Universelles System

Nicht nur in der Automobilindustrie gibt es Spritzgießformen mit hohen Schusszahlen – auch Kunststoffteile in der Bauindustrie werden in großen Stückzahlen hergestellt. Und bei der Produktion nehmen es dort die Spritzgießmaschinenbediener oft nicht so genau mit den Parametern – auch die Materialien sind nicht immer sortenrein, da sehr viele dieser Produkte mit einem hohen Recyclatanteil gefertigt werden und oft eben billiger Kunststoff nach Marktlage eingesetzt wird.

Sämtliche relevanten Verschleiß- und Ersatzteile für das neuseeländische Mastip-Heißkanalsystem liegen bei Strack auf Lager und sind so schnellstens verfügbar. – Bild: werkzeug&formenbau

Andererseits werden aber auch Kunststoffe wie PA66 mit 45 Prozent Gasfaseranteil oder PA6 mit 35 Prozent Glasfaser und Flammschutz verarbeitet. Entsprechend müssen die dafür verwendeten Werkzeuge ausgelegt sein, schließlich sollen sie trotz oft nur sehr zurückhaltender Wartung mit einer hohen Ausbringung über eine lange Zeit laufen.

“Das Einhalten der Toleranzen ist bei den Formen für die Bauindustrie in der Regel nicht die große Herausforderung, es kommt selten auf den Tausendstel­millimeter an”, erklärt Michael Monz, Geschäftsführer beim Monz Werkzeugbau in Surheim in Oberbayern, der durchaus auch Formen beispielsweise für komplexe, anspruchsvolle Automotive-Komponenten baut. “Die Herausforderung ist, die Werkzeuge so auszulegen, dass sie schnell eine hohe Stückzahl an Produkten fertgen und über die gesamte Lebensdauer eine entsprechende Produktqualität liefern können.”

Profil

Monz Werkzeugbau

Die 17 Mitarbeiter des Werkzeugbauunternehmens in Surheim bauen Spritzgießwerkzeuge in erster Linie für die Automotive- und die Baubranche, zählen aber auch Spritzgießhersteller aus anderen Branchen zu ihren Kunden. Die Werkzeugbauer bringen bei Bedarf ihr Wissen bereits in die Entwicklung fertigungsgerecht designter Kunststoffteile ein, beraten bei Geometrie- und Werkstoffauswahl. Gefertigt werden unter anderem Spritzgießwerkzeuge mit Gewichten von 20 bis 4.500 Kilogramm, Mehrfachheißkanalwerkzeuge, Mehrkomponentenspritzgießwerkzeuge, Einlege- und Verbundwerkzeuge sowie Vorserien- und Prototypenwerkzeuge. Ein umfangreiches Servicespektrum von Instandhaltung über Reparatur und Änderung rundet das Angebot ab.

Hohe Stückzahlen, zahlreiche Varianten – Die Bauindustrie hat ganz eigene Anforderungen an die Spritzgießwerkzeuge. – Bild: werkzeug&formenbau

Als Werkstoffe kommen in der Regel 1.2311 oder 1.2343 bis HRC 56 zum Einsatz, teilweise werden die Werkzeuge auch beschichtet, damit sich hohe Stückzahlen entsprechend fertigen lassen. Die Kunststoffe sind tückisch: “An einem Werkzeug gab es immer wieder Korrosion”, berichtet Monz. “Wir konnten uns das nicht erklären, bis wir das Kunststoffgranulat untersuchten und einen PVC-Anteil von bis zu 5 Prozent entdeckten.” Und das ist kein Einzelfall. Auch sonst müssen die Werkzeuge oft so einiges aushalten: “Wir haben erst vor Kurzem ein Werkzeug zur Wartung zurückbekommen, das mehr als 80 Mio. Teile gefertigt hat”, erklärt Monz. “Dass es in der Spritzerei sehr robust behandelt wurde, war deutlich zu erkennen – die Abstützsäulen waren vom heftigen Zusammenfahren auf der Spritzgießmaschine ganze Millimeter kürzer. Und trotzdem kamen da immer noch brauchbare Teile heraus.”

Neben Mehrkomponententechnik sind auch Werkzeuge für Einlegeteile eine Spezialität der Surheimer Werkzeugbauer. – Bild: werkzeug&formenbau

Monz baut Werkzeuge von der Einfachform bis zu 64-fachigen Spritzgießwerkzeugen, auch für Mehrkomponenten- und Einlegetechnik, in Größen von 160 x 160 mm bis 1 x 1 m und Werkzeuggewichten zwischen 20 und 4500 kg. Die Kunden kommen zu jeweils 30 bis 40 Prozent aus der Automotive-Industrie und aus der Baubranche, die übrigen Werkzeuge gehen in andere Bereiche wie den allgemeinen Maschinenbau oder die Elektronikbranche. Sie schätzen die persönliche Beratung und das branchenübergreifende Know-How des Unternehmens.

“Generell beobachten wir den Trend, dass die Werkzeuge immer größer werden”, berichtet Monz. “Dazu nimmt auch noch die Variantenvielfalt immer mehr zu – wir bauen immer mehr Wechselwerkzeuge, bei denen sich in einer einzigen Stammform beispielsweise verschiedene Baugrößen eines Kunststoffteils schnell und variabel fertigen lassen.”

Das Know-how des Werkzeugbaubetriebs ist dabei sehr gefragt – immer häufiger werden die Teile zusammen mit den Kunden entwickelt, damit sie sich später auch optimal produzieren lassen. “Es gibt gerade bei Kunststoffbauteilen für die Bauindustrie noch viel Optimierungspotenzial”, stellt Monz fest. “Da können wir unsere Erfahrung aus den anderen Branchen mit einbringen und neue Möglichkeiten erschließen.”

Sicherheit am Bau: In diesen Kunststoffkappen verbirgt sich ein Metallteil. Die Teile sollen auf Baustellen folgenschwere Unfälle verhindern. – Bild: werkzeug&formenbau

Stabil, wartungs- und verschleißarm

Der einfache Aufbau des Mastip-Systems prädestiniert es für den robusten Einsatz auch in Formen für die Bauindustrie. – Bild: werkzeug&formenbau

Für eine hohe Ausbringung über die gesamte Lebensdauer des Werkzeugs hinweg müssen alle Komponenten entsprechend stabil, wartungs- und verschleißarm ausgelegt sein. Das gilt gerade auch für die verwendeten Heißkanalsysteme. “Hier waren wir vor acht, neun Jahren mit unserem bisherigen Heißkanalpartner unzufrieden”, erinert sich Monz. “Es gab Probleme unter anderem mit der Zuverlässigkeit. Es gab immer wieder Fehler, die Qualität hat nicht gepasst. Und wir konnten nicht erkennen, dass ernsthaft an einer Verbesserung gearbeitet wurde. Deshalb waren wir schließlich auch offen dafür, uns andere Lösungen anzusehen.”

Damals stießen die Formenbauexperten auf das Heißkanalsystem des neuseeländischen Herstellers Mastip, das in Deutschland vom Normalienspezialisten Strack vertrieben wird. “Wir haben das Werkzeug genommen, das mit den Heißkanälen unseres damaligen Lieferanten immer wieder Probleme gehabt hat, und das Mastip-System eingebaut”, erinnert sich Monz. “Für Mastip sprechen der einfache Aufbau, der unkomplizierte Einbau ins Werkzeug, die sehr zuverlässige Funktion und darüber hinaus auch ein fairer Preis – Qualität und Service passen ebenfalls.” Mastip bietet ein breites Spektrum an – von der leistungsfähigen MX-Düse über die kostengünstigere BX-Reihe bis zur SX-Düsenreihe reicht die Palette der Systeme, die bei Monz verbaut werden.

Trends µ-genau

Robust ist Trumpf

Wenn nicht unbedingt höchste Genauigkeit gefordert ist, sondern vielmehr ein stabiler Prozess bei robusten Einsatzbedingungen, dann müssen die Werkzeuge entsprechend dafür auch ausgelegt werden. Ein sehr wichtiger Faktor neben der stabilen Bauweise ist der schnelle und einfache Austausch und die gute Verfügbarkeit von Verschleiß- und Ersatzteilen. Da Strack den Vertrieb des neuseeländischen Heißkanalsystems übernimmt, hat das Unternehmen auch entsprechend in Lüdenscheid sämtliche relevanten Ersatz- und Verschleißteile lagern, so dass die Versorgung auch hier in Europa gewährleistet ist.

Ohne Anguss geht es oft nicht

Bei den Mastip-MX-Düsen lassen sich alle Verschleißteile von der Trennebene her austauschen. – Bild: werkzeug&formenbau

In der Regel wird mit einem offenen Torpedo auf einen Verteiler gespritzt. “Meist geht es eben nicht ohne eine kleine Angussspinne”, bedauert Monz. “Aber eine Direktanspritzung der Teile ist oft nicht möglich, das schlechte Recyclingmaterial würde die Düsen zu schnell zusetzen.”

Viele der Werkzeuge für die Bauindustrie sind Dauerläufer mit hohen Schusszahlen. “Wenn es einmal eine Störung gibt, muss die schnell und sicher behoben werden”, betont Monz. “Dabei kommt uns der sehr simple Aufbau der Mastip-Systeme sehr entgegen: Der Anwender kann bei Bedarf die Systeme komplett selbst zerlegen und schnell und einfach alle relevanten Verschleißteile in Eigenregie tauschen. Das verringert eventuelle Stillstandszeiten und erhöht die Verfügbarkeit der Werkzeuge im Spritzgießprozess.”

Das sagt die Redaktion

Robust ist Trumpf

Werkzeugbauer sind immer mehr gefordert, bereits in der Produktentwicklungsphase ihr Know-how in den Prozess mit einzubringen. Das stellt neue Anforderungen an die Mitarbeiter, ermöglicht es aber auch, Synergieeffekte zwischen verschiedenen Branchen zu schaffen. Ein interessanter Ansatz ist beispielsweise das Wechselwerkzeugkonzept bei Monz, mit dem sich in einer Stammform verschiedenste Varianten eines Bauteils fertigen lassen. Das spart Zeit und Geld – ein intellligenter Ansatz, um im globalisierten Wettbewerb einen Mehrwert bieten zu können und so die Wettbewerbsfähigkeit nachhaltig zu erhöhen.

Richard Pergler

Automotive und die Bauindustrie sind die beiden Hauptabnehmer für Werkzeuge von Monz. – Bild: werkzeug&formenbau

Anfangs setzte Monz die Heißkanäle von Mastip zunächst nur für relativ einfache, wenig anspruchsvolle Komponenten ein. “Aber: Die Heißkanäle arbeiten sehr exakt – wir setzen sie inzwischen auch für anspruchsvolle Komponenten ein, bei denen es auf höchste Präzision, gute Oberflächenqualität und entsprechend anspruchsvolles Schmelzehandling ankommt”, erläutert er. “Die Schussgewichte pro Düse liegen dabei zwischen einem Gramm und zwei Kilogramm.”

“Wir haben umfassende Erfahrungen auch mit anderen Heißkanalherstellern – schließlich bekommen wir oft vom Kunden schon im Pflichtenheft vorgeschrieben, welches System wir einsetzen sollen”, zieht Monz Bilanz. “Aber wenn wir selbst die Wahl haben, nehmen wir Systeme von Mastip – mit gutem Grund: So wenig Ärger mit Heißkanalsystemen wie bei diesem Hersteller hatten wir vorher noch nie.”

Richard Pergler

Kontakt:

Monz Werkzeugbau, D-83416 Surheim, Tel.: 08654/778719-0

Strack Norma GmbH & Co. KG, D-58511 Lüdenscheid, Tel.: 02351/8701-0