Röders: Prä­zi­si­on im For­men­bau ist kein Selbstzweck

Röders: Prä­zi­si­on im For­men­bau ist kein Selbstzweck

Im For­men­bau ist Prä­zi­si­on wich­tig, sie darf jedoch nicht zum teu­ren Selbst­zweck wer­den. Ent­schei­dend ist die Sicht des Auf­trag­ge­bers auf das ange­bo­te­ne Kos­ten-Nut­zen-Ver­hält­nis. Für den For­men­bau­er ist es daher not­wen­dig, aus vor­han­de­nen Tech­no­lo­gien das Opti­mum her­aus­zu­ho­len und bei der Aus­wahl geeig­ne­ter Maschi­nen, Werk­zeu­ge und Soft­ware-Tools beson­de­re Sorg­falt wal­ten zu lassen.

Die fünfachsige HSC-Fräsmaschine RXP 500 DS von Röders sorgt für dauerhafte und verlässliche Präzision im Formenbau. - Bild: Klaus Vollrath
Die fünf­ach­si­ge HSC-Fräs­ma­schi­ne RXP 500 DS von Röders sorgt für dau­er­haf­te und ver­läss­li­che Prä­zi­si­on im For­men­bau. – Bild: Klaus Vollrath

In der Geschäfts­füh­rung bei Walt­her Wolf in Wen­del­stein hält man sehr viel von Prä­zi­si­on, aber eben nicht als Selbst­zweck. Bei der Her­stel­lung von Spritz­gieß­werk­zeu­gen muss sich, so die maxi­me, jeg­li­cher zusätz­li­che Auf­wand in bes­se­ren Gebrauchs­ei­gen­schaf­ten bemerk­bar machen. Zu letz­te­ren gehö­ren die Qua­li­tät der pro­du­zier­ten Tei­le, der War­tungs­auf­wand inklu­si­ve der Mög­lich­keit, Ersatz­tei­le ohne manu­el­le Anpas­sung ein­set­zen zu kön­nen. Dar­über hin­aus auch die Lebens­dau­er der Form. Das Geschäfts­mo­dell bei Walt­her Wolf setzt vor allem dar­auf, Pro­duk­ti­ons­mit­tel und Ver­fah­rens­tricks bes­ser als ande­re zu nut­zen. So wol­len die Form­ex­per­ten bei mode­rat höhe­ren Prei­sen einen deut­lich grö­ße­ren Mehr­wert etwa bei Pro­duk­ti­vi­tät, Spalt­ma­ßen, Halt­bar­keit und Repa­ra­tur­auf­wen­dun­gen schaf­fen. Dies ins­be­son­de­re, da man vie­le Werk­zeu­gen für dünn­flüs­si­ge Duro­plas­te fer­tigt, die beson­de­re Anfor­de­run­gen an die Form­tren­nung stel­len. Um dies zu errei­chen, wer­den unter ande­rem hoch­ge­naue Draht­schnei­de- und Flach­schleif­ma­schi­nen eingesetzt.

Zusätz­li­ches Know­how im For­men­bau mit Ser­vice und Vermessung

Wer auch die Feh­ler ande­rer ken­nen­lernt, gewinnt zusätz­li­ches Know­how für die Ver­bes­se­rung der eige­nen Pro­duk­te. Gele­gen­heit hier­für bie­tet der seit Jah­ren sys­te­ma­tisch auf­ge­bau­te Mess- und Repa­ra­tur-Ser­vice. Den bie­tet das unter­neh­men nicht nur für eige­ne, son­dern auch für ander­wei­tig her­ge­stell­te For­men und Bau­tei­le an.Schon seit etwa 2005 sind die Ver­ant­wort­li­chen über­zeugt, dass der bes­te Weg zu kos­ten­güns­ti­ger Hoch­prä­zi­si­on die auto­ma­ti­sier­te HSC-Kom­plett­be­ar­bei­tung im gehär­te­ten Zustand ist. Die vor­her übli­che Arbeits­fol­ge aus Weich­zer­spa­nung, Här­te­be­hand­lung und abschlie­ßen­dem Finis­hen mit­tels Hart­zer­spa­nung war sowohl zeit­rau­bend als auch teu­er. Eben­so sah man, dass man das Ero­die­ren in vie­len Anwen­dun­gen mit dem wirt­schaft­li­che­ren Hart­frä­sen erset­zen kann. 

Mit höchster Präzision aus einem Block mit 58 HRC gefräst: Einsatz für ein 3K-Werkzeug, oben mit der vom Auftraggeber im Formenbau vorgegebenen Oberflächenqualität, unten mit Spiegelglanz bei doppelter Bearbeitungszeit. - Bild: Jörg Leberzammer
Mit höchs­ter Prä­zi­si­on aus einem Block mit 58 HRC gefräst: Ein­satz für ein 3K-Werk­zeug, oben mit der vom Auf­trag­ge­ber im For­men­bau vor­ge­ge­be­nen Ober­flä­chen­qua­li­tät, unten mit Spie­gel­glanz bei dop­pel­ter Bear­bei­tungs­zeit. – Bild: Jörg Leberzammer

Bei der Suche nach geeig­ne­ten HSC-Frä­sen hat das Team bei Walt­her Wolf mehr­fa­che Ent­täu­schun­gen auch bei renom­mier­ten Her­stel­lern erlebt. Im Okto­ber 2008 beschaff­ten die Ver­ant­wort­li­chen dann eine fünf­ach­si­ge Röders RXP 500 DS. Die hat die Erwar­tun­gen so gut erfüllt, dass schon im April 2009 eine wei­te­re, grö­ße­re Fünf­achs­ma­schi­ne instal­liert wur­de. Eine Röders RXP 600 DSH. Mit die­sen Maschi­nen wird nun nicht nur die gefor­der­te Hart­be­ar­bei­tung durch­ge­führt. Auf die­sen Zen­tren fer­ti­gen die Form­ex­per­ten natür­lich auch die nach wie vor benö­ti­gen gro­ßen Men­gen an Elek­tro­den aus Kup­fer und – über­wie­gend – Graphit.

Dank dau­er­haf­ter Prä­zi­si­on ist man mit den Anla­gen „sehr zufrieden“

Nach Instal­la­ti­on der ers­ten Maschi­ne folg­te eine län­ge­re Lern­pha­se, denn das Hart­frä­sen erfor­dert spe­zi­el­le Her­an­ge­hens­wei­sen. Auch heu­te noch fin­den die Zer­spa­ner jeden Tag Mög­lich­kei­ten für Ver­bes­se­run­gen. Dazu gehört auch die Aus­wahl und Schu­lung des Per­so­nals. Es hat sich gezeigt, dass nicht jeder Mit­ar­bei­ter mit der Umstel­lung vom Weich- auf das Hart­frä­sen pro­blem­los zurecht­kommt. Inzwi­schen ver­fügt das Unter­neh­men über eine Fül­le von Know­how auch mit Blick auf CAM-Stra­te­gie und Werk­zeug­aus­wahl. Das trägt dazu­bei, sich einen Vor­sprung im Wett­be­werb zu erar­bei­ten. Deut­lich zeigt sich das bei der Betei­li­gung an Bench­mark-Bear­bei­tun­gen mit ande­ren Betrie­ben. Fall­wei­se kom­men inzwi­schen sogar Auf­trä­ge für Pro­be­be­ar­bei­tun­gen für exter­ne Kun­den herein.

Im Fokus
Prä­zi­si­on im For­men­bau
Bei­de Röders-Anla­gen sind seit ihrer Anschaf­fung im Dau­er­ein­satz und über­zeug­ten mit Zuver­läs­sig­keit und Lang­zeit­ge­nau­ig­keit. Gro­ße Vor­tei­le zieht man auch dar­aus, dass sich die Röders­steue­rung RMS als PC-Steue­rung ein­fach upda­ten lässt. So nut­zen die For­men­bau­er immer den aktu­el­len Leis­tungs­stand der Röders-Soft­ware­ent­wick­lung. Um ihren Maschi­nen­park aktu­ell erneut zu bewer­ten, haben die Ver­ant­wort­li­chen im Jahr 2021 die immer­hin über 10 Jah­re alten Maschi­nen gegen eine nagel­neue Anla­ge eines Wett­be­wer­bers getes­tet. Die Maschi­nen haben dabei mit Bra­vour bestanden. 

Ein zusätz­li­cher Plus­punkt gera­de in der heu­ti­gen Zeit ist der gerin­ge Strom­ver­brauch der Line­ar-Direkt­an­trie­be, da die­se kom­plett rei­bungs­frei arbei­ten. Beson­ders heben dei ver­ant­wort­li­chen bei Walt­her Wolf den Gewichts­aus­gleich der Z‑Achse vor. Der ist im All­tag deut­lich spür­bar. Zudem ist die direk­te Län­gungs­kom­pen­sa­ti­on der Spin­del. Absät­ze etwa bei Rich­tungs­wech­seln oder Werk­zeug­wech­seln damit Ver­gan­gen­heit. Für die Ver­ant­wort­li­chen war die­se Beschaf­fung eine der vor­teil­haf­tes­ten Inves­ti­tio­nen in der Geschich­te des unter­neh­mens. Begeis­tert sind sie auch von der Lang­le­big­keit der Maschi­nen. Nach deut­lich mehr als zehn Jah­ren Betrieb ist kei­ne Macke erkenn­bar, und die Genau­ig­keit ist wie am ers­ten Tag. Auf­grund der kos­ten­güns­ti­gen Updates hat sich der Nut­zen der Maschi­nen sogar noch wei­ter erhöht.

Medi­um­ver­tei­ler ermög­licht höchs­te Präzision

Wegen der hohen Werk­zeug­be­las­tung setz­te Walt­her Wolf bei den Röders-Anla­gen ursprüng­lich auf inter­ne KSS- und Emul­si­ons­zu­füh­rung übers Fräs­werk­zeug mit 40 bar Druck. Die Zer­spa­ner haben aller­dings fest­ge­stellt, dass dies der ange­streb­ten Genau­ig­keit nicht zuträg­lich war. Die Ver­duns­tung des im KSS vor­han­de­nen Was­sers erzeu­ge im Arbeits­raum erheb­li­che Abküh­lungs­ef­fek­te. Und die sind in ihrer Höhe weder vor­her­seh­bar noch beherrsch­bar. Dies ver­ur­sach­te Tole­ranz­pro­ble­me bei den erzeug­ten Bau­tei­len, ins­be­son­de­re auch beim Wech­sel zwi­schen ver­schie­de­nen Werk­stof­fen wie Stahl, Kup­fer oder Graphit.

Im Messraum überprüft der Formenbau die hohe Präzision. Hier befinden sich unter anderem drei großformatige Koordinatenmessgeräte, ein Computertomographie-System sowie eine Anlage zur kameragestützten Geometrieerfassung - Bild: Klaus Vollrath
Im Mess­raum über­prüft der For­men­bau die hohe Prä­zi­si­on. Hier befin­den sich unter ande­rem drei groß­for­ma­ti­ge Koor­di­na­ten­mess­ge­rä­te, ein Com­pu­ter­to­mo­gra­phie-Sys­tem sowie eine Anla­ge zur kame­ra­ge­stütz­ten Geo­me­trie­er­fas­sung – Bild: Klaus Vollrath

In die­ser Situa­ti­on tes­te­ten die Fach­leu­te ver­schie­de­ne Alter­na­ti­ven zur inter­nen KSS-Küh­lung . Dabei über­zeug­te der Medi­um­ver­tei­ler von MHT. Die­ser besteht aus einer dop­pel­wan­di­gen Hül­se mit nach unten gerich­te­ten Düsen. Die­se Hül­se umschließt den Werk­zeug­schaft, rotiert jedoch nicht mit die­sem, so dass das Kühl­me­di­um opti­mal die Bear­bei­tungs­stel­le erreicht. Hül­se und Werk­zeug ste­hen als Ein­heit im Maga­zin bereit und wer­den mit einem modi­fi­zier­ten Wechs­ler gleich­zei­tig trans­fe­riert. Dabei dockt der Medi­um­ver­tei­ler fest an eine Schnitt­stel­le seit­lich unter­halb der Z‑Achse an. Dort wird er mit Druck­luft sowie einem sehr spar­sam dosier­ten koh­len­was­ser­stoff­ba­sier­ten Schmier­me­di­um versorgt.

Zusätz­li­che Vor­tei­le im Formenbau

Die Schmier­wir­kung bei Ein­satz des Medi­um­ver­tei­lers ist nach Mei­nung der Ver­ant­wort­li­chen der­je­ni­gen ande­rer Medi­en weit über­le­gen. Und das unge­ach­tet der extrem gerin­gen Men­gen von weni­gen Gramm pro Stun­de. Es kam zu erheb­li­chen Ver­bes­se­run­gen sowohl der Ober­flä­chen­qua­li­tät als auch der Werk­zeug­stand­zei­ten. Zudem ver­schmutzt der Arbeits­raum selbst bei der Bear­bei­tung von Gra­phit nicht mehr. Bei die­sem Werk­stoff wird über den Medi­um­ver­tei­ler ledig­lich ziel­ge­rich­tet Druck­luft zuge­führt. So kabb der Bedie­ner die Maschi­ne sehr leicht reinigen. 

Das Linearhandling versorgt die vollautomatisierte Fertigungslinie mit 1700 Magazinplätzen. Die Röders RXP 600 DSH befindet sich an der Stirnseite, die ältere RXP 500 DS steht links davon. - Bild: Klaus Vollrath
Das Line­ar­hand­ling ver­sorgt die voll­au­to­ma­ti­sier­te Fer­ti­gungs­li­nie mit 1700 Maga­zin­plät­zen. Die Röders RXP 600 DSH befin­det sich an der Stirn­sei­te, die älte­re RXP 500 DS steht links davon. – Bild: Klaus Vollrath

Als Segen für die Prä­zi­si­on der Werk­stü­cke erwies sich auch der Weg­fall des KSS-Nebels, der im gesam­ten Arbeits­raum waber­te. Dadurch blei­ben die HSK-Schnitt­stel­len der Fräs­werk­zeu­ge sau­ber, so dass auch hier kei­ne Gefahr von Unge­nau­ig­kei­ten zu befürch­ten ist. Das Resul­tat sind bes­se­re Ober­flä­chen und höhe­re Genau­ig­kei­ten. Zudem habe sich bemerk­bar gemacht, dass nach der Umstel­lung das gesam­te Umfeld tro­cke­ner war und sau­be­rer blieb. Ein wei­te­rer Vor­teil ergibt sich beim Platz­be­darf, weil ohne die KSS-Ver­sor­gung 30 % weni­ger Hal­len­platz benö­tigt wird. Ohne die 4,2‑kW-Pumpe der KSS-Ver­sor­gung wur­de zudem jähr­lich ein mitt­le­rer bis hoher drei­stel­li­ger €-Betrag an Strom­kos­ten ein­ge­spart. Ange­sichts der Ent­wick­lung bei den Strom­kos­ten dürf­te der Ein­spar­ef­fekt in Zukunft noch erheb­lich deut­li­cher aus­fal­len. Auch ent­fal­len mög­li­che All­er­gie­ge­fah­ren durch die ver­ne­bel­te Emulsion.

Voll­au­to­ma­ti­on für 24/7‑Einsatz im Formenbau

„Auf­grund unse­rer Geschäfts­phi­lo­so­phie, ein Mehr an Kun­den­nut­zen eher anzu­stre­ben als den bil­ligst­mög­li­chen Preis, haben wir es im Wett­be­werb nicht leicht“, bedau­ert J. Dor­löch­ter. Des­halb wer­de alles getan, um die Kos­ten wo irgend mög­lich zu sen­ken. Ein wich­ti­ger Hebel hier­für sei eine wei­test­ge­hen­de Auto­ma­ti­on der Fer­ti­gung, die einen 24/7‑Betrieb ermög­licht. Die ent­spre­chen­de Linie um einen Line­ar­ro­bo­ter von ZK Sys­tems umfasst aktu­ell neben den zwei Röders-Fräs­be­ar­bei­tungs­zen­tren sowie drei Senk­ero­dier­an­la­gen zwölf Maga­zi­ne für Werk­zeu­ge, Grei­fer und Werk­stück­pa­let­ten in drei ver­schie­de­nen Grö­ßen mit ins­ge­samt 1700 Spei­cher­plät­zen, eine Wasch­an­la­ge, eine Koor­di­na­ten­mess­ma­schi­ne sowie eine Anla­ge für das Laser­gra­vie­ren. Auch hier zeig­ten sich beson­de­re Vor­tei­le der Röders-Anla­gen, da sie über eine sepa­ra­te Klap­pe zum inter­nen Werk­zeug­ma­ga­zin ver­fü­gen, über die Werk­zeu­ge ohne Unter­bre­chung des Zer­spa­nungs­pro­zes­ses haupt­zeit­par­al­lel ein- und aus­ge­la­gert wer­den können.

Der MHT-Mediumverteiler ist dauerhaft mit dem Werkzeug verbunden und wird mit diesem gewechselt. Die Versorgung mit Druckluft und Medium erfolgt mit höchster Präzision über eine Kupplung an der Z-Achse - Bild: Klaus Vollrath
Der MHT-Medi­um­ver­tei­ler ist dau­er­haft mit dem Werk­zeug ver­bun­den und wird mit die­sem gewech­selt. Die Ver­sor­gung mit Druck­luft und Medi­um erfolgt mit höchs­ter Prä­zi­si­on über eine Kupp­lung an der Z‑Achse – Bild: Klaus Vollrath

Ein wei­te­rer Plus­punkt der Röders-Frä­sen ist die beson­ders zuver­läs­si­ge Ver­mes­sung der Fräs­werk­zeu­ge. Vor ihrer Abtas­tung mit­hil­fe eines Lasers wer­den sie durch zwei Düsen gerei­nigt, von denen die eine Rei­ni­gungs­flüs­sig­keit ver­sprüht, wäh­rend die zwei­te anschlie­ßend die gelös­ten Ver­schmut­zun­gen mit­tels Press­luft besei­tigt. Eine wei­te­re Beson­der­heit ist die Mög­lich­keit, bei beson­ders klei­nen Werk­zeu­gen, die schma­ler sind als der Laser­strahl, einen spe­zi­fi­schen Kor­rek­tur­fak­tor für den Schwell­wert der Abschat­tung vor­zu­ge­ben. Dies lie­fe­re einen wich­ti­gen Bei­trag für jenen zusätz­li­chen „Tick“ an Genau­ig­keit, auf den das Unter­neh­men beson­de­ren Wert legt.


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