Eine für alles – so lautet die Devise beim Stanz- und Biegespezialisten Phoenix Feinbau: Mit der Allround-Schicht Balinit Alcrona Pro von Oerlikon Balzers erübrigte sich der Einsatz der vielfältigen bisher eingesetzten Beschichtungen der Stanzstempel. Gefertigt wird jetzt mit rund 6-mal höheren Standzeiten sowie deutlich weniger Umrüst- und Logistikaufwand.
Das Unternehmen der Phoenix-Contact-Gruppe ist spezialisiert auf die Herstellung metallischer Stanz- und Stanzbiegeteile für die Elektroindustrie. Mehrere Milliarden gefertigte Artikel pro Jahr liefert das Werk in Lüdenscheid in die Phoenix-Contact-Gruppe.
Die Fertigung läuft voll automatisiert. Große Haspeln führen Halbzeugmaterial in die leistungsstarken Stanz-Biegeautomaten; im Takt von Sekundenbruchteilen fallen Fertigteile wieder heraus. Die eigentlichen Leistungsträger sind dabei fast verborgen im metallenen Innenleben der Maschine: Nicht einmal fingergroße Stanzstempel bringen das Halbzeug auf Hundertstelmillimeter genau in komplexeste Formen.
4000 Einzelartikel stellt Phoenix Feinbau her – zum Beispiel Steckerverbindungen (links), Überspannungsschutzkomponenten (rechts).
Diese Maßarbeit beginnt schon bei der Konstruktion und Zurichtung der Werkzeuge: Phoenix Feinbau fertigt und nutzt rund 2000 Basis-Werkzeuge verschiedenster Geometrien, mit denen derzeit rund 4000 individuelle Einzelartikel hergestellt werden. Entsprechend vielfältig sind die Stempelsubstrate wie etwa Hartmetall (HM), pulvermetallurgische Materialien (PM), Hochleistungsschnellschnittstahl (HSS) oder Kaltarbeitsstahl (1.2379). Bearbeitet werden damit unterschiedlichste Metallwerkstoffe, von Stahl und Nirosta-Material bis zu Messing oder Kupfer.
Große Zahl an Schichtvarianten
Auch die Werkzeugbeschichtungen wurden minuziös auf Werkstoffe und Anwendungen hin ausgewählt. Im Lauf der Zeit entstand so eine große Vielfalt an Schichtvarianten: TiN, CrN und (Duplex-) TiAlN, TiAlCN oder auch spezielle reibungsmindernde Gleitschichten. Ein aufwendiges Programm: „Wir mussten uns immer wieder auf neue Schichtprodukte einstellen und das zugehörige Know-how in einer Datenbank kontinuierlich aktualisieren“, erklärt Sascha Plate von Phoenix Feinbau. „Dazu gehörte auch die entsprechende Schulung des Personals, das mit den beschichteten Werkzeugen, ihrem Einsatz und ihrer Instandhaltung zu tun hat.“
Nicht einmal fingergroße Stanzstempel bringen Fertigungsstücke in komplexeste Formen – dank Balinit Alcrona Pro nun deutlich produktiver.
Die Neueinführung einer Allround-Schicht konnte diesen Aufwand deutlich reduzieren: Balinit Alcrona Pro von Oerlikon Balzers bringt eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, Thermoschockstabilität und Warmhärte mit. Bei eingehenden Tests zeigte sich die AlCrN-basierte Schicht nicht nur allen Anforderungen in Lüdenscheid gewachsen – sie überzeugte auch mit bisher unerreichten Standzeiten: „Wir erzielen nun Leistungssteigerungen um 500 bis 700 Prozent“, erläutert Ralf Schlipköther, Leiter der Stanzteilfertigung. „Diese Verbesserungen bedeuten auch einen hohen finanziellen Nutzen aufgrund großer Einsparungen an Produktionszeit.“
In leistungsstarken Stanz-Biegeautomaten wird Halbzeugmaterial im Takt von Sekundenbruchteilen gestanzt.
Standmengen vervielfacht
So ließ sich etwa beim Feinstanzen von Messing für Überspannungsschutz-Komponenten der Zyklus zum Werkzeugaustausch von 60 000 auf 400 000 gefertigte Teile verlängern. Bei einer Hubzahl von150/min. und 4 h Maschinenstillstand pro Austausch bedeutete das einen Gewinn von mehr als 20 Produktionsstunden. Beim Stanzen von Stahlblech wurde der Zyklus von 90 000 auf 450 000 Teile verfünffacht, bei ebenfalls 150 Hüben/min wurden acht Produktionsstunden eingespart.
Daraus ergaben sich für Ralf Schlipköther genügend Einsatzargumente: „Wir nutzen jetzt eine Beschichtung für alle Werkzeuge und sparen damit auch viel Logistikaufwand.“ Denn mit der Einführung von Balinit Alcrona Pro als einziger Werkzeugbeschichtung sank der Dispositions- und Prüfaufwand in der Logistik rund um die Bestellung, Bearbeitung und Lieferung der Werkzeuge. Dafür sorgen auch Vereinbarungen mit dem Oerlikon-Balzers-Beschichtungszentrum in Willich: Als zuverlässiger Partner liefern die beschichtungsexperten in maximal einer Woche alle abgeholten Stempel in reproduzierbarer Qualität wieder zurück. Dies schafft enorme Planungssicherheit für den Neuwerkzeugbau.