Merken 07.05.2018

Komplexe Teile stanzen

CAM-Software Esprit für den Stanzwerkzeugbau

Kleine, komplexe Stanzteile in hohen Stückzahlen sind das Handwerk von Small Parts. Die Fertigung läuft überwiegend mannlos. Die damit verbundenen Herausforderungen bei der Programmierung meistert der interne Werkzeugbau mit der CAM-Software Esprit.

Small Parts,Inc. mit Sitz im US-amerikanischen Bundesstaat Indiana und zwei Niederlassungen in Mexiko produziert Stanz- und Montageteile aus Nichteisen- und Eisenmetallen, die über besonders gute Federeigenschaften verfügen. Pro Jahr fertigt das Unternehmen mehr als eine Million kleiner Stanzteile. Einige davon sind so komplex, dass andere Unternehmen lieber die Finger davon lassen. Die Kunden kommen hauptsächlich aus der Automobilindustrie, aber auch aus der Medizintechnik und Geräteherstellung.

Die bei Small Parts eingesetzten Stanzwerkzeuge werden direkt vor Ort entwickelt und gefertigt. Zusätzlich zu den Stanzwerkzeugen verfügt das Unternehmen über Anlagen zum Schweißen, Gewindeschneiden, Nieten, Wärmekontaktnieten, Entgraten und Gleitschleifen. Für Teile, die besonders strenge Reinheitsanforderungen erfüllen müssen, steht außerdem eine hochmoderne Reinigungsanlage zur Verfügung.

Was spricht für Esprit?

1996 entschied man sich bei Small Parts für den Kauf der Software Esprit von DP Technology, da sich mit dieser die unterschiedlichsten Maschinen programmieren lassen. 2001 erwarb das Unternehmen das Esprit-Fräspaket. „Für Esprit sprachen die fachkundige Einweisung und der hervorragende Service – das waren für uns zwei sehr wichtige Aspekte“, sagt Bill Butner, Geschäftsführer bei Small Parts. „Die CAM-Software ist zu einem der entscheidenden Faktoren für den Erfolg unseres Unternehmens geworden.“

Bei den Drahterodiermaschinen setzt Small Parts hauptsächlich moderne CNC-Drahterodierzentren von Sodick ein. Momentan kommen die Modelle SL600Q, SLN600G, ALN600G sowie eine erst kürzlich erworbene ALN400G zum Einsatz, dazu kommt noch eine Charmilles 440. Zur Herstellung von Umformwerkzeugen sowie zur trochoidalen Gewindeherstellung wird darüber hinaus eine Senkerodiermaschine AG60L von Sodick verwendet. Ein weiteres EDM-Bohrzentrum des Typs AH64C mit Werkzeugwechselsystem stammt von Chmer. Die Fräsbearbeitung erfolgt auf einer Matsuura VX-1000, einer Hyundai-Wia F400 und einer Haas VF-3.

Seine ganze Leistungskraft stellte Esprit bei der Herstellung eines Stanzwerkzeugs für eine elektrische Abschirmung unter Beweis. Hierfür kam eine Drahterodiermaschine mit Haltestiften zum Einsatz. Die Stanzstempel, die rutschsicheren Rückhaltevorrichtungen, die großformatigen Stempel, die geraden und konischen Schrupp- und Schlichtschnitte und die offenen Schnittkanten wurden mithilfe von Esprit programmiert. Bei dem aus Werkzeugstahl gefertigten Werkzeug musste der Stempel passgenau geführt werden können, der Schnittspalt sollte eng sein und die Bohrungen klein. Insgesamt mussten über 200 verschiedene Konturdetails gefertigt werden.

Mannlos im 24-Stunden-Betrieb arbeiten

Da der gesamte Vorgang mannlos ablief, wendete SmallParts eine besondere Bearbeitungsstrategie an, um zu verhindern, dass die Ausfallteile während des Drahterodierens in den Arbeitsraum fallen: Die Erodierschnitte wurden nur bis auf sogenannte Anbindungsstege ausgeführt. Erst als alle Konturen geschruppt waren, wurden die Anbindungsstege getrennt und die Ausfallteile entfernt.

Angesichts des engen Schnittspalts waren drei Pendelschnitte nötig. Alle genannten Teilschritte konnten im mannlosen Betrieb innerhalb von 24 Stunden abgeschlossen werden.

Esprit bietet für jeden Bearbeitungsschritt das richtige Tool

Um alle für das Stanzwerkzeug benötigten Konturen programmieren zu können, griff Butner auf den 3D-Solid-Modus in Esprit zurück, bei dem jeder einzelne Schnitt im gesamten Bearbeitungsvorgang dynamisch dargestellt wird. Da die Bohrungen äußerst präzise eingebracht werden mussten, kam bei der Programmierung der inneren Bohrungen und der Außenkonturen die Bohrungserkennungs-Funktion zum Einsatz. Nach der Bestimmung aller auszuführenden Bohrungen und der Festlegung des Einfädelpunkts konnte Butner dank der farbcodierten Bearbeitungsparameter und der Gruppierungsfunktionen in Esprit leicht festlegen, wie sich das gewünschte Profil mit nur einem Klick erstellen lässt.

Alle Programmierer bei Small Parts speichern die erstellten Daten im EDM-Expertensystem ab. So können die Daten später an die jeweilige Bearbeitung angepasst werden. „Über die XML-Dateien des EDM-Expertensystems können für jeden einzelnen Bearbeitungsschritt Parameter wie der Drahtdurchmesser, das Material, die Oberflächenbeschaffenheit und die Genauigkeit festgelegt werden. Dadurch sind schließlich die richtigen Grund- und Sondereinstellungen gegeben“, erklärt Butner und führt weiter aus: „Wir sind schon gespannt, welche Herausforderungen wir in Zukunft noch mit Esprit meistern werden.“