieser Stelle die Voraussetzungen für eine Digitalisierung der Produktion.

Der ›Aktivrückzug‹, also das Rückholen des Schieberkörpers, wird von passgenauen Klammern mit Sintergleitelementen unterstützt. Zusätzlich kommen normgerecht auch Gasdruckfedern zum Einsatz. Daniel Brockhaus, ebenfalls Key Account Manager bei Strack Norma, erklärt das Programm: »Auch bei der PMOKL-Reihe deckt das Schieberangebot Breiten bis 460 Millimeter ab, und die Schieber können untereinander mit dem PMOK problemlos ausgetauscht werden. So passt der PMOK im Sinne der Derivatisierung der Modelle mit immer kleineren Losgrößen ideal in das aktuelle Konzept der Automobilindustrie.«

Wie man bei Strack Norma betont, werden auch in Zukunft die vielfachen Kundenwünsche und Produktoptimierungen stetig in die Optimierung der PowerMax-Schieber einfließen und eine nachhaltige Erhöhung der Prozesseffizienz und -sicherheit in den Kundenanwendungen sicherstellen.

Leicht, aber stark: Auch bei der Light-Version setzt die prismatische Schwalbenschwanzführung die Selbstzentrierung präzise um und bewirkt eine gute Kompensation der Seitenkräfte bei hohen Rückzugkräften

Für große Bleche:  Die Eigenschaften der kompakten PowerMax-Schieber kommen vorrangig im Großwerkzeugbau zum Tragen

Ludger Müller, technischer Leiter bei Strack Norma: »Aus der konstanten Analyse der aktuellen Markt- und Kundeninformationen entstehen die Impulse für neue Schieber und Weiterentwicklungen der PowerMax-Reihe«

Familienzuwachs:  Diese Werkzeugstufe ist  mit hoch präzise laufenden Schiebern ›PowerMax Kompakt (PMOK)‹ für sehr hohe Press- und Rückzugkräfte bei minimierter Bautiefe ausgestattet.  Ihnen hat Strack Norma  nun eine Light-Version zur Seite gestellt

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Name - Hauptartikel

In diesem Jahr feiert Strack Norma den  100. Geburtstag. Das Familienunternehmen, das sich heute in vierter Generation mit dem Motto ›<a href="http://Think.Tech.Strack">Think.Tech.Strack</a>.‹ auf die drei Geschäftsfelder Innovationen für den Werkzeug- und Formenbau, Sonderanfertigungen sowie Standardprodukte konzentriert, wurde im Jahr 1921 von Ewald Geyer, dem Urgroßvater der heutigen Inhaber, in Lüdenscheid gegründet. Ende der 1950er- Jahre erweiterte dieser sein Programm um Normteile für Kunststoffwerkzeuge. Vermarktet wurde das Produktangebot von der Strack-Gruppe, die Geyer im Jahr 1981 übernahm. Geyer entschied sich, das Sortiment Normalien für die Stanz- und Kunststoffindustrie unter dem Namen  Strack Norma weiterhin anzubieten, und  die Konzentration auf maßgeschneiderte Lösungen wurde zum Markenzeichen.

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Normalien für Metallverarbeitung

Normalien

Umformwerkzeuge

Dienstleistungen

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Boston Micro Fabrication (BMF), Pionier im Bereich mikroskaliger 3D-Drucksysteme, stellt den ‘microArch S230’ vor. Dieses System der nächsten Generation wurde für Anwendungen entwickelt, die Ergebnisse mit ultrahoher Auflösung (bis zu 2 μm), hoher Genauigkeit, Präzision und Geschwindigkeit erfordern.

Der microArch S230 soll Forschungslaboren und Herstellern, die Mikroteile mit engen Toleranzen als Prototypen oder Serienteile benötigen, eine nie dagewesene Designfreiheit und Detailauflösung bieten. Der Drucker basiert auf der patentierten Technologie der Projektions-Mikro-Stereolithografie (PµSL) von BMF, die eine schnelle Photopolymerisation einer ganzen Schicht flüssigen Polymers unter Verwendung eines UV-Lichtblitzes mit mikroskaliger Auflösung ermöglicht.

Produktmeldung über Index

Selektives Laserschmelzen von Kunststoff, Metall, Keramik

Verfahren für die additive Fertigung

Pulverbettverfahren

Anlagen für die Additive Fertigung

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, andere

Additive Fertigung

Auf seinem Kurs der stetigen Prozessoptimierung wird der Karl Walter Formen- und Kokillenbau von seinem Werkzeugpartner Iscar unterstützt. Mit dessen Mill-4-Feed-Hochvorschubfräser ist Walter schneller, sicherer, dauerhafter und um gut 30 Prozent kostengünstiger ›unterwegs‹.

Das Unternehmen Karl Walter Formen- und Kokillenbau im baden-württembergischen Göppingen besteht inzwischen seit mehr als 60 Jahren. Sein Kerngeschäft sind Kokillen für Aluminiumfelgen und Werkzeuge für den Niederdruck- und Schwerkraftguss. Zudem ist Walter ein gefragter Lohnfertiger. Dass das Unternehmen sich stetig weiterentwickelt und sich stetig neue Geschäftsfelder erschließt, liegt nicht zuletzt am umtriebigen Geschäftsführer Dr. Jens Buchert, der immer auf der Suche nach neuen Ideen und Verbesserungen bei den Prozessen ist. »Wir produzieren zahlreiche Motorenteile wie Gehäuse und Bypässe für Turbolader oder auch Ölwannen«, sagt er. »Die stehen aber leider auf der Liste der aussterbenden Arten. Da auch unser Kerngeschäft während der Pandemie stark gelitten hat, haben wir uns etwas Neues einfallen lassen und entwickeln mit einigen Partnern aktuell ein geländegängiges Expeditionsfahrzeug.«

Streben nach stetiger Verbesserung als Lebens- und Arbeitsphilosophie

Knapp 30 Mitarbeiter hat Karl Walter Formen- und Kokillenbau. Das Unternehmen beliefert hauptsächlich inländische Kunden aus dem Automotive-Sektor, dem allgemeinen Maschinenbau und verschiedenen anderen Branchen.

Verarbeitet wird hauptsächlich vergüteter Werkzeugstahl, aber auch »alles, was so kommt wie Baustahl, Edelstahl und  ab und zu auch mal Kunststoff«, erklärt Dr. Buchert. »Unsere Kunden erwarten von uns schnelle und günstige Arbeit. Eine sehr hohe Qualität der Teile versteht sich dabei von selbst.«

 Unter anderem deshalb ist Dr. Buchert auch stets auf der Suche nach immer besseren Lösungen für seine Prozesse, Maschinen und Anlagen. »Wir leben hier das Kaizen«, erklärt der Geschäftsführer. Vereinfacht lässt sich diese Lebens- und Arbeitsphilosophie als das Streben nach kontinuierlicher Verbesserung beschreiben. Durch die ständige Optimierung von Prozessen entsteht aus der Summe der kleinen Einzelschritte ein großes Potenzial für diverse Einsparungen und Qualitätssteigerungen.

Suche nach dem Optimum zielt stets auf die gesamte Produktion

Dieses Prinzip verfolgt Jens Buchert schon immer, und als er das Unternehmen vor fünf Jahren übernommen hatte, verankerte er das Prinzip der ständigen Verbesserung in der Unternehmens-DNA. »Ich brauche kein konkretes Problem, damit ich nach einer besseren Lösung für einen Prozess suche«, bringt er sein Handeln auf den Punkt. »Denn auch wenn ein Prozess heute gut ist, muss er das morgen oder in fünf Jahren nicht mehr unbedingt sein.«

Deshalb wird bei Karl Walter Formen- und Kokillenbau ständig alles hinterfragt. So auch das Fräsen – nicht als Einzellösung in Bezug auf ein bestimmtes Produkt, sondern für die gesamte Produktion. Bisher kam hier ein zweischneidiges Fräswerkzeug eines anderen Herstellers zum Einsatz. »Das lieferte beim Schruppen zwar zufriedenstellende Ergebnisse, aber es war noch deutlich Luft nach oben«, sagt Dr. Buchert. Bei einem Gespräch mit dem Team seines Präzisionswerkzeug-Partners Iscar, das aus Florian Schöffler, Beratung und Verkauf, und Steffen Grau, technische Beratung und Vertrieb, besteht, kam deshalb auch dieses Thema auf die Tagesordnung.

Starker Hochvorschubfräser zum Spanen aller Werkstoffe

Die Werkzeugspezialisten ließen sich die Sachlage schildern und schlugen eine neue Lösung mit alternativer Bearbeitungsstrategie vor: Hochvorschubfräsen mit dem Iscar-Fräser ›Mill 4 Feed‹. Der leistungsstarke Hochvorschubfräser für die wirtschaftliche Bearbeitung aller Werkstoffe spielt seine Stärken sowoh beim Taschenfräsen als auch beim Kontur-, Plan- und Drehfräsen aus.

Der Fräser hat einseitige Wendeschneidplatten mit vier Schneidkanten. Aufgrund des positiven Spanwinkels ist das Werkzeug sehr weichschneidend. Der Krafteinfluss auf den Fräser erfolgt überwiegend in axialer Richtung. Damit ist auch ein schwingungsarmes Bearbeiten tiefer Kavitäten möglich.

 Die Wendeschneidplatten für den  Mill 4 Feed sind in fünf unterschiedlichen Geometrien und Schneidstoffsorten für alle Werkstoffe ausgeführt. Sie ermöglichen eine Zustellung bis zu 3 mm und einen maximalen Vorschub von 2 mm pro Zahn. Die Schneidkanten sind besonders stabil ausgeführt und ermöglichen lange Standzeiten, auch bei unterbrochenen Schnitten.

Inzwischen ›laufen‹ alle Anlagen mit den Fräswerkzeugen von Iscar

Weil Jens Buchert schon mit Sumocham-Bohrern und Drehwerkzeugen von Iscar gute Erfahrungen gemacht hatte, ließ er sich auf einen Testlauf ein. Dabei überzeugte der Fräser mit kürzerer Bearbeitungszeit, einer hohen Prozesssicherheit, längeren Standzeiten sowie Kosteneinsparungen von gut 30 Prozent gegenüber der konventionellen Lösung.

»Wir konnten mit dem Mill 4 Feed ein großes Einsparpotenzial heben; sonst hätten wir es nicht gemacht«, sagt Dr. Buchert. »Jetzt laufen die Iscar-Werkzeuge bei all unseren Anlagen im Standard.«

 Karl Walter Formen- und Kokillenbau setzt das Werkzeug in den Durchmesserversionen 25 und 42 mm ein und nutzt die Fräser für rund 80 Prozent der neuen Fräsbearbeitungen. Nur bei einigen Altprogrammen kommt bei Walter noch die alte Lösung zum Tragen, weil die Umprogrammierung zu aufwendig wäre.

»Nur bei großen Auskraglängen kam es mit der ursprünglichen Konfiguration zu Vibrationen«, sagt Florian Schöffler. »Das konnten wir aber mit einer anderen Wendeschneidplatte abfangen.«

 Anstelle der ursprünglich verwendeten RM-T-Wendeschneidplatte mit Stahlgeometrie kommt nun eine RM-HP-Wendeschneidplatte zum Einsatz. Florian Schöffler: »Die HP wurde eigentlich für die Bearbeitung von Edelstahl und hoch hitzebeständigen Legierungen entwickelt. Bei ihr ist die Schneidkante nicht so stark verrundet – das sorgt für einen ruhigeren Lauf.«

Man schätzt das große Angebot und die hohe Beratungsqualität

Neben dem breiten Angebot an Präzisionswerkzeugen und Lösungen sind es vor allem die enge Zusammenarbeit und die hohe Beratungsqualität, die Dr. Buchert an Iscar schätzt. »Iscar unterstützt uns bei unserer Weiterentwicklung regelmäßig und tatkräftig mit Input. Da ist aber nicht einfach nur viel Kommunikation, sondern ganz viel Substanz. Denn die Low Hanging Fruits, wie die richtigen Schnittwerte und so weiter, die haben wir selbst im Blick.«

Als große Herausforderungen sieht Jens Buchert in seiner Branche die Digitalisierung an und damit die Industrie 4.0 als Thema der Zukunft. »Und auch hier werden wir wieder unterstützen können«, sagt Steffen Grau. »Die Werkzeuge unserer neu entwickelten Neologiq-Serie sind genau dafür gemacht.«

Effektvoll: Mit Iscars Hochvorschubfräser Mill 4 Feed erzielt Karl Walter starke Einspareffekte in puncto Bearbeitungszeit, Standzeit und Kosten

Vibrationsarm:  Die Schneidkanten  der RM-HP-Wendeschneidplatten sind nicht so stark verrundet, wie sonst üblich. Das bewirkt einen ruhigeren Lauf

Dr. Jens Buchert, Geschäftsführer von Karl Walter: »Iscar unterstützt uns bei unserer Weiterentwicklung regelmäßig und tatkräftig mit Input. Da ist aber nicht einfach nur viel Kommunikation, sondern ganz viel Substanz«

Gedankenaustausch als Erfolgsrezept: Florian Schöffler, Beratung und Verkauf (links), und Steffen Grau, technische Beratung  und Vertrieb (Mitte)  beide Iscar  und Jens Buchert, Geschäftsführer von Karl Walter Formen- und Kokillenbau, finden gemeinsam immer wieder neue Lösungen

Karl Walter Formen- und Kokillenbau GmbH & Co. KG <a href="http://www.kw-solutions.com" target="_blank">www.kw-solutions.com</a>

Iscar Germany GmbH <a href="http://www.iscar.de" target="_blank">www.iscar.de</a>

Fräswerkzeuge

Präzisionswerkzeuge

Beim Rundplattenfräser Xtra·tec XT M5468 der Walter AG wurde die Wendeschneidplatten-Indexierung mittels Pratzenspannung ersetzt durch eine Indexierung über Facetten an der Freifläche. Das verhindert ein ungewolltes Verdrehen der Platten und ermöglicht eine Späneabfuhr ohne Störkontur.

Mit dem Rundplattenfräser Xtra·tec XT M5468 geht die Tübinger Walter AG neue Wege gegen ein ungewolltes Verdrehen der am Fräserkörper befestigten Rundwendeschneidplatten. So wurde die Platten-Indexierung mittels Pratzenspannung ersetzt durch eine Indexierung über Facetten an der Freifläche der Platte. Das sichert die Platten gegen ungewolltes Verdrehen und ermöglicht eine Späneabfuhr ohne Störkontur am Werkzeug.

 Analog zur Anzahl der Facetten sind die Schneidkanten auf der Spanfläche beschriftet. Bis zu acht Schneidkanten (ab einer Plattengröße von 10 mm) sind dadurch zuverlässig nutzbar; gleichzeitig verlängert sich die Standzeit, und die Wirtschaftlichkeit nimmt deutlich zu.

Die Aufnahmen können auch zylindrisch-modular sein

Der Hersteller bietet den Rundplattenfräser Xtra·tec XT M5468 aktuell in einem Größenbereich von 10 bis 125 mm Durchmesser an, einschließlich Übermaßfräser für lange Auskragungen, sowie in zwei Zahnteilungen für unterschiedlichste Anwendungen. Die Aufnahmen reichen von ScrewFit über Weldonschaft und Bohrungsaufnahme bis zu zylindrisch-modular – eine Schnittstelle, die im Werkzeug- und Formenbau häufig zum Einsatz kommt.

 Die runden, positiven Platten mit bis zu acht Schneidkanten bietet die Walter AG zurzeit in zwei Plattengrößen an; fünf weitere sollen bis Jahresende folgen.

 Die große Bandbreite an Aufnahmen und Plattengrößen ermöglicht einen fast universellen Einsatz des Fräsers hinsichtlich Anwendungsfall und Werkstoff, betont die Walter AG. Die herstellereigene Indexierung und Verdrehsicherung der Platten über Facetten erhöhe die Prozesssicherheit erheblich. In Verbindung mit den verschleißfesten Walter-Tiger·tec-Schneidstoffen würden sich lange Standzeiten und eine hohe Wirtschaftlichkeit im Prozess ergeben.

Konstruktiver Kniff: Weil bei diesem Rundplattenfräser die Platten-Indexierung über Facetten an der Freifläche geschieht, gibt es kein ungewolltes Verdrehen der Platten, und die Späneabfuhr verbessert sich

WalterAG - Hauptartikel

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Wendeschneidplatten

Zum Feinschlichten von Werkzeugen für Lichtoptiken nutzt RSD Polytec seit Kurzem die neuen EPDBEH-Kugelfräser von Moldino. Jetzt wird nur noch ein Fräser benötigt, um fast verschleißfrei große spiegelnde Oberflächen zu erzeugen. Insgesamt sanken die Kosten um gut 30 Prozent.

Die Präzisionsbearbeitung hat im Werkzeugbau der heutigen RSD Polytec GmbH Tradition. Der im Jahr 1964 von Karl Klausmann im südbadischen Schwörstadt gegründete Formen- und Werkzeugbau ist seit rund vier Jahren am heutigen Standort am Hochrhein im nicht weit entfernten Bad Säckingen zu Hause. Im Laufe der Jahrzehnte entwickelte sich das Unternehmen zu einem Hightech-Fertiger von hochpräzisen Spritzgießformen kleiner und mittlerer Größe sowie von Stanz- und Biegewerkzeugen.

 Seit 2014 gehört der Werkzeugbau zur RSD-Group. Für diese war die Kooperation beziehungsweise die Übernahme eines renommierten Formen- und Werkzeugbaus der nächste folgerichtige Schritt, um im Bereich der Qualitäts-Spritzgusstechnik weiter zu wachsen und diesen Bereich mit der hohen Kompetenz der Firma Karl Klausmann GmbH zu stärken.

Erodierpolieren war nicht mehr genau genug  für die Anforderungen der Lichtoptiken

Bereits vor gut fünf Jahren begannen die Badener damit, auf das Hochgeschwindigkeits-(HSC-)Fräsen und hier vor allem auf die Hartbearbeitung mit Vollhartmetall-(VHM-)Werkzeugen des japanischen Herstellers Moldino (ehemals MMC Hitachi Tool) umzustellen. »Diese hochgenauen Fräser haben wir dann für immer mehr Kavitätsbereiche eingesetzt, die wir früher ausschließlich senkerodiert haben«, beschreibt der Werkzeugbauleiter Frank Albiez die Entwicklung.

 Nur bei den Lichtoptiken war es zunächst beim Erodierpolieren geblieben, wie er hervorhebt. Die HSC-Maschinen aus den früheren Jahren waren einfach noch nicht genau genug. Den Durchbruch brachte dann vor zwei Jahren die Anschaffung eines 5-achsigen Bearbeitungszentrums Exeron HSC MP11/5, das in der auf ± 2 °C genau temperierten Halle seine Präzision und Dynamik voll ausspielen konnte. »Der Anstoß für diese Investition kam vom Kunden«, blickt Geschäftsführer Jürgen Klausmann zurück. »Es wurde eine sehr hohe Genauigkeit bei den Lichtoptiken gefordert, die durch das bisherige Erodierpolieren der Lichtoptiken nicht zu erreichen war.«

 Es musste also auch hier gefräst werden. Und das war mit der hochgenauen Maschine MP11/5 nun möglich. »Um spiegelnde Oberflächen zu fräsen, muss beim finalen Schlichten mit möglichst hohen Drehzahlen und einer hohen Dynamik der Maschine gearbeitet werden«, erläutert Produktionsleiter Frank Albiez. Spätestens bei großen Flächen sei es bisher unumgänglich gewesen, mit Schwesterwerkzeugen zu arbeiten, weil die Standzeiten der Fräser nicht ausreichend waren. »Beim Werkzeugwechsel ergibt sich jedoch ein minimaler Versatz, da der Fräser am Ende seiner Standzeit das Material nicht mehr richtig schneidet.« Dieser Übergang musste bisher manuell homogenisiert werden, und anschließend waren die gesamten Oberflächen auf Hochglanz zu polieren.

 Ultrafeine Nanobeschichtung  als ein Schlüssel zum Erfolg

Aufgrund einer verlängerten Standzeit der Fräswerkzeuge konnten dann auch große Flächen mit einem einzigen Werkzeug gefräst und somit die Kosten für die aufwendige Handpolitur reduziert werden. Dennoch war stets abzuwägen zwischen sehr langen Maschinenlaufzeiten und manueller Polierarbeit: Kleine Flächen wurden vollständig auf Hochglanz gefräst, bei großen Flächen wurde minimal zugunsten kürzerer Maschinenlaufzeiten nachpoliert.

Das war der Stand Anfang 2021. An dieser Stelle kommt Johannes Zimmermann von Moldino ins Spiel. Als Prozessoptimierer, wie die Anwendungstechniker bei Moldino genannt werden, betreut er doch den Werkzeugbau von RSD Polytec seit über acht Jahren. Von seinen regelmäßigen Besuchen her wusste er von dem Problem. Seine Lösung: die neuen Kugelfräser der EPDBEH-Serie (Epoch Deep Ball Evolution Hard).

 Diese VHM-Werkzeuge verfügen über zwei Schneiden mit jeweils zweistufigem Freiwinkel  eine Geometrie, die speziell für harte und hochharte Stähle bis 68 HRC ausgelegt ist. Dabei stoppt der erste Freiwinkel den Verschleißfortschritt.

 Der Effekt wird von Moldino ›Double Face‹ genannt. Er verbessert einerseits die Konturtreue und minimiert andererseits den Verschleiß. Zusammen mit der ebenfalls neu entwickelten TH3-Nano-Beschichtung verlängern sich die Standzeiten um ein Vielfaches. »Die neue TH3-Beschichtung lässt zu, dass wir ohne nennenswerten Werkzeugverschleiß mit wesentlich höherer Schnittgeschwindigkeit als bisher fahren können; so erreichen wir eine deutlich höhere Oberflächenqualität«, unterstreicht Johannes Zimmermann. Der Grund: Bei TH3 handelt es sich um eine Nanoschicht mit einer extrem feinen Körnung &lt; 10 nm. Deshalb kommt es gegenüber einer konventionellen Schicht zu wesentlich geringeren Abtragungen der Beschichtungspartikel.

Die EPDBEH-Serie deckt einen breiten Durchmesserbereich von 0,1 bis 12 mm bei Nutzlängen bis maximal 20 × D ab. Wichtig für das Bearbeitungsergebnis und die Prozesssicherheit sind auch ein exzellenter Rundlauf der Fräser sowie sehr kleine Fertigungstoleranzen, die im einstelligen Mikrometerbereich liegen.

Anhand eines Mehrkavitätenwerkzeugs sollte nun ausgelotet werden, ob die neuen Kugelfräser ihr Versprechen in der Praxis einhalten können. Das Werkzeug dient zum Spritzen einer durchsichtigen Platte für ein Automotive-Bauteil. Dabei handelte es sich um eine etwa 120 × 100 mm große und 30 mm tiefe Kavität mit einer Toleranz von ± 0,01 mm und spiegelnder Oberfläche. Verwendet wurde der Werkstoff 1.2344 mit 52 HRC.

Gemeinsam mit dem CAM-Programmierer Stefan Hribar feilte Zimmermann dann an den Bearbeitungsschritten, den Schnittdaten und an der Auswahl der Werkzeuge. Programmiert (und konstruiert) wird in Bad Säckingen mit der 3D-Software TopSolid 7 des gleichnamigen französischen CAD-CAM-Spezialisten. Die Tests fanden auf der Exeron HSC MP11/5 mit Minimalmengenschmierung statt, gemeinsam mit Maschinenbediener Raphael Thoma. »Vorher wurde bei uns geschruppt, vorgeschlichtet und geschlichtet, also drei Vorgänge«, beschreibt Hribar die gemeinsame Optimierungsarbeit. »Mit den neuen Fräsern kam noch ein Vierter hinzu: das Feinschlichten.«

 Gefräst wurde wie bisher 3+1-achsig mit angestellter B-Achse; mit 0,4-mm-Kugeln wählten die Badener einen relativ kleinen Durchmesser. Die Schlichtstrategie in TopSolid 7 wurde beibehalten, die Zustellung zugunsten der Oberflächenqualität etwas verringert, ebenso der Vorschub. Hribar: »Hingegen haben wir die Schnittgeschwindigkeit dank der TH3-Beschichtung deutlich auf 51 m/min erhöhen können.« Außerdem sei die Toleranzeinstellung an der Heidenhain-CNC angepasst und mit der im CAM-System abgestimmt worden.

Das Ergebnis war dann mehr als überzeugend. »Nach dem Fertigschlichten mit einem einzigen EPDBEH-Fräser ist unser Polierer nur noch mit der 3-μm- und der 1-μm-Paste drüber gegangen – und wir hatten die perfekte, maßhaltige Hochglanzfläche«, berichtet Stefan Hribar. Nach knapp zwei Stunden Fräszeit habe man am Werkzeug keinerlei Verschleiß erkennen können.

Hribar ist immer noch beeindruckt, dass alles wie geplant funktionierte. Fünf Polierarbeitsgänge, die das Schleifen mit verschiedenen Körnungen betrafen, konnten so entfallen. Bisher benötigte der Polierer drei Stunden pro Kavität, jetzt reicht eine Stunde. Die bei diesem Projekt für das Polieren erstellte Kostenanalyse zeigte eine Ersparnis von knapp 30 Prozent.

»Trotz aller Vorteile der EPDBEH-Fräser – ohne den guten Support von Moldino und die hervorragende Betreuung durch Johannes Zimmermann wären wir nicht so schnell dorthin gekommen, wo wir aktuell sind«, ist sich Frank Albiez sicher. »Inzwischen fräsen wir alle spiegelnden Oberflächen mit der EPDBEH-Reihe.«

 Der Werkzeugbauleiter verweist auf ein aktuelles Projekt – ein Werkzeug für einen Flächenlichtleiter. »Bei dieser vergleichsweise großen Spiegelfläche konnten wir den Polieraufwand sogar halbieren.« Für die Spiegelfläche der etwa 600 × 300 mm großen und 60 mm tiefen Kavität benötigte der 4-mm-Kugelfräser der EPDBEH-Reihe sieben Stunden. Trotz einer Schnittgeschwindigkeit von 214 m/min zeigte das Fräswerkzeug keinen Verschleiß.

 Dieses Ergebnis erscheint umso bemerkenswerter, als es sich hier um den Werkstoff 1.2343 ESU des Dienstleisters Contura handelt. Diese Legierung wird aus einem pulverförmigen Ausgangsstoff inklusive konturnaher Kühlkanäle im SLS-Verfahren (Selektives Laserschmelzen) hergestellt. Der Werkstoff ist bekannt dafür, relativ schwer bearbeitbar zu sein. Frank Albiez fasst für diesen Anwendungsfall zusammen: »Ohne die neuen Fräser wäre ein Projekt wie dieses gar nicht machbar gewesen, jedenfalls nicht in dieser Qualität.«

Polieren eingespart: Dieser hochglanzgefräste Formkern ist ein typisches Werkstück, für dessen Herstellung RSD Polytec auf die Moldino-Fräser setzt

 Glänzendmacher: Zwei Schneiden mit jeweils zweistufigem Freiwinkel sowie die innovative TH3-Nano-Beschichtung sind Merkmale dieser VHM-Kugelfräser EPDBEH von Moldino

Quantensprung: Maschinenbediener Raphael Thoma am 5-achsigen Bearbeitungszentrum Exeron HSC MP11/5, mit dem die HSC-Hartbearbeitung mit Moldino-Fräsern auf eine neue Niveaustufe gehoben wurde

Think tank am Schreibtisch: CAM-Programmierer Stefan Hribar an seinem Arbeitsplatz bei RSD Polytec. In diesem Fall ist in TopSolid 7 das Werkzeug eines Flächenlichtleiters geöffnet 

Team ›Präzision‹: Jürgen Klausmann, Raphael Thoma, Stefan Hribar, und Frank Albiez, Geschäftsführer, Maschinenbediener, CAM-Programmierer und Leiter des Werkzeugbaus bei RSD Polytec, sowie Johannes Zimmermann, Prozessoptimierer bei Moldino (von links)

Geprüft und für gut befunden: Alle spiegelnden Oberflächen von Werkzeugen für Lichtoptiken werden heute bei RSD Polytec mit der Fräserbaureihe EPDBEH von Moldino erzeugt

Moldino - Hauptartikel

RSD Polytec produziert sowohl Werkzeuge für die RSD-Group als auch für externe Kunden, vorwiegend aus dem Automotive-Bereich. Gemeinsam mit den Kunden werden technische Produkte entwickelt und hergestellt, zum Beispiel Befestigungselemente, ebenso wie anspruchsvolle Designteile oder Lichtoptiken. Präzise Spritzgussformen für Lichtoptiken zählen zur Kernkompetenz von RSD Polytec. Hier haben sich die Badener innerhalb der vergangenen zehn Jahre einen hervorragenden Ruf erarbeitet. »Diese Werkzeuge sind vom mechanischen Aufbau her nicht besonders schwierig, aber die Maßhaltigkeit und die Oberfläche müssen perfekt sein«, betont Geschäftsführer Jürgen Klausmann. RSD Polytec GmbH

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Bewährtes und Progressives vereint der Toolspezialist Sandvik Coromant, wenn er sein Angebot an digitalen Lösungen um die CoroPlus-Tool-Supply-Software erweitert. Die Lösung, die digitales Bestandsmanagement und automatisierte Logistik verknüpft, braucht nur eine Schnittstelle.

Alle Zerspanungswerkzeuge im Blick zu behalten kann in einer betriebsamen Werkhalle des Werkzeug- und Formenbaus schwierig und zeitaufwendig sein, besonders dann, wenn außer Verbrauchsmaterial auch Zerspanungswerkzeuge mit Servicekreisläufen organisiert werden müssen. Um hier die Kontrolle über Lagerbestände und Kosten zu behalten, kombiniert die CoroPlus-Tool-Supply-Software des Zerspanwerkzeug-Spezialisten Sandvik Coromant automatisierte Ausgabesysteme und Services zu einer leistungsfähigen, benutzerfreundlichen Gesamtlösung. Damit kann die Lösung zukünftig ein wichtiger digitaler Baustein im Beschaffungsprozess ihrer Anwender werden.

Mit der CoroPlus-Tool-Supply-Hardware behalten Anwender stets den Überblick sowohl über den Bestand als auch über den Zustand ihres Werkzeuglagers. Für die sichere Aufbewahrung von Werkzeugen ohne Risiko von Verlust oder Beschädigung gibt es verschiedene Optionen und je nach Anforderungen maßgeschneiderte Aufbewahrungslösungen: von offenen Beständen, Schubladen und Boxen bis hin zu kompletten Werkzeugschränken.

Die Vielfalt an Lageroptionen ermöglicht passende Konzepte

Die cloudbasierte Arbeitsweise von CoroPlus Tool Supply ermöglicht es dem jeweiligen Anwender, von überall und jederzeit auf seine persönlichen Werkzeugbestände und -verbräuche zuzugreifen und sie zu analysieren.

Die Werkzeugverbräuche an den in der Fertigung dezentral aufgebauten, automatisierten Ausgabesystemstellen werden als Daten in die Verwaltungs- und Managementsoftware eingespeist. Auf Basis dieser können Ingenieure sowie Einkaufs- und Managementteams leicht den Überblick über Werkzeuggebrauch, Kosten, Einkauf und Bestand behalten. Durch die Anbindung an die Werkzeugdatenbanken mehrerer Lieferanten importiert CoroPlus Tool Supply korrekte Werkzeuginformationen einschließlich ISO-Parametern, Stücklisten, Ersatzteilen, Produktbildern und CAD-Dateien in einem einzigen Vorgang und stellt somit einen höchst effizienten Weg dar, digitale Werkzeugdaten aufzubauen.

Maschinenbediener profitieren von einer besseren Übersicht über die verfügbaren Werkzeuge sowie einem einfachen Zugriff auf Ersatzteile und dazu passende Artikel. Somit erhalten sie die Möglichkeit, das richtige Werkzeug für die jeweilige Aufgabe schnell und sicher zu finden. Doch das ist dem Hersteller zufolge nicht der einzige Vorteil des Systems. So kann die Software mehrere Bereiche in der Werkzeugverwaltung verknüpfen, um Wiederauffüllungsprozesse zu optimieren. Damit werden Bedarfsimpulse und Bestellungen von CoroPlus Tool Supply direkt aus der Fertigung ausgelöst, was die Beschaffungsprozesskosten der Anwender direkt reduziert. Die so automatisiert aufgefüllten Lagerbestände ermöglichen der Produktionsleitung eine deutlich bessere Kontrolle über die eigene Lagersituation und schaffen eine maximale Verbrauchstransparenz.

»Die CoroPlus-Lösungen wurden entwickelt, um Fertigungsunternehmen profitabler und effizienter zu machen und sie auf die Digitalisierung der Industrie vorzubereiten«, erklärt Markus Eriksson, Business Development Manager für Digital Machining bei Sandvik Coromant. »CoroPlus Tool Supply ergänzt unser CoroPlus-Angebot und trägt dazu bei, Prozesse weiter zu optimieren. Durch die Integration unserer Lösung werden dem Anwender neue Perspektiven auf das eigene Werkzeuggeschehen eröffnet.«

Ein durchdachtes Toolmanagement beugt Gesamtkostenanstieg vor

Zwar sind Eriksson zufolge Zerspanungswerkzeuge nicht der größte Kostenfaktor in einer Fertigung  das gelte auch oder gerade für den Werkzeug- und Formenbau , dennoch könnten sehr schnell höhere Gesamtkosten entstehen, beispielsweise dann, wenn eine große Anzahl von Werkzeugen nicht richtig gehandhabt wird oder im schlimmsten Fall gar nicht zur Verfügung steht und somit Produktionsausfälle die direkte Folge sind. Eriksson: »Mit der CoroPlus-Tool-Supply-Software entfällt das mühsame Aufspüren und Nachbestellen von Werkzeugen. Gleichzeitig werden messbare Produktivitätsvorteile erzielt.«

Dabei profitieren nicht nur Maschinenbediener von der Nutzung der CoroPlus-Tool-Supply-Lösung. »Auch das Beschaffungsmanagement wird entlastet, da im Zusammenspiel von Soft- und Hardware automatisch Bestellungen für neue Werkzeuge auslöst werden«, erläutert Eriksson. So müssten sich die Mitarbeiter nicht mehr um die Nachbestellung neuer Teile kümmern. »Manche Unternehmen werden sogar feststellen, dass der Werkzeugverbrauch sinkt, da der genaue Status jedes Werkzeugs sofort festgestellt werden kann«, so der Sandvik-Manager. Damit bestehe kein Risiko, dass Werkzeuge ausrangiert werden nur aufgrund der Annahme, dass sie ihren Lebenszyklus überschritten hätten.

Neben der Werkzeugverwaltung bietet Sandvik Coromant weitere Dienstleistungen an, zum Beispiel kundenspezifische Schulungen, ERP-Anbindungsszenarien und interaktive Unterstützung bei der Systemoptimierung. Diese Services wirken unterstützend bei der Anpassung des Berichtswesens und der digitalen Werkzeugdaten sowie bei der Bewertung der Lagerbestände.

Und das Potenzial von CoroPlus Tool Supply reicht noch weiter: So wird es in Zukunft möglich sein, sich mit anderen Applikationen aus der CoroPlus-Familie zu verbinden, etwa mit dem CoroPlus Tool Guide oder der CoroPlus Tool Library. Dann können Anwender nicht nur auf detaillierte Informationen zum Standort und zum Status ihrer Werkzeuge zugreifen; vielmehr erhalten sie auch Empfehlungen zum Werkzeugeinsatz, etwa zu optimalen Schnittdaten, die alle aus derselben Cloud-Quelle stammen.

Alles im Blick: Sandviks digitale Lösung zum Toolmanagement ermöglicht eine vollständige Übersicht über die verfügbaren Werkzeuge sowie einen einfachen Zugriff auf Ersatzteile und passende Artikel

Schneller Zugriff: Für die sichere Aufbewahrung von Werkzeugen gibt es inzwischen verschiedene Optionen: von offenen Beständen, Schubladen und Boxen bis hin zu kompletten Schränken

SandvikCoromant - Hauptartikel

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Toolmanagement

Mit dem neuen elektro-hydraulischen Linearantrieb ‘E-AHP’ vereint AHP Merkle die Vorteile eines hydraulischen Block- oder Rohrzylinders mit einem integrierten elektrischen Antrieb. Ergebnis: höchstmögliche Präzision, hohe Energieeffizienz, Sauberkeit und leichte Handhabung.

Vom Grundsatz her ist ein E-AHP- Antrieb eine elektrische Linearachse, die um ein hydraulisches Getriebe erweitert ist. Die Experten bei AHP Merkle reizen die technischen Möglichkeiten des Prinzips aus und haben einen Antrieb geschaffen, der die denkbar geringsten bewegten Eigenmassen aufweist. Daraus generiert das System eine Linearbewegung mit hoher Kraft, Dynamik und Präzision über den gesamten Wegbereich.

Für die E-AHP-Antriebe setzt das Unternehmen aus dem badischen Gottenheim die hochwertigen und speziell auf die Anforderungen in der Elektrohydraulik hin optimierten Rohr- und Blockzylinder aus dem eigenen Haus ein.

Hohe Positioniergenauigkeit  auch bei großen Kräften

Eine Spezialpumpe ermöglicht in Verbindung mit einem ölumspülten Servomotor die präzise Bewegung und die sehr exakte Positionierung des Zylinders: AHP Merkle verspricht eine Positioniergenauigkeit im µm-Bereich. Darüber hinaus kann der Anwender den Krafteinsatz in Schritten bis zu einem Dreitausendstel der Maximalkraft sehr exakt regulieren – auch bei enormen Kräften bleibt das System sehr genau steuerbar.

Dabei sind alle Teile in einem vollständig gekapselten Gehäuse integriert. Obwohl sich der E-AHP in einer sehr weiten Bandbreite genau an die Bedürfnisse von Anwender und Einsatzfall anpassen lässt, haben die Entwickler die Zahl der in diesem Antrieb verwendeten Baugruppen auf ein Minimum beschränkt.

Den Antrieb kann der Anwender entsprechend lageunabhängig montieren, vergleichbar mit dem Anschluss einer Servospindel. Das System besteht im Prinzip aus einem präzisen, leistungsfähigen Servomotor, den die Entwickler bei AHP Merkle über eine bi-direktionale Pumpe direkt mit einem Block- oder Rohrhydraulikzylinder verschraubt haben. Es gibt am System keine rotatorischen Dichtungen nach außen, keinen klassischen Öltank und für die Bewegungssteuerung auch keine elektrisch angesteuerten Ventile, auf die der Anwender Rücksicht nehmen müsste.

Die neuen Antriebe gibt es in drei unterschiedlichen Ausführungen: Die Baureihen ‘E-AHP Basic’, ‘E-AHP Performance’ und ‘E-AHP Prove’ sind in bis zu neun unterschiedlichen Größenklassen aufgefächert. Sie stehen mit Kräften bis 650 kN und mit vier verschiedenen Antriebsleistungen bis 32 kW für unterschiedlichste Anwendungsfälle zur Verfügung.

Der Anwender kann aus diesen Baureihen die optimale Grundausführung auswählen. Zudem hat er die Möglichkeit, den E-AHP-Antrieb über den bei AHP Merkle verfügbaren 3D-Konfigurator unter <a href="http://www.ahp.de/eahp" target="_blank">www.ahp.de/eahp</a> sehr individuell auszulegen und exakt auf die Anwendung anzupassen. Der Konfigurator ermöglicht dem Anwender zudem eine Vielzahl verschiedener geometrischer Bauformen. So lässt sich für nahezu jede Einbausituation eine Lösung finden.

Funktionale Vorteile gegenüber technisch anderen Lösungen

Ein E-AHP-Antrieb hat indes nicht nur funktionale Vorteile gegenüber einer Standardhydraulik oder einem klassischen Spindelantrieb. Bei der Standardhydraulik beispielsweise muss ununterbrochen eine Pumpe arbeiten, die den notwendigen hydraulischen Druck erzeugt. Diesen Druck muss der Anwender kontinuierlich aufrechterhalten. Darüber hinaus muss dieser Druck bei jeder Linearbewegung des Hydraulikzylinders erneuert werden. Zusätzlich muss der Anwender das komplette System kühlen. Daher können solche klassischen Standardhydrauliksysteme nicht sehr energieeffizient sein.

Spindelantriebe wiederum haben gerade bei der Einleitung großer Kräfte und Stöße von außen sowie bei wiederkehrenden Anfahrpositionen signifikante Verschleißprobleme. Dazu kommt außerdem, dass solche Systeme keine Möglichkeit haben, Energie kurzfristig effizient zu speichern. Dies ist wiederum ein großer Vorteil der Hydraulik.

AHP Merkle vereint mit dem neuen elektro-hydraulischen Linearantrieb E-AHP das Beste der beiden Welten. So kann der neue Antrieb gegenüber rein hydraulischen Systemen sein enormes Potenzial zur Energieeinsparung ausspielen. Denn bei den E-AHP-Systemen muss der Anwender nur die im Prozess auch physikalisch benötigte Energie elektrisch zuführen. Die hohen ständigen Verlustleistungen von großen Hydraulikaggregaten lassen sich damit intelligent vermeiden.

Die E-AHP-Antriebe können aber trotzdem die systembedingten Vorteile nutzen. So können sie in ihrer Hydraulik Energie kurzfristig speichern. Verschleißprobleme wiederum, wie sie von Spindelantrieben bei Kraftstößen oder wiederkehrenden Endpositionen bekannt sind, können bei dieser Bauweise schon prinzipbedingt nicht auftreten.

All das macht den E-AHP im Vergleich zur elektromechanischen Achse zu einem Antrieb mit vergleichbarem Wirkungsgrad, der aber dank der Speichermöglichkeit zudem eine höhere Energieeffizienz erreichen kann und weniger Wartungs- und Reparaturaufwand benötigt.

Die E-AHP-Antriebe zeichnen sich in der Praxis durch ihre sehr sichere Handhabung aus. So kann der Anwender bei dieser Bauweise ein unbeabsichtigtes Ein- und Ausfahren sicher verhindern. Auch die geschlossene, gekapselte Bauweise des Systems trägt wesentlich zur Verringerung einer etwaigen Unfallgefahr bei. Damit sind die ‘Plug&Play’-Antriebe der E-AHP-Baureihe von AHP Merkle sehr sicher und dabei auch sehr einfach zu handhaben – beim Einbau, aber auch in Betrieb und Wartung der Systeme.

Eines der interessantesten Anwendungsfelder für die neuen Antriebe liegt in der Blechverarbeitung. Hier dominieren klassischerweise oft hydropneumatische Antriebe, bei denen zwar die Kraft hydraulisch erzeugt, die Energie aber pneumatisch übertragen wird. Das ist, verglichen mit den neuen E-AHP-Antrieben, ebenfalls nicht sehr energieeffizient.

Prädestiniert für energieeffizientes Verarbeiten von Blechen

Warum das so ist, wird in einer konkreten Beispielrechnung deutlich: Bei geschätzten Kosten von 2,7 Cent pro m³ Druckluft (bei 0,12 EUR/kWh) verursacht solch ein hydropneumatischer Antrieb mit einer Antriebsleistung von 100 kN im zweischichtigen Betrieb und bei einer Zykluszeit von 60 Sekunden Energiekosten in Höhe von rund 16 200 Euro pro Jahr. Bei gleichen Parametern verspricht AHP Merkle für den E-AHP-Antrieb Energiekosten von weniger als 3000 Euro pro Jahr. Und gegenüber rein elektromechanischen Antrieben halten die Systeme von AHP Merkle auch bei diesen Anwendungen in der Blechbearbeitung ihren Vorsprung in Sachen Verschleißfestigkeit, Zuverlässigkeit und Energieeffizienz.

Damit bieten sich E-AHP-Antriebe insbesondere auch fürs Clinchen, Pressen, Nieten, Stanzen, Prägen und Einstanzen an, sind aber auch beim Montieren eine sehr vorteilhafte Wahl. Die Systeme treiben Maschinen und Anlagen in der Fügetechnik zur Verbindung von Metall- oder Mischbauteilen ebenso an wie Anlagen zur Umformung, Biegemaschinen oder präzise Pulverpressen. Sie eignen sich aber auch hervorragend zum Einpressen oder zum Verstemmen in der Montage und finden sich zunehmend auch in unterschiedlichen Anwendungen im Sondermaschinenbau.

Weil sich das Gesamtsystem zudem auch mit lebensmittelechtem Öl betreiben lässt, setzen Anwender die neuen Linearantriebe inzwischen auch gerne in der Lebensmittelindustrie ein. Der vollständig gekapselte Aufbau und die hohe Präzision prädestiniert diesen extrem leisen und sauberen Antrieb darüber hinaus auch für einen Einsatz im Reinraum.

Mit den neuen E-AHP-Antrieben hat AHP Merkle ein Antriebssystem entworfen, das für viele Praxisfälle eine optimale Lösung darstellt. Neben hoher Energieeffizienz und Prozesssicherheit sprechen das einfache Handling und die hohe Flexibilität bei Konfiguration und Einsatz eine wesentliche Rolle. Die Systeme aus den E-AHP-Baureihen präsentieren sich als elegante und sehr wirtschaftliche Alternative zu klassischen Antriebslösungen. Ein nachhaltiger Weg, um Termine zu straffen, das Handling zu vereinfachen und Effizienz und damit letztlich die Erträge zu steigern.

Prädestiniert für zahlreiche Anwendungsfelder: Die E-AHP-Antriebe eignen sich mit ihren Eigenschaften fürs Clinchen, Pressen, Nieten, Stanzen, Prägen und Einstanzen, sind aber auch beim Montieren eine sehr vorteilhafte Wahl

Drei Ausführungen, gerne zum Selbstkonfigurieren Die Baureihen ‘E-AHP Basic’, ‘E-AHP Performance’ und ‘E-AHP Prove’ sind in bis zu neun unterschiedlichen Größenklassen verfügbar; der Anwender kann die Linearantriebe mithilfe des Online-Konfigurators auf <a href="http://www.ahp.de/eahp">www.ahp.de/eahp</a> flexibel an die jeweilige Einbausituation anpassen

Vereint sämtliche Vorteile in sich: Beim neuen elektro-hydraulischen Linearantrieb ‘E-AHP’ ist es dem für seine Qualitätszylinder bekannten Hersteller AHP Merkle gelungen, die Vorzüge eines hydraulischen Block- oder Rohrzylinders mit denen eines integrierten elektrischen Antriebs zu kombinieren

AHP Merkle GmbH Tel. +49 7665 4208-0 <a href="http://www.ahp.de" target="_blank">www.ahp.de</a>

Dipl.-Ing. Dirk Wiebeck ist Produktverantwortlicher E-AHP bei AHP Merkle  in Gottenheim; <a href="mailto:d.wiebeck@ahp.de">d.wiebeck@ahp.de</a>

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Elektromotoren

Der Markt für Wood Compact Composites ist von hoher Wettbewerbsintensität geprägt.  Um sich erfolgreich zu behaupten, setzt Novo-Tech auf einen innovativen Werkzeugbau,  Solidworks Premium und die exzellente Beratung von DPS-Software.

Eine Antwort auf den steigenden globalen Ressourcenverbrauch, der sich bis 2060 verdoppeln könnte, gibt die Idee der Kreislaufwirtschaft. Ihr Grundsatz gibt vor, Produkte und Materialien in Gebrauch zu halten, Systeme zu regenerieren und die Recycling-Quote in die Nähe der idealen 100 Prozent-Marke anzuheben. Der sogenannte „Cradle-to-Cradle“-Ansatz („von der Wiege bis zur Wiege“) trägt dieser Entwicklung Rechnung. Zu den Firmen, die ihr Geschäftsmodell diesen Grundsätzen unterworfen haben, zählt auch die Novo-Tech-Gruppe aus Aschersleben in Sachsen-Anhalt. Mit einer Produktionskapazität von 35 000 Tonnen pro Jahr ist er Europas größter Hersteller von Holzwerkstoffen.

Das Hauptprodukt ‘megawood’ ist ein umweltfreundlicher GCC („German“ Compact Composite, eigentlich: WCC, Wood Compact Composite), ein polymergebundener Holzwerkstoff mit einem Naturfaseranteil von bis zu 75 Prozent. Aus diesem Werkstoff werden Terrassendielen, Fassadenelemente und viele weitere Produkte für die langlebige Außenanwendung extrudiert.

Die Wettbewerbsintensität ist hoch: Inzwischen haben chinesische Hersteller 60 Prozent des deutschen WCC-Markts erobert. Doch dem Druck klein beizugeben kommt für den geschäftsführenden Gesellschafter und Gründer Holger Sasse nicht in Frage: „Elf Firmen waren im deutschen Verband organisiert, jetzt sind es nur noch fünf. Obwohl sich in den letzten zwei Jahren die WPC-Produktion in Deutschland annähernd halbiert hat, konnte Novo-Tech seine Marktanteile behaupten.“ Wie sich das Unternehmen erfolgreich gegen den Trend stemmen konnte, ist für Sasse eine Grundentscheidung: „Innovation spielt für uns eine bedeutende Rolle, etwa in Form neuer Farben, ungewöhnlicher Oberflächenbeschaffenheit oder aber anderer Formgebungen und Produkteigenschaften. Inzwischen werden sogar holzähnliche Strukturen auf das Material aufgetragen.“ Und eine klare Vorstellung, was die eigene Innovationsabteilung leisten muss: „Etwa Verkürzung der Time-to-Market. Deshalb gibt es bei uns einen eigenen Werkzeugbau. Die Fähigkeit zur Innovation können wir nicht anderen überlassen.“

Verantwortlich für den Werkzeugbau, Konstruktion und Arbeitsvorbereitung ist Thomas Henke, der darüber hinaus Betriebsleiter der Tochtergesellschaft Novo-tech Tool Construction ist. Im Gespräch weist der gelernte Werkzeugmacher auf das gelebte Konzept „Cradle to Cradle“ auch im Werkzeugbau hin: „Wir vermieten unsere Werkzeuge an die Novo-Tech-Muttergesellschaft, nach dem Motto: Vermieten, nicht verkaufen – damit aus alt wieder neu wird! Cradle to Cradle wird nachhaltig unterstützt durch das CAD-System Solidworks und Solidworks PDM, indem die ganze Historie eines Werkzeuges – egal ob Extrusion-, Spritz-, Folgeverbundwerkzeug oder auch Teile für den Maschinenbau – von Beginn an dokumentiert wird.“

Die Konstruktion des „Urwerkzeugs“ (Version 01), wie Thomas Henke es nennt, reicht in die Jahresmitte 2011 während Einführung des PDM-Systems zurück. „In der Zeit vom 20. Juli 2011 der Version 01 bis zum 23. April 2020 und der Version 15 wurden immer wieder kleine Änderungen an diesem Werkzeug durchgeführt, sorgfältig dokumentiert als unterschiedliche CAD-Stände im PDM-System. Somit können wir lückenlos nachvollziehen, was sich geändert hat beziehungsweise optimiert wurde. Jede dieser Versionen kann wieder exakt ausgeleitet werden“, sagt Thomas Henke.

Eigentlich sollte die Produktion der Dielen, die mit diesem Werkzeug gefertigt werden, eingestellt werden. Deshalb wurde das Werkzeug auch nicht mehr auf den neusten Entwicklungsstand gebracht. Doch es kam anders: „Überraschenderweise wurde Ende 2020 ein neuer Fünfjahres-Vertrag mit dem bisherigen Kunden geschlossen. Nun war es an der Zeit, all das Wissen, was in den letzten zehn Jahren gesammelt wurde, in ein neues, auf dem alten Stand basierendes Werkzeug einfließen zu lassen.“ Ende Februar dieses Jahres schließlich wurde das Projekt angegangen. „Da wir nur ungern irgendetwas wegwerfen, haben wir uns die alten Daten angesehen und sie durch einige Veränderungen auf den aktuellen Stand gebracht. Hierbei hat uns nicht nur das PDM-System, sondern auch das CAD-System Solidworks in erheblichem Maße geholfen, unserem Cradle-to-Cradle-Ansatz treu bleiben zu können.“ So wurden mehr als 95 Prozent der Teile übernommen und der Rest wurde mit kleinen Modifikationen angepasst. Lediglich vier kleine Einleger mussten tatsächlich zwei neuen Einsätzen weichen, sowie ein zusätzlicher neuer Verteiler und zwei Einsätze, positioniert zwischen Dornhalteplatte und Grundkörper, kamen hinzu. In Solidworks PDM bekam die Evolutionsstufe eine neue Bezeichnung („EV 05“) und damit verbunden eine neue Zeichnungsnummer. Die alten Daten wurden im Gegenzug über das PDM-System für ungültig erklärt.

Eher ungewöhnlich ist, dass bei Novo-Tech neben den Konstruktions- auch die Fertigungsinformationen in Solidworks PDM verwaltet werden. Als damaliger Supportmitarbeiter und Trainer bei DPS Software führte Thomas Henke Schulungen bei Novo-Tech durch. Eines Tages bat ihn Holger Sasse, Pionierarbeit in Aschersleben zu leisten. „Viele Firmen suchen ja zunächst ein neues CAM-System als Insellösung. DPS aber konnte mit den Vorteilen einer durchgängigen CAD/CAM-Prozesskette den Kunden überzeugen. Die Praxis im Werkzeugbau hatte mir dann aber schnell vor Augen geführt, dass unbedingt ein tiefintegriertes PDM-System implementiert werden musste. Und mir war klar, dass Solidworks PDM hervorragend für die Verwaltung von SolidCAM-Daten geeignet ist“, erinnert sich der Manager. Außerdem werden übers PDM-System auch die Erodierdaten von DCAM verwaltet.

Die Prozesskette ist folgendermaßen gestaltet: Die Zeichnungsnummern werden über Solidworks im Werkzeugbau im Team von Thomas Henke vergeben. DPS hat eine Schnittstelle programmiert, die die Registerkarten aus dem PDM-System ausliest und die Metadaten ins ERP-System überträgt. SolidCAM wird generisch für die Teileprogrammierung verwendet. Über die Postprozessoren werden die individuellen NC-Codes für das jeweilige Bearbeitungszentrum aus SolidCAM herausgeschrieben. Der NC-Code wird in einer revisionierfähigen CIMCO-Datenbank abgelegt, auf die die Maschinen direkt zugreifen. Thomas Henke indes schwört auf SolidCAM bei der generischen Programmierung: „Wir nutzen SolidCAM fürs 2-, 3-, 5-Achs-Fräsen und Drehfräsen. Die 2D-Funktionen fürs Taschenfräsen, 3D- und 5D-Funktionen fürs Freiformflächenfräsen; in 5D übrigens auch für die Bearbeitung von Graphitelektroden.“

Gemeinsam mit DPS hat der gelernte Werkzeugmacher einen speziellen Postprozessor entwickelt, der eine 3D-Freiformfläche über einen Zylinder wickelt. Der so modifizierte Walzenmantel dient dem Prägen von Mustern, die beliebige Oberflächenstrukturen in den megawood-Paneelen wiedergeben. Während des Postprozessorlaufs werden die 5-Achs-Fräsbahnen auf einen Zylinder mit einem Durchmesser von 200 mm projiziert. So lassen sich die Vertiefungen mit einer perfekten Oberflächengüte fräsen.

Auch bei der Maschinensimulation beschreiten Thomas Henke und sein Team neue Wege: Der NC-Code wird mittels eines neuen Moduls – der Cimco-Maschinensimulation – auf Kollisionen in der Maschine überprüft. Alle Register zieht der Werkzeugbau auch bei der Makro-Programmierung. Die nennt sich in SolidCAM „Maschinenprozesse“ und ermöglicht das Gruppieren von Befehlen, etwa für die Kernlochbohrung. Damit lassen sich die Programmierzeiten signifikant verkürzen. Insgesamt wird SolidCAM von vier Personen in der Arbeitsvorbereitung für den Werkzeugbau genutzt.

Die SolidCAM-Dateien werden mit Solidworks PDM verwaltet, die NC-Programme und deren Dokumentation indes über Cimco. Auch die Zoller-Messdaten für die Fräser und Bohrer werden dort verwaltet. Die an der Maschine final optimierten NC-Programme werden nach Gebrauch zurückgespielt in die Cimco-Datenbank, beispielsweise um zu einem späteren Zeitpunkt Ersatzteile zu fertigen. Somit ist der Datenkreislauf an dieser Stelle geschlossen.

Über das PDM-System hat Thomas Henke Zugriff auf die Arbeitspläne mit allen Arbeitsgängen und -zeiten. Sie werden mit den zu produzierenden Artikeln und Rohmaterialien verknüpft. Die PDM-ERP-Kopplung von DPS stellt sicher, dass die Arbeitspläne auch in Navision abrufbar sind.

Seit mehr als zehn Jahren lässt sich Novo-Tech immer wieder aufs Neue vom Solidworks-Partner DPS Software inspirieren, um in einem hart umkämpften Markt zu bestehen. Die Zusammenarbeit ging sogar soweit, dass in enger Abstimmung DPS die Planungssoftware für die hinterlüftete Naturfaser-Fassade auf Basis von megawood entwickelt hat – ein weiterer Baustein, der Novo-Tech noch stärker macht.

„Cradle to Cradle“ im Werkzeugbau: Seit der Version 01 („Urwerkzeug“, Bild links) bis zur Version 15 (Bild rechts) wurden immer wieder Änderungen am Werkzeug durchgeführt und sorgfältig dokumentiert als unterschiedliche CAD-Stände in Solidworks PDM

Volle Bandbreite: Auch Spritzgusswerkzeuge gehören zum Portfolio der Tooling-Abteilung von Novo-Tech, etwa zur Herstellung des Unterkonstruktionssystems ›Variofix‹

Artenschutz: Thomas Henke ist auch privat der Nachhaltigkeit verpflichtet.  Der gelernte Werkzeugmacher betreibt eine kleine Hobby-Imkerei

Gut angebunden: Die OPS-Ingersoll High Speed Eagle V9 für die  3- bis 5-Achs-Bearbeitung wird mit SolidCAM programmiert

Gut gewickelt: Gemeinsam mit DPS wurde ein spezieller Postprozessor entwickelt, der eine 3D-Freiformfläche über einen Zylinder wickelt. Der Walzenmantel dient dem Prägen von Mustern, die beliebige Oberflächenstrukturen in den megawood-Paneelen wiedergeben