Lesen Sie außerdem in dieser Ausgabe:

<ul><li>Ziemlich breit: Welche Vorteile die Breitschlitzdüse im Heißkanalsystem bietet</li><li>In Akkordzeit: Rapid Prototyping und Rapid Tooling beim Thermoformen</li><li>Zusammenarbeit: Wie CAx-Systeme im Werkzeugbau Hand in Hand arbeiten</li></ul>

Wir schaffen das! Anstatt Händeschütteln haben wir gelernt, uns per Ellbogencheck oder ‚Faust an Faust‘ zu begrüßen. Die meisten Bekannten erkennen wir auf Anhieb – trotz Maske im Gesicht.

Wir schaffen das! Anstatt Händeschütteln haben wir gelernt, uns per Ellbogencheck oder ‚Faust an Faust‘ zu begrüßen. Die meisten Bekannten erkennen wir auf Anhieb – trotz Maske im Gesicht. Man könnte sagen, die Stimmung beim AMB-Forum (siehe Seiten 7 und 49) war geradezu euphorisch, so groß war die Freude, sich endlich mal wieder Face-to-Face zu begegnen. Gefühlt entwickeln sich Events gerade in zwei Richtungen: Auf der einen Seite steht ein großes Angebot an digitalen Veranstaltungen. Wir lernen, uns in virtuellen Welten zu bewegen, zu präsentieren oder zu interagieren. In dieser Form kann sich der Besucher komfortabel über neue Innovationen oder Technologien informieren. Auf der anderen Seite finden mehr und mehr Präsenzveranstaltungen unter dem Motto ‚klein, aber fein‘ statt. Denn der ganz persönliche Draht oder das gemeinsame Glas Bier am Abend lassen sich nicht virtuell abbilden.

Lothar Horn begrüßte seine Gäste am Vorabend des AMB-Forums mit den Worten: „Es geht wieder was. Es regt sich was. Es geht weiter, es gibt ein Licht am Horizont.“

Ich persönlich freue mich darüber – auch wenn die ersten zarten ‚Annäherungsversuche‘ noch einigen Regeln unterliegen. Sich auf Dauer nicht zu treffen, ist auch keine Option.

Viel Erfolg bei Ihren ersten Kontaktaufnahmen und ersten Präsenzveranstaltungen in sicherer Distanz wünscht Ihnen

<a href="mailto:susanne.schroeder@hanser.de">susanne.schroeder@hanser.de</a>

Susanne Schröder ist Chefredakteurin der FORM+Werkzeug.

Editorial Schröder

Livestreams und Interaktionen vom 10. bis 12. November:

Der Carl Hanser Verlag veranstaltet eine digitale Messe zum Thema Kunststoff. Alle Interviews und Vorträge sind in aufgezeichneter Form bis 4. Dezember abrufbar.

<a href="http://www.d-expo-kunststoff.de" target="_blank">www.d-expo-kunststoff.de</a>

Schröder, Susanne

Digitalisierte Spannmittel für den Werkzeug- und Formenbau

Durch die Verbindung von Mechanik, Elektronik und Software wandelt sich SMW-Autoblok  vom konventionellen Spannmittelhersteller zum Hightech-Prozessanbieter. Die elektronische und digitale Kompetenz wird gebündelt in der neuen Geschäftseinheit SMW-Electronics.

Durch die Verbindung von Mechanik, Elektronik und Software wandelt sich SMW-Autoblok vom konventionellen Spannmittelhersteller zum Hightech-Prozessanbieter. Die elektronische und digitale Kompetenz wird gebündelt in der neuen Geschäftseinheit SMW-Electronics.

Unter der neuen Marke SMW-Electronics werden gemäß dem Slogan „Smart Products for Smart Production“ intelligente Produkte für die Smarte Produktion angeboten, wie z.B. induktive Kopplersysteme zur berührungslosen Übertragung von Energie und Daten. Bisher war der Spanntechnik- Hersteller SMW-Autoblok Spannsysteme GmbH vor allem für ein großes Produktspektrum für die Dreh- und Schleiftechnik sowie die stationäre Spanntechnik bekannt. Am Stammsitz des Unternehmens in  Meckenbeuren am Bodensee sind mehr als 300 Mitarbeiter beschäftigt, weltweit sind rund 700 Mitarbeiter in 60 Ländern für die Spanntechnik-Experten tätig.

Universell einsetzbar:  Das Centco4 – 4-Backenfutter

SMW-Autoblok präsentiert mit der neuen Produktfamilie Centco4 ein 4-Backenfutter, welches universell einsetzbar ist. Das Spannsystem ist als Kraftspannfutter und als Handspannfutter erhältlich. Ob runde, eckige oder unförmige Werkstücke: das Centco4 spannt laut Hersteller jede Geometrie sicher. Durch die hochpräzise Kinematik wird dabei das Werkstück während des Spannprozesses mechanisch in die Bearbeitungsmitte zentriert. Erst dann wird die Spannkraft eingeleitet. Somit ist das Werkstück sicher in der exakten Bearbeitungsposition gespannt. Dabei soll das Centco4 eine extrem hohe Wiederhol- und Rundlaufgenauigkeit erzielen.

Das 4-Backenfutter ist dank dem  integrierten Fliehkraftausgleich auch für sehr hohe Drehzahlen geeignet. Einsatzgehärtete Bauteile gewährleisten maximale Lebensdauer. Durch die 4-Backenspannung ist das System ebenso für  verformungsempfindliche Werkstücke geeignet. Eine große Futterbohrung steht für eine hohe Einsatzflexibilität. Durch die standardisierte Backenschnittstelle ist zudem eine umfangreiche Auswahl an Standardbacken nutzbar. Das kraftbetätigte Spannfutter Centco4 ist standardmäßig in den Durchmesser Größen 210 bis 1200 erhältlich.

In der Variante als Handspannfutter ein Leichtgewicht

Das Centco4 ist neben der kraftbetätigten Version auch als Handspannfutter  lieferbar. Das 4-Backen-Handspannfutter Centco4-MLW ist ab Durchmesser 600 mm erhältlich und überzeugt unter anderem durch einen gewichtsoptimierten Futterkörper. Durch das niedrigere Gewicht sind besonders bei Einsatz auf einem Dreh-Fräszentrum höhere Werkstückgewichte möglich.

Markantes Produktmerkmal ist  auch dabei der Fliehkraftausgleich, welcher hohe Drehzahlen ermöglicht. Wie bei der Standardausführung des  Centco4 steht eine umfangreiche Auswahl an Standardbacken zur Verfügung.

Digitalisierte Spannmittel  aus einer Hand

Spannfutter wie das Centco4 können auch in einer weiteren Ausbaustufe digitalisiert werden. Die Digitalisierung  erfolgt durch Integration von Sensorik. Die dafür erforderliche Energie für die Versorgung der Sensorik und für die  erfassten Daten wird dabei berührungslos mittels eines Induktivkoppler- Systems zwischen dem rotierenden Spannfutter und dem stationären  Maschinentisch übertragen. Eine signifikant höhere Systemsicherheit sowie die integrierte Spanndruckkontrolle und Hubüberwachung stellen laut Hersteller überzeugende Argumente beim Kundennutzen dar. Die neue Einheit SMW-Electronics bietet in Summe ein komplettes Standardprogramm an induktiven Übertragungssystemen, bei Bedarf auch angepasste Kundenlösungen. Zudem ist mit der MM e-motion Produktlinie ein Standardprogramm an vollelektrischen Spannfuttern erhältlich. SMW-Electronics liefert somit die komplette digitalisierte Spannlösungstechnologie aus einer Hand.

Weitere Neuheiten aus dem Bereich der stationären Spanntechnik sind:

<ul><li>5-Achs-Spanner: Mit dem Premium 5-Achsspanner GT5–2G wurde der Bereich der stationären Spanntechnik ausgebaut. Er ist in drei unterschiedlichen Standardhöhen (150/180/210 mm) erhältlich. Der modulare Aufbau und der werkzeuglose Backenwechsel ermöglichen eine sekundenschnelle und flexible Konfiguration. Dank dem integrierten Kraftverstärker sind sehr hohe Spannkräfte bis zu 50 kN möglich.</li><li>Nullpunkt-Spannsystem: Mit ZeroAct stellt SMW-Autoblok ein flexibles Nullpunktspannsystem vor, dass durch maximale Wirtschaftlichkeit bei höchster Genauigkeit überzeugen soll. Es besitzt eine manuelle Schnellbetätigung (270° Drehung), die von zwei Seiten zugänglich ist. Durch die Verwendung eines Kopplungsbolzens können bis zu drei ZeroAct Spannmodule in Reihe gekoppelt werden und zentral betätigt werden. Die ZeroAct Spannmodule haben eine extrem flache Bauweise mit einer Höhe von nur 40 mm. Hohe Einzugs- und Haltekräfte bieten maximale Sicherheit bei der Bearbeitung.</li><li>Miniatur-Spannsystem: Beim WPS Mini handelt es sich um ein Miniatur Nullpunktspannsystem zur Werkstückdirektspannung. Neben dem bewährten Werkstück Positionier System WPS mit einem Außendurchmesser von 80 mm ist nun auch eine Mini-Version mit einem Durchmesser von 40 mm verfügbar. Das WPS Mini ist manuell bedienbar. Mittels einer 270° Drehung lässt sich das Modul öffnen und schließen. Das WPS Mini gewährleistet eine Wiederholgenauigkeit von weniger als 5 µm. Hohe Einzugs- und Haltekräfte garantieren trotz der geringen Größe maximale Sicherheit bei der Bearbeitung.</li></ul>

Alle dargestellten Neuheiten sind aus der proofline-Serie (abgedichtet und wartungsarm) und ab sofort erhältlich.

Manuell bedienbar: Das bewährte Werkstück Positionier System WPS ist nun auch als Mini Version mit einem Durchmesser von 40 mm verfügbar.

Ziemlich flexibel: Das 4-Backenfutter Centco4 ist als Kraftspannfutter und als Handspannfutter erhältlich.  Die Digitalisierung erfolgt durch Integration von Sensorik.

Premium 5-Achsspanner: Der GT5–2G lässt sich mittels Trapez-Spannpratzen auf dem Maschinentisch oder auf einem Nullpunktspannsystem befestigen

ZeroAct: Zwei Spannmodule des Nullpunktspannsystems in Reihe.

SMW Autoblok - Hauptartikel

Werkstückspanntechnik, spanend

Spanntechnik

Im exklusiven Interview berichtet Andrè Brandt, Executive Vice President bei Hasco, wie der Normalien- und Heißkanal-Spezialist durch das extrem unberechenbare Jahr kam, wo die Kernkompetenzen des Unternehmens liegen und was in der Zukunft wichtig wird. Das Interview führte: Susanne Schröder

Im exklusiven Interview berichtet Andrè Brandt, Executive Vice President bei Hasco, wie der Normalien- und Heißkanal-Spezialist durch das extrem unberechenbare Jahr kam, wo die Kernkompetenzen des Unternehmens liegen und was in der Zukunft wichtig wird.

Wie geht es Ihnen? Wie lief dieses besondere Jahr bei Hasco?

Andrè Brandt: Gut. Wir haben es geschafft, „unfallfrei“ durch das gesamte erste Halbjahr zu kommen. Sprich: es gab nicht eine Corona-Infektion innerhalb unserer Belegschaft. Insgesamt sind wir gestärkt aus dieser Zeit rausgegangen.

Wir haben es geschafft, den gesamten Verwaltungsbereich innerhalb von 10 Tagen in mobile Arbeitsplätze zu verwandeln. Dabei wurden zwei Teams gebildet, die abwechselnd im Homeoffice und im Büro waren, um so immer ein schlagkräftiges Team zu bilden.

Sie mussten Ihre Hasco Days im April auch absagen...  Gab es Alternativ-Veranstaltungen?

Bereits Mitte März haben wir unser erstes Online-Seminar abgehalten. Das war eher eine Regionalveranstaltung mit rund 30 Teilnehmern. Nach der positiven Bilanz haben wir später auch deutschlandweit und international zu virtuellen Veranstaltungen eingeladen. Wir hatten bis zu 200 Teilnehmer. Die Kunden sind interessiert, welche Neuentwicklungen es gibt - wir mussten schnell neue Formate finden.

Wer hat diese neuen Formate ins Leben gerufen?

Die herausfordernde Situation hat einen besonderen Teamspirit freigesetzt, bei allen Mitarbeitern. Vor einem Jahr hätte man noch ein Projekt aufgesetzt, Konzepte  gemacht... Heute kommt ein Außendienstler mit der Idee  „15 Minuten mit Hasco“ - und dann wird das in kürzester Zeit umgesetzt..

Die Idee war, eine Art „Ersatzformat“ für den Außendienstbesuch beim Kunden zu schaffen. Unsere technischen Verkäufer erstellen eine Präsentation, die ganz gezielt auf die Kundenbedürfnisse abgestimmt ist. Und nicht länger als 15 Minuten dauert. Denn 15 min hat jeder Zeit, auch bei Kurzarbeit oder im Homeoffice. Unsere Kunden haben das sehr gut angenommen.

Wie lief und läuft es in der Produktion in  schwierigen Zeiten?

Am Standort in Lüdenscheid arbeiten wir in der Produktion in drei Schichten, sechs Tage die Woche. Während Kunden, die hauptsächlich die Automotive-Branche beliefern, zurückhaltend waren, konnten wir in den Bereichen Medizin und Verpackung eine positive Entwicklung verzeichnen.

Hasco hat auch einen Produktionsstandort bei Wien.

Richtig, Hasco Austria hat im vergangenen Jahr sein  50-jähriges Jubiläum gefeiert. In unserer österreichischen Niederlassung findet die klassische Serienfertigung bis zur Bearbeitungsgröße von 500 mm statt. Am Produktionsstandort in Lüdenscheid wird auf 5-Achs-Bearbeitungszentren die Variantenfertigung mit verschiedenen Losgrößen durchgeführt.

Führen Sie Sonderbearbeitungen für Kunden aus?

Auf Kundenwunsch führen wir im Hasco Special Machining Center Vorbearbeitungen durch. Vorwiegend seitliche Bearbeitungen wie Tieflochbohren, Anschlussgewinde schneiden etc. Die Kavitätenbearbeitung machen wir nicht, das überlassen wir dem Kunden.

Unser Fokus liegt ganz klar auf dem Formenbau. Mit dem von uns bereits 1960 entwickelten Baukastensystem haben wir den Grundstein für alle Normaliensysteme weltweit gelegt. Wir ‚normalisieren‘ und standardisieren.

Je näher man an die Kavität kommt, kriegt das Ganze Projektcharakter. Es gibt auch einige kundenindividuelle Lösungen, die wir unterstützen. Aber von den Kavitäten halten wir uns grundsätzlich fern. All unsere Prozesse von der Bestellung über die Produktion bis zur Auslieferung sind digitalisiert und durchstandardisiert. Das schränkt in der Flexibilität ein, gibt uns aber Geschwindigkeit. Das heißt zuverlässige Lieferzeiten für den Kunden, ab Lager in 24  bis 48 Stunden.

Schon Firmengründer Hugo Hasenclever hatte einen eigenen Werkzeugbau. Das ist unsere DNA, daran halten wir fest. Wir bilden nach wie vor Werkzeugmacher aus. Aktuell beschäftigen wir acht Werkzeugmacher bei uns im Prototypenbau.

Welche Art von Werkzeugen werden im internen Formenbau produziert?

Das ist ein sehr entwicklungsgetriebener Formenbau. Wir testen unsere Normalien und Heißkanalsysteme, führen aber auch F&E-Projekte für Kunden durch. Vor Kurzem haben wir beispielsweise ein Werkzeug für einen Pumpzerstäuber entwickelt. Der Kunde erwartete eine Zykluszeitreduzierung von 10 %, wir haben 20 % geschafft. Effizienz ist nach wie vor der Schlüssel zur besseren Wettbewerbsfähigkeit. Nur wer selbst Formenbauer ist, kann zielgerichtet Normalien entwickeln.

Wie werden sich die Märkte in Zukunft verändern?

Ich glaube, dass ein generelles Umdenken im globalen  Markt stattfinden wird. Speziell in den hochtechnologischen Bereichen hoffe ich auf eine Wiederbelebung des europäischen Marktes.

Trotz weltweiter Verschiebungen immer 100 % lieferfähig zu bleiben. Weiterhin ein in sich stimmiges Portfolio anzubieten. Mit digitalen Angeboten für unsere Kunden da zu sein, wenn sie uns brauchen, im Hasco Portal 24/7.

Hasco - Interview 2 Seiter

 Andrè Brandt startete seinen beruflichen Werdegang 1991 mit einer Ausbildung zum Werkzeugmacher Kunststofftechnik bei Hasco in Lüdenscheid. Später folgte ein technisches Studium. In den anschließenden Jahren folgten Stationen in der Entwicklung, dem Technikum, im Vertrieb und in der Heißkanalabteilung. Seit 2007 verantwortet Brandt als Executive Vice President Mould Base Technology Produktentwicklung, Produktmanagement und Qualitätssicherung bei Hasco. In seiner Funktion leitet er die F&E-Abteilung und den Prototypenbau.

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„Alle unsere Prozesse sind  perfekt durchstandardisiert.  Das kostet Flexibilität, aber gibt uns Geschwindigkeit.“

„Schon Hasenclever hatte einen  eigenen Werkzeugbau. Das ist unsere DNA, daran halten wir fest.“

Normalien und Heißkanaltechnik

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

Komponenten für die Kunststoffverarbeitung

Normalien

Vor Ort

form-werkzeug.de

Der Schlüssel für einen sicheren Spritzgieß-Prozess bei möglichst kurzen Zykluszeiten liegt oft im Werkzeug. Dabei sind die Hersteller von Systemkomponenten ebenso gefordert wie die Formenbauer selbst. Günther Heisskanaltechnik GmbH bietet ab sofort neue, technisch ausgeklügelte Umlenkeinheiten für eine optimale  Schmelzeführung an.

Der Schlüssel für einen sicheren Spritzgieß-Prozess bei möglichst kurzen Zykluszeiten liegt oft im Werkzeug. Dabei sind die Hersteller von Systemkomponenten ebenso gefordert wie die Formenbauer selbst. Günther Heisskanaltechnik GmbH bietet ab sofort neue, technisch ausgeklügelte Umlenkeinheiten für eine optimale Schmelzeführung an.

Das Sicherstellen einer konstanten  Bauteilqualität unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte ist nicht immer einfach. Zum einen sind kurze Zykluszeiten und damit ein schnelles Erstarren der Schmelze gewünscht, zum anderen müssen alle Kavitäten im Werkzeug gleichmäßig gefüllt werden. Unterschiedliches Füllverhalten entsteht oft durch ein ungleichmäßiges Fließverhalten der Schmelze.

Dessen Ursachen sind Unterschiede hinsichtlich des Drucks, der Temperatur und der Schmelzeviskosität. Denn die Viskosität von Kunststoffen wird von der Scherrate und der Temperatur beeinflusst. Erhöht sich die Scherrate oder die Temperatur, verringert sich die Viskosität. Mittels einer ausgeklügelten Verteilertechnik, fließtechnisch optimierter Umlenker und hochwertig bearbeiteter Konturstopfen können Füllvorgänge positiv beeinflusst und es kann ein gleichmäßigeres Fließverhalten erreicht werden.

Umlenkeinheiten begünstigen Fließverhalten

Günther hat neue, technisch ausgeklügelte Umlenkeinheiten im Portfolio und kann diese entsprechend den Anforderungen einsetzen. In seinem Technikum führt der Frankenberger Hersteller unter anderem Material- und Fließtests unter Produktionsbedingungen durch, um eine schmelzeschonende und homogene Temperaturverteilung zu gewährleisten. Aber auch thermische Simulationen kommen zum Einsatz. Dies ist wichtig,  da der größte Verschleiß meist in den Umlenkungen stattfindet. Hier wird  die Schmelze in eine andere Richtung umgeleitet und unterliegt generell unterschiedlichsten Scherkräften. Die neuen, geteilten Standardumlenker bieten fließtechnisch viele Vorteile, wie etwa hochgenaue Oberflächen der schmelzeführenden Kanäle. Zudem haben sie den praktischen Vorteil, dass man sie bei  Verschleiß oder zur Reinigung leicht und schnell wechseln kann.

Neben Umlenkern sind Stopfen zum Verschließen der hochwertig gebohrten Verteilerkanäle von entscheidender  Bedeutung. Günther greift hierbei auf ein umfassendes Stopfen-Sortiment zurück. Schrägstopfen oder Konturstopfen lenken die Schmelze durch ihre Oberflächengeometrie sanfter um und bieten trotzdem einen guten Zugang zum Schmelzekanal im Reinigungsfall. Ergänzend sind auch Konturstopfen für Nadelverschlussanwendungen und offene Systeme erhältich.

Neue, geteilte Standardumlenker: Sie bieten fließtechnisch viele Vorteile, wie etwa hochgenaue Oberflächen der schmelzeführenden Kanäle.

Günther- Hauptartikel

Heißkanalsysteme

Die Breitschlitzdüse ist die Besonderheit der „Flat Die Unit“ - kurz FDU. Durch die  Schlitzgeometrie erreicht sie eine hohe Querschnittsfläche. Ihr Einsatz lohnt sich vor allem  bei scherempfindlichen Materialien oder bei der Folienhinterspritzung.

Die FDU Hotrunner GmbH, im Frühjahr 2019 neu gegründet, kümmert sich um den Vertrieb und die Weiterentwicklung einer Innovation im Heißkanalsektor, der FDU (kurz für: Flat Die Unit). Das Unternehmen mit seinen neun Mitarbeitern, beheimatet in Frankenthal, Deutschland, freut über ein erfolgreiches Premierenjahr, in dem bereits einige Werkzeuge mit der FDU ausgestattet wurden.

Bei der FDU handelt es sich um  ein Heißkanal-System, das laut Hersteller besonders durch seine optimierten Eigenschaften in Bezug auf Scherung/Wärme, Energieverbrauch, Einspritzdruck, Nachdruck und reduzierter  Zykluszeit besticht. FDU Hotrunner beschreibt die Vorteile des Systems an einem Praxisbeispiel: Wenn man die Austrittsquerschnittsflächen einer Runddüse mit der der Breitschlitzdüse vergleicht, ergeben sich große Unterschiede. So kann man beispielsweise mit der FDU ohne Probleme eine Querschnittsfläche von 100 mm² erreichen,  für die man bei der Runddüse  einen Öffnungsdurchmesser von 14 mm benötigen würde. Die Schlitzgeometrie bringt mit sich, dass die FDU nur 2 mm von der Kühlwandung entfernt ist, während man mit der Runddüse nicht  näher als 7 mm an die Werkzeugwandung herankommt. Das führt zu einer geringeren Friktionsenergie,  wodurch sich der Wärmehaushalt im Werkzeug wesentlich besser regeln lässt  und sich das Prozessfenster dadurch  vergrößert.

Warum die FDU-Düse linear  gekühlt wird

Ein weiterer Vorteil liegt in der linearen Kühlung der FDU-Düse. Diese Form der Kühlung gibt dem Anwender die Möglichkeit einer homogenen Temperier-/Kühlsituation am Anspritzschlitz. Zusätzlich tritt durch das FDU-System keinerlei  Freistrahlbildung auf. Daher ist die Anbindung direkt auf eine Rippe oder direkt in die Wandstärke des Bauteils möglich, was bei der Auslegung der Anspritzpunkte und der Konfiguration des Heißkanalsystems mehrere Optionen möglich macht und so das allgemeine Werkzeugdesign mit allen Komponenten erheblich begünstigt.

Besonders scherempfindlichen Materialien wie z.B. Biopolymere, Recyclingmaterialien oder V0 eingestellte Flammschutztypen lassen sich mit der Breitschlitzdüse leichter verarbeiten, da die maximale Scherrate bis zu 60% verringert werden kann. Somit ist das Degrationssrisiko beim Spritzvorgang mit diesen Materialien weitaus geringer.  Zusätzlich eignet sich die FDU auch sehr gut bei folienhinterspritzten Teilen und Produkten mit geschäumten Materialien sowie Lichtleiteranwendungen. Darüber hinaus ist mit der neuartigen Düse ein verzugfreieres Spritzen von Bauteilen möglich, da es zu weniger Eigenspannungen in den Bauteilen kommt. Das wiederum hat positive Effekte beispielsweise auf die Schweißflächen bei zwei Hälften eines Bauteiles. Diese können nun genauer und einfacher miteinander verbunden werden.

Neben all den beschriebenen Vorteilen während des Spritzprozesses ist  gerade die Zykluszeit ein sehr wichtiger Parameter, die über den gesamten Werkzeuglebenszyklus gesehen eine sehr wichtige Komponente bei der optimierten Produktion darstellt. Und gerade hier hat man bei bereits finalisierten Projekten erstaunliche Erfolge erzielen können. Ein Minus von bis zu 19% Zykluszeit konnte nach Angaben des Herstellers  erreicht werden, worin ein erhebliches Potenzial zur Mehrproduktion oder zu  einer massiven Zeitersparnis bei gleich viel produzierten Teilen, im Vergleich zu einer herkömmlichen Düse, ermöglicht.

Verschlusstechnologie mit  Schwertverschluss

Die Experten der FDU Hotrunner GmbH arbeiten ständig an einer Weiterentwicklung der FDU und an neuen Modellgrößen, damit man das System bei vielen verschiedenen Typen von Werkzeugen gewinnbringend einsetzen kann. Neben der offenen Version, die bereits seit einiger Zeit auf dem Markt erhältlich ist,  arbeitet man derzeit intensiv an der Serienreife der FDU SLS (Slot Lock System). Diese neuartige Verschlusstechnologie der FDU basiert auf dem Prinzip eines Schwertverschlusses. Die FDU SLS  besticht vor allem durch seine einzigartige Führung und Verdrehsicherung des Schwertes, ohne den Schmelzestrom zu teilen. Dadurch sind Querschnittsflächen von bis zu 150 mm² Austrittsfläche möglich und es können sehr große Schussvolumina stressfrei und außerordentlich schnell in die Kavität gebracht werden, ohne dass eine hohe Friktionsenergie entsteht. Weitere Vorteile sind der noch geringere Bedarf an spezifischem Einspritzdruck gegenüber der herkömmlichen FDU, keine Freistrahlbildung und eine besonders gute Nachdruckwirkung bis in die letzten Ecken des Bauteils.

Andreas Kißler, der Geschäftsführer der FDU Hotrunner GmbH, betont: „Gerade jetzt sind wir soweit, unseren Kunden ein breites Einsatzspektrum zu bieten, damit die FDU in vielen verschiedenen Werkzeugkonzepten ihre Vorzüge ausspielen kann. Wir freuen uns auf jede  Anfrage, um interessierten Anwendern bei der Erreichung einer höheren Produktivität zu unterstützen.“

Die FDU-Kühlbuchse in 3D: Die Form der Kühlung sorgt für eine homogene Temperiersituation am Anspritzschlitz.

Praxis-Beispiel: Der Anspritzpunkt eines Harnstofftanks

Breit statt rund: Die Breitschlitzdüse erreicht durch ihre Geometrie eine große Querschnittsfläche.

FDU Hotrunner - Hauptartikel

Das Fräsen gilt durch die Vielfalt an Bearbeitungen als eines der komplexesten Fertigungsverfahren. Bei der Entwicklung von Fräswerkzeugen und Beschichtungen sucht OSG nach dem idealen Kompromiss zwischen Präzision, Zerspanleistung und Standzeit. Drei Beispiele:

Das Fräsen gilt durch die Vielfalt an Bearbeitungen als eines der komplexesten Fertigungsverfahren. Bei der Entwicklung von Fräswerkzeugen und Beschichtungen sucht OSG nach dem idealen Kompromiss zwischen Präzision, Zerspanleistung und Standzeit. Drei Beispiele.

Torus-Fräser für die Hart- und Weichbearbeitung

Beim Wisoma Formen- und Vorrichtungsbau suchte man nach Wegen,  sensible Bearbeitungsprozesse wirtschaftlich effizienter und gleichzeitig  flexibler zu gestalten. Speziell die kurzen Standzeiten in der Hartbearbeitung ab 60 HRC sollten verbessert werden. Eingesetzt wurden zwei- und vierschneidige Fräswerkzeuge, deren Verschleiß sehr schnell sichtbar war. Tests mit dem fünfschneidigen Torus-Fräser WXS-CRE von OSG brachten überraschende Ergebnisse. OSG empfahl den WXS-CRE zunächst bei Bauteilen in der Weichbearbeitung. Solch ein Einsatz ist auf Grund der negativen Schneiden-Geometrie eigentlich unüblich. Durch die Beschichtung des Fräsers und den Einsatz sehr dynamischer Maschinen bei Wisoma mit entsprechenden Vorschubwerten allerdings durchaus angemessen. Zumal man mit dem fünfschneidigen Werkzeug wesentlich schneller ist, als mit den herkömmlichen Fräswerkzeugen. Zudem führen der starke Drallwinkel und eine ballige Schneide zu einem weichen Schnitt und ermöglichen unter anderem auch eine Hartbearbeitung bis 70 HRC sowie ein helicales Eintauchen.

Das bestätigte sich auch nach 15 Stunden Weichbearbeitung im Anschluss beim Semischlichten eines 1.2379 mit 60 HRC. Es konnten bei diesem Arbeitsgang  ein Werkzeug eingespart, die Standzeit verlängert sowie die Prozesssicherheit und Flexibilität deutlich erhöht werden.

Vollhartmetallfräser mit optimaler Spanabfuhr beim Nutfräsen

Ähnliche Ergebnisse, wenngleich mit  einem völlig anderen Werkzeug, ergaben sich auch beim Lohnfertiger HSM in  Witten. Es ging um ein Werkstück aus X6CrNiMoTi17, bei dem über eine Linearbewegung bei einer gleichzeitigen Drehbewegung des Werkstücks eine sechs Millimeter tiefe Nut gefräst werden musste. Ein Werkstoff, der nicht unbedingt für das Zerspanen geeignet ist und so zu geringen Schnittgeschwindigkeiten und Standzeiten führte. Aufgrund der  extremen Belastung an der Schneidkante des Fräsers, die schnell zum Verschleiß führte, wählte OSG den Vollhartmetallfräser AE-VMS mit besonderen Stärken in der Spanabfuhr, vor allem bei Vollnuten oder dem Umsäumen. Die Kombination aus ungleichem Drall, ungleicher Schneidenteilung und Rundschlifffase führte zu wesentlich mehr Laufruhe, einer stabilen Fräsleistung und hohen Effizienz. Der Einsatz des AE-VMS führte in Witten zu höheren Schnittgeschwindigkeiten und der Vorschub konnte Schritt für Schritt ebenfalls erhöht werden. Mittlerweile  bewegt man sich in einem Fenster, in dem Schnittdruck, Laufzeiten und Prozesssicherheit optimal sind.

Kugelfräser für besonders harte Brocken

Es ist im Formenbau nicht ungewöhnlich, dass Stähle über 60 HRC bearbeitet  werden müssen. Dennoch fordert man hier von der Fertigung eine effiziente, wirtschaftliche Produktion bei gleichzeitig besten Oberflächengüten. Speziell für diese Hartbearbeitung hat OSG die zweischneidigen Kugelfräser AE-LNBD-H entwickelt. Eine Fräser-Serie, die vor  allem durch die neue Durorey-Beschichtung überzeugt. Dabei geht es um eine extrem hitzebeständige Schicht inklusive einen ultrafeinen Nano-Multilayer mit hoher Adhäsionskraft, die eine optimale Zähigkeit bei gleichzeitig hoher Hitzebeständigkeit und Resistenz gegen Aufschweißungen schaffen soll. Gleichzeitig verhindert sie die Gefahr von Abplatzungen der Schicht auch beim Fräsen hoher Härten und führt so zu einer sehr hohen Standzeit. Durch die starke Verjüngung der zwei Schneiden (Long-Neck) hat das Werkzeug nur einen Punkt-Kontakt.  Dadurch werden Vibrationen und Ausbrüche vermieden, was eine deutlich bessere Maßhaltigkeit zur Folge hat, vor allem bei präziser Schlichtbearbeitung.

Ein wesentliches Konstruktionsmerkmal ist auch ein stärkerer Kerndurchmesser, um die seitliche Abdrängung zu minimieren und die Spanbildung/Spanabfuhr zu optimieren. Die Fertigungstoleranzen bei dieser Fräser-Serie gibt OSG mit einer Radiustoleranz von ±0,003mm bis ±0,005mm (abhängig vom Werkzeugdurchmesser) sowie beim Schaftdurchmesser mit h4 (0/-0.004) an. Diese  Fräser-Serie wird von OSG mit 261 Abmessungen (R0.05 bis R3) angeboten.

Allrounder: Nach 15 Stunden Weichbearbeitung wurde der fünfschneidige Torus-Fräser WXS-CRE beim Semischlichten eines 1.2379 mit 60 HRC eingesetzt.

OSG - Hauptartikel

Fräswerkzeuge

Präzisionswerkzeuge

Werkzeug- und Formenbau-Thementage im Herbst

Der Informationsdurst der Werkzeug- und Formenbaubranche ist auch in Corona-Zeiten  ungebrochen. Der VDWF organisiert deshalb Werkzeug- und Formenbau-Thementage als Online-Event-Serie. Jetzt anmelden zu „rund um ...“!

Der Informationsdurst der Werkzeug- und Formenbaubranche ist auch in Corona-Zeiten ungebrochen. Der VDWF organisiert deshalb Werkzeug- und Formenbau-Thementage als Online-Event-Serie. Jetzt anmelden zu „rund um ...“!

Für den Herbst hat der VDWF in Kooperation mit der Moulding Expo eine neue Online-Veranstaltungsreihe auf die Beine gestellt: die VDWF-Thementage. Unter dem Motto „rund um …“ können Unternehmen potenziellen Kunden und Partnern ihr Angebot vermitteln. Diese virtuellen Präsentationstermine reagieren somit auf die pandemiebedingten Veranstaltungs- und Event-Absagen, die die Branchenlandschaft stark verändert haben.

„Verbandsmitglieder waren bisher durch den Gemeinschaftsstand des VDWF auf verschiedenen Messen bestens versorgt – mit diesem modernen Online-Format bringt der Verband die Messe nun einfach und bequem in die Unternehmen“, erklärt Verbandsgeschäftsführer Ralf Dürrwächter die Intention der Initiative. „Das ist unser Beitrag zum erfolgreichen Netzwerken in Zeiten von Corona!“ Wie die anderen VDWF-Online-Formate stößt die Reihe auf positive Resonanz und ist gut angelaufen. Egal ob Zulieferer, die sich den Werkzeug- und Formenbau-Unternehmen präsentieren, oder Dienstleister, die neue Kunden suchen: Mit den VDWF-Thementagen möchte der Verband eine Plattform zur Verfügung stellen, die trotz der  kontaktlosen Kommunikation und  virtuellen Verständigung zu einem  erfolgreichen Geschäftsabschluss führen kann. „Aufgrund der abgesagten oder verschobenen Messen haben  viele Mitglieder an Sichtbarkeit eingebüßt“, so Dürrwächter. „Gleichzeitig ist es für den Außendienst immer noch schwer, Termine vor Ort zu bekommen. Die Branche hat jedoch einen großen Informationsdurst, und dies teilweise auch weit über den Personenkreis  hinaus, den man auf Messen antrifft. Sie alle können sich durch diese  Online-Alternative kostenfrei über  Angebote und Kompetenzen zu den jeweiligen Themen updaten.“

Moderiert vom Szene-Fachmann Richard Pergler laufen die digitalen Veranstaltungen bereits seit Mitte  September und finden bis Anfang  Dezember jeden Dienstag und Donnerstag ab jeweils 13 Uhr statt.  Thementage u. a. zu CAD/CAM, Spannmitteln, Fräsbearbeitung, Heißkanalsystemen sind in Präsentationszeiten von etwa 30 Minuten vorgesehen und werden wie gewohnt durch eine Fragerunde ergänzt. Doch eines ist Dürrwächter wichtig: „Die hohe Beteiligung an unseren Online-Formaten finden wir großartig. Aber der VDWF steht traditionell für engen persönlichen Austausch – wir freuen uns sehr darauf, wenn das wieder geht!“

Interessierte Unternehmen können sich gegen eine Unkostenpauschale an den Thementagen beteiligen. Weitere Infos und Anmeldeformulare finden sich auf der VDWF-Website.

Verbandsarbeit online: Auch wenn der persönliche Kontakt durch nichts zu ersetzen ist – solange Vorsicht geboten ist, bietet der VDWF zahlreiche Online-Formate an.

Ein Fachmann und Szenekenner moderiert: Richard Pergler bei einem der ersten „Rund um ...“-Events.

VDWF - Hauptartikel

... um Komponenten und Dienstleister im Werkzeug- und Formenbau (15. Oktober)

... um Informationssysteme im Werkzeugbau (20. Oktober)

... um die strategische Entwicklung (22. Oktober)

... um die Aus- und Weiterbildung (27. Oktober)

... um Bearbeitungszentren – kleinere und mittlere Werkstücke (29. Oktober)

... um Additive Manufacturing mit Metall (Lasersintern, -schmelzen) (3. November)

... um Formaufbauten, Normalien & Co. (5. November)

... um das Digitalisieren und Automatisieren im Werkzeugbau (10. November)

... um Finishing, Polieren, Try-out (12. November)

... um die Werkzeugvoreinstellung und -verwaltung (24. November)

... um die Großbearbeitung und Tieflochbohren (26. November)

... um flüssige und feste Betriebsausstattung (1. Dezember)

Verbände, Institutionen, Messen

Dienstleistungen

VDWF

Stanzgestelle, E-Einbauteile, Werkstattbedarf: Meusburger hat mittlerweile eine  Produktpalette von rund 96 000 Artikeln im Angebot. Die Produktneuheiten orientierten sich dabei oft an den Kundenwünschen.

Stanzgestelle, E-Einbauteile, Werkstattbedarf: Meusburger hat mittlerweile eine Produktpalette von rund 96 000 Artikeln im Angebot. Die Produktneuheiten orientierten sich dabei oft an den Kundenwünschen.

Haben Sie auch eine längere Streifenführung für seitliche Ausstanzungen im Sortiment?“ – So oder ähnlich wurden wir von Kunden auf einen wichtigen Punkt aufmerksam gemacht. Speziell für seitliche Ausstanzungen konnte unser bisheriges rundes Modell nämlich nicht eingesetzt werden. Wir haben uns etwas überlegt, die Form angepasst und bei der neuen Variante noch weitere Aspekte  berücksichtigt“, berichtet Gerhard Krammel, Mitglied der Geschäftsleitung bei  der Meusburger Georg GmbH & Co. KG. „Unser F&E-Team arbeitet kontinuierlich an Weiterentwicklungen und berücksichtigt dabei vor allem die Kundeninteressen.“

Das Ergebnis ist eine eckige Streifenführung, die kürzlich vorgestellt wurde. Im Gegensatz zu den marktüblichen  runden Streifenführungen eignet sich diese eckige Variante optimal für längere seitliche Ausstanzungen. Ein Einhängen beim Streifenvorschub kann somit  verhindert werden. Außerdem kann die neue Streifenführung von der Bearbeitungsebene aus ein- und ausgebaut werden.

Schnell ausgetauscht: Führungssäulen mit konischem Schaft

Ebenfalls neu im Sortiment sind die  Führungssäulen mit konischem Schaft. Sie werden immer dort eingesetzt, wo  eine einfache Demontage der Säule  gefordert ist. Ebenso werden sie für  Dauerläufer verwendet, bei denen die Führungssäule häufig gewechselt werden muss. Wenn beispielsweise eine Führungssäule mit Bund direkt auf der Maschine getauscht werden soll, benötigt es beim Ausbau mitunter sehr viel Kraft, um die Säule aus der Bohrung  heraus zu ziehen. Eine Säule mit Konus ist dagegen viel leichter demontierbar,  da nur eine seitliche Kraft aufgebracht werden muss, um die Säule aus der  Haltebuchse zu lösen. Mit einer Oberflächengüte Ra 0,1, welche durch das  Superfinish-Verfahren erzielt wird, und einer h3-Passung des Führungsdurchmessers ist laut Hersteller beste Laufruhe beim Stanzen garantiert. Die  Führungssäule mit konischem Schaft  E 5060 in Kombination mit der Säulenhaltebuchse konisch E 5061 ist mit den SV-Standardgestellen und SH-Zweisäulengestellen kombinierbar. Eine  weitere Neuheit des Normalienherstellers beschäftigt sich mit dem abrasiven und adhäsiven Verschleiß, der beim Stanzvorgang am Schneidstempel entsteht. Dieser wird nach eigenen Angaben durch Beschichtungen minimiert, was zu einer deutlichen Erhöhung der Standzeiten von Schneidstempeln und somit auch zu einer Reduktion der  Maschinenstillstände führen soll.

 Die Schneidstempel sind mit unterschiedliche Beschichtungen erhältlich:

<ul><li>Titan-Nitrid (TiN): gilt als die klassische Standardschicht. Bestens bewährt hat sich diese Beschichtung bei Zerspanungswerkzeugen. TiN-beschichtete Schneidstempel eignen sich für Bleche mit niedrigen und mittleren Festigkeiten.</li><li>Aluminium-Chrom-Nitrid (AlCrN): ist die „Allround-Schicht“, die am meisten eingesetzt wird und das größte Anwendungsgebiet abdeckt. Bezogen auf die Performance ist die AlCrN-Beschichtung der TiN-Beschichtung deutlich überlegen. Diese Beschichtung ist im Gegensatz zu TiN auch für Bleche mit hohen Festigkeiten zu empfehlen.</li><li>Diamond-Like-Carbon (DLC): Die DLC-Beschichtung findet schon seit längerem Anwendung im Formenbau, um den Verschleiß an Führungssäulen, Zentrierungen und Auswerfern zu minimieren. Jetzt kommt sie auch für Schneidstempel zum Einsatz. Aufgrund des sehr geringen Reibungskoeffizienten werden DLC-beschichtete Schneidelemente zum Stanzen von NE-Materialien wie Aluminium, Messing oder Kupfer verwendet, da diese zur Kaltaufschweißung neigen.</li></ul>

Eine weitere Neuheit sind Gleitführungen aus Sintereisen. Neben den klassischen Materialien wie Stahl und Bronze gilt das Sintereisen seit längerem als starke Alternative im Stanzwerkzeugbau. Dank seiner Porosität eignet es sich optimal für den Einsatz als Gleitlager. Zudem bietet es einen hohen Widerstand gegen Verschleiß und besitzt sehr gute Notlaufeigenschaften. Speziell im Transfer- und Großwerkzeugbau werden Flachführungsleisten aus Stahl mit Sintergleitfläche verwendet. Sie erlauben höchste Flächenpressungen und maximale Gleitgeschwindigkeiten. Bei den Führungsbuchsen dient der Stahl 1.0503 mit 50 HRC als Trägermaterial für die Sinterschicht. Führungsbuchsen werden in Stanzwerkzeugen mit Hubgeschwindigkeiten von ca. 50 m/min und beim Auftreten von mittleren  Querkräften eingesetzt.

Kompakte Bauweise: Die gefederte Streifenführung in eckig  ist optimal für Streifen mit seitlichen Ausstanzungen geeignet.

Aus Sintereisen: Führungsbuchsen und Flachführungsleisten für den Stanzwerkzeugbau.

Säule mit konischem Schaft: Zum schnellen und einfachen Austausch auf dem Stanzautomat.

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Stanzwerkzeuge

Werkzeug-, Formen- und Modellbau

Hybrid-additive Fertigung  von Großbauteilen

Das BMBF-Forschungsprojekt „ProLMD“ entwickelt einen neuen Fertigungsansatz. Basis ist die Technologie des Laserauftragschweißen (LMD).

Das BMBF-Forschungsprojekt „ProLMD“ entwickelt einen neuen Fertigungsansatz. Basis ist die Technologie des Laserauftragschweißen (LMD). Ziel ist, eine LMF-Fertigungszelle in fast beliebige Produktionsprozesse zu integrieren. Praktisch erprobt hat das z.B. Mercedes für die Anpassung eines Presswerkzeugs. Die Forscher arbeiten auch an einer preiswerteren Variante für KMU.

Den Beginn markiert 2016 eine Forschungsidee. „Es geht um die Entwicklung wirtschaftlicher und robuster Systemtechnik für das LMD-Verfahren, basierend auf einem Knickarm-Roboter, sowie ihre Integration in eine Prozesskette für hybride Fertigung“, blickt Jan Bremer, Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT aus Aachen, zurück. „Dabei bewegen wir uns entlang der Prozesskette für die hybrid-additive Fertigung und erforschen verschiedene Technologien. Das Spektrum reicht dabei von Bearbeitungsköpfen, Roboter- und Schutzgassystemen über die Schweißprozesse bis zur Qualitätssicherung und Software.“

Was hybrid konkret in der Praxis heißt, zeigt ein Anwendungsbeispiel von Mercedes-Benz, bei dem es um die Anpassung eines Presswerkzeugs in der Karosseriefertigung geht. Im Projekt liegt der Fokus auf der Fertigung, die entwickelten Technologien erlauben jedoch zudem auch Reparaturanwendungen.

Additive Manufacturing nur da, wo es sinnvoll ist

„Unter hybrider Fertigung verstehen wir die flexible Verbindung der Vorteile aus verschiedenen Fertigungsverfahren, da es beliebige konventionelle Herstellverfahren mit LMD zu einer durchgängigen Prozesskette vereint“, erläutert Bremer. „Man fängt z.B. mit dem Stanzen und Besäumen eines Basisteils immer auf die gleiche Art und Weise an. Varianten werden später mit Hilfe von LMD hergestellt. Der Anwender nutzt also weiterhin seine Stanzanlage, trägt dann aber z. B. Verstärkungen additiv auf. Durch die in ProLMD entwickelten Technologien können wir dabei extrem flexibel und automatisiert agieren. Das entspricht unserer Leitidee: Additive Manufacturing – aber nur dort in der Prozesskette, wo es Mehrwert bedeutet.“

Mit diesem Ziel arbeiten die Aachener mit insgesamt sieben Industriepartnern an einer hocheffizienten, modularen LMD-Zelle, die sich mit geringem Aufwand in eine bestehende Prozesskette integrieren lässt. In der Zelle arbeitet ein mehrachsiger Kuka-Roboter. „Für ihn spricht der sehr große Bauraum, seine Flexibilität und die einfache Zugänglichkeit“, erläutert Bremer. „Wir können in der Versuchsanlage mithilfe von bis zu acht Achsen ein fast beliebig komplexes Bauteil von allen Seiten bearbeiten. Die Anlagentechnik lässt sich dabei mit Robotern erstaunlich preiswert realisieren.“ Fokus des Projekts ist die Bearbeitung von komplexen Großbauteilen. „Wir können Bauteile bis zu  1,2 Tonnen Gewicht und einem Durchmesser von zwei Metern bearbeiten“, berichtet der Wissenschaftler.

Unabhängig von den Vorher- und Nachher-Prozessen

Flexibel wird die Plug-in-Lösung, weil sie nach dem Blackbox-Prinzip funktioniert. „Uns interessiert nicht, was vorher oder nachher mit dem Bauteil passiert“, betont Bremer. „Wir arbeiten nicht ein statisches CAD-Modell ab, sondern nutzen dank robuster Systemtechnik und Software in adaptiven Prozessen auch die reale Geometrie. Durch intelligente Algorithmen kann sich die Zelle auch extremen Bauteilabweichungen anpassen und diese kompensieren.“

In Aachen stehen eine große und eine kompaktere Roboterzelle für die additive Fertigung. Auf diese neueste Entwicklung sind die Projektteilnehmer besonders stolz: Mit zusätzlicher  finanzieller Unterstützung durch das BMBF entsteht eine preiswertere Variante der ProLMD-Roboteranlage für kleine und mittlere Unternehmen (KMU). „Wir haben die Lösung von einem 3,1 m langen Roboterarm mit 90 kg Traglast auf etwa 2 m und 60 kg Traglast herunter skaliert“, berichtet der Wissenschaftler. „Am großen Roboter zeigen wir ein flexibles Wechselsystem mit Draht- und pulverbasierten Bearbeitungsköpfen, in der kleinen Zelle geht es um pulverbasiertes LMD, maschinenintegrierte Geometrievermessung und das neue CAM-Modul.“

Schutzgaszelle: Dank der Nutzung eines fasergeführten Systems kann der Kuka-Roboter nahezu uneingeschränkt arbeiten und auch komplexe Geometrien realisieren

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Additive Fertigung

Laserauftragsschweißen

Oberflächentechnik

Laserbearbeitungen

Einen einfachen Wechsel und eine gute Werkzeug-Zugänglichkeit bei Tryout und Produktion verspricht das Magnetspannplatten-System von Roemheld. Andritz Kaiser hat das System auf einer Top-Line Presse mit 2000 kN Presskraft getestet.

Kürzeste Werkzeugwechselzeiten auf seinen neuen mechanischen ToP-Line Servopressen erzielt der Hersteller Andritz Kaiser  mittels Magnetspannplatten und Schnellwechseltechnik von Roemheld. Auf einer „ToP-Line 2000“ mit 2.000 kN Presskraft und einer Tischgröße von 2.000 x 1.000 mm zeigt das Rüstsystem seine Leistungsfähigkeit bei Werkzeugerprobung und Produktion.

Das Spanntechnikkonzept konnte sowohl bei langsamen Stößelbewegungen während des Tryouts als auch in der Produktion mit bis zu 240 Hüben pro Minute überzeugen. Bei seiner neuen Baureihe vereint der Maschinenbauer die Funktionalitäten beider Betriebsarten. Roemheld ist einer von zwölf Systempartnern, mit denen Andritz Kaiser bei der Maschinenperipherie zusammengearbeitet hat.

Der Spanntechnikspezialist integrierte  eine Reihe von Standardartikeln aus  seinem umfangreichen Programm für die Blechumformung zu einem auf die „ToP-Line 2000“ angepassten Werkzeugrüstkonzept. Die zentralen Elemente zum Spannen des Umformwerkzeugs sind hierbei die Magnetspannplatten von Römheld Rivi. Für den Wechsel wird der komplette Schiebetisch mit der unteren Platte und dem Werkzeug über fest montierte Rollenleisten und schwenkbare Tragkonsolen aus der Presse herausgezogen. Keilspanner verriegeln den Tisch außerhalb der Presse, Zugspannelemente dienen dem sicheren Fixieren in der Maschine. Austausch, Positionieren und Spannen von Umformwerkzeugen dauert so – unabhängig von ihrer Größe und Geometrie – weniger als fünf Minuten.

Wolfgang Wiedenmann, stellvertretender Vertriebsleiter bei Andritz Kaiser, ist überzeugt von der Roemheld-Technologie: „Das Werkzeugwechselsystem und die Magnetspanntechnik sind ideal für  die Werkzeugerprobung, wo man einen raschen und unkomplizierten Zugang zum Werkzeug wünscht und zügig Teile austauschen möchte.“

Magnetspannplatten sind sicher und schnell

Magnetspannplatten mit Spannzeiten von wenigen Sekunden sind die erste Wahl, wenn beim Werkzeugwechsel Schnelligkeit von größter Wichtigkeit ist. Mit ihnen lassen sich ohne Standardisierung Werkzeuge und Formen aller  Größen und Geometrien spannen. Die Magnetkraft von bis zu 12 kg/cm wird je nach Anforderung und Maschine mit Hilfe von Quadratpolen aufgebaut. Ein induktiver Endschalter überprüft die schlüssige Anlage des Werkzeugs und gibt daraufhin die Freigabe zum Magnetisieren.

Durch einen kurzen Stromimpuls wird das Magnetfeld der Permanentmagneten in die Werkzeuggrundplatte geleitet. Im gespannten Zustand funktionieren die Magnetspannplatten stromlos und deshalb auch bei Stromausfall ohne Kraftverlust absolut sicher. Zusätzlich wird der komplette Spannzyklus durch Sensoren überwacht, so dass eine sichere Werkzeugspannung garantiert ist. Alle M-TECS Magnetspannplatten fertigt Römheld Rivi nach kundenspezifischen Maßen. Sie  erfüllen die höchsten Sicherheitsanforderungen für die relevanten Signale der Pressnormen EN201/ EN289.

Rollenleisten erleichtern das lineare Bewegen schwerer Werkzeuge

Rollenleisten sind bei der „ToP-Line 2000“ im Maschinentisch montiert.  In abgesenktem Zustand verschwinden sie darin, angehoben erleichtern sie das  lineare Herausfahren des Schiebetisches. Wahlweise sind sie als mechanische Leisten mit Federvorspannung oder  als hydraulische Variante erhältlich.  Die maximale Traglast liegt bei 160 kN je Meter.

Aus der Presse werden Fahrtisch, Magnetspannplatte und Werkzeug auf eine Tragkonsole herausgezogen. Dort ist das Werkzeug dann für Kran und Gabelstapler zugänglich. Ist vor der Presse  wenig Platz und ein häufiges Aushängen der Konsolen nicht gewünscht, bieten sich schwenkbare Ausführungen an, die auch bei der „ToP-Line 2000“ eingesetzt werden. Diese sind im Gegensatz zu  anderen Varianten fest am Pressentisch montiert und lassen sich bei Bedarf an die Tischkante klappen. Die maximal mögliche Traglast beträgt bei diesen  Modellen 60 kN. Weitere Versionen mit Stützen und Antrieb sind für Traglasten bis zu 25 t geeignet, automatisierbare Wechselstationen für Werkzeuge sogar bis zu 32 Tonnen.

Nach dem Herausziehen wird der Schiebetisch durch Keilspanner gegen unbeabsichtigtes Bewegen fixiert.  Besonders bei kleinen Werkzeugbauräumen und einem hohen Kraftbedarf sind die Spannelemente gut geeignet. Normalerweise werden die hydraulischen Blockzylinder mit gehäusegeführtem Bolzen zum Spannen von Werkzeugen mit geraden oder schrägen Spannrändern eingesetzt. Je nach Ausführung werden die Elemente hydraulisch oder elektrisch mit Spannkräften von bis zu 630 kN betrieben.

Mit Zugspannern wird der Schiebetisch innerhalb der „ToP-Line 2000“  sicher gespannt. Da die Spannelemente meist bei beengten Platzverhältnissen eingesetzt werden, sind sie besonders kompakt gebaut. So lassen sich Tisch- und Stößelflächen optimal ausnutzen. Die Zugspanner sind hydraulisch mit Zugkräften von 64 kN. Ein induktiver  Näherungsschalter überwacht die Spann- und die Löseposition. Roemheld-Produktbereichsleiter Andreas Reich sieht das Werkzeugrüstkonzept für die „ToP-Line 2000“ als Musterlösung für viele Anwendungen: „Gerade bei kleinen Losgrößen und vielen Produktvarianten steht die Presse infolge häufiger  Werkzeugwechsel oft still. Mit unserer  individuellen Spann- und Wechseltechniken ermöglichen wir rasch Produktivitätsgewinne, so dass sich die Investitionen schnell amortisieren.“

Gut gerüstet: Die schwenkbaren Tragkonsolen für die Presswerkzeuge sind an der Presse fest montiert

Für Kran und Gabelstapler zugänglich: Fahrtisch, Magnetspannplatte und Werkzeug lassen sich auf einer Tragkonsole aus der Presse ziehen.

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Die Stampack GmbH stellt die neue Version 2021.0 der Metallumformungssimulation Stampack Xpress vor. Sie eignet für frühe Kalkulationen ebenso wie für hochkomplexe Folgeverbundprozesse.

Zu den Highlights der neuen Version  gehört eine enorme Verkürzung der  Rechenzeit. Markus Wagner, Geschäftsführer der Stampack GmbH, erklärt: „Die Schalensimulation ist um den Faktor drei schneller - und zwar ohne Qualitätsverlust. Selbst große Teile können in  wenigen Minuten simuliert werden.  Dadurch bietet sich Stampack Xpress 2021.0 auch als sehr gutes Tool für frühe Kalkulationen an.“ Dieselbe Technologie beschleunigt auch die hochauflösende Volumensimulation, wodurch selbst hochkomplexe Folgeverbundprozesse mit über 15 Stationen über Nacht gerechnet werden können.

Zu den weiteren wesentlichen neuen Features von Stampack Xpress 2021.0 gehören:

<ul><li>Automatisierte Vernetzung von Werkzeugen aus Fremddaten, ohne dass der Anwender Parameter einbringen muss.</li><li>Trim Optimizer: Er optimiert Platine und Zwischenbeschnitte iterativ zur Erreichung der Zielgeometrie. Die Iterationen profitieren besonders von der Verkürzung der Rechenzeit.</li><li>Ziehsickenmodellierung: durch ein neues Modell zur schnellen Evaluierung von Ziehprozessen, ohne dass die Ziehsicke geometrisch modelliert werden muss.</li><li>Stampack Xpress 2021.0 hilft simulativ bei der Abschätzung der benötigten Blechhalterkraft.</li></ul>

Seit der Übernahme der Stampack-Software durch die Stampack GmbH im Jahr 2018 hat das Neukundengeschäft erheblich an Schwung gewonnen. So konnte auch die Alzner Automotive GmbH  aus dem baden-württembergischen Grafenau von der führenden Simulation im Bereich Folgeverbundwerkzeuge überzeugt werden: „Wir haben bereits zahlreiche größere Simulationen von mehreren relativ großen Ziehteilen, die wir auch schon produzieren, durchgeführt. Es ist für uns wirklich erstaunlich, wie die Simulation beinahe 1:1 die Probleme aufzeigt, die wir am Anfang mit den Bauteilen hatten“, fasst Steffen Rauch, Leiter Werkzeugbau der Alzner Automotive GmbH, seine Erfahrungen mit der Stampack-Software zusammen. „Wir hätten uns eine Menge Geld sparen können, wenn uns die Software schon früher zur Verfügung gestanden wäre.“