Werkzeugkonturen einer Lautsprecher­abdeckung

Filigran: Graphitelektrode zum Senkerodieren der Werkzeugkonturen einer Lautsprecher­abdeckung. - Bild: Lindecke

Eine der Spezialitäten bei Lindecke sind Werkzeuge für Lautsprecherabdeckungen aus Kunststoff. Auf der Referenzliste bei Lindecke finden sich klangvolle Namen von Premium-Automobilherstellern. Die Ansprüche der OEM etwa bei Schalldurchlässigkeit oder Haptik sind sehr hoch. Dies fordert Höchstleistungen auch bei der Präzision. So tuschieren die Westfalen zum Beispiel warm, was im Formenbau selten ist.

Fünfachsige OPS Eagle V5
Für die Graphitbearbeitung sind bei Lindecke zwei dreiachsige HSC-Maschinen sowie die hier zu sehende fünfachsige OPS Eagle V5 zuständig. - Bild: Lindecke

Von Beginn an setzen die Werkzeugbauer bei CAD und später auch bei CAM auf 3D. Dafür hatte man Catia eingesetzt, aber als Insellösung. Die eigentliche Werkzeugkonstruktion wird extern vergeben, die Festlegung der Heißkanaldüsen am Lautsprechergitter übernehmen die Lidecke-Experten selbst. Mit der früheren CAM-Lösung ist der Werkzeugbau lange Zeit gut gefahren, aber in den vergangenen Jahren immer mehr an Leistungsgrenzen gestoßen, vor allem bei Elektrodenherstellung und 5-Achs-Fräsen.

Hier bestand dringender Handlungsbedarf, weshalb man sich vor rund drei Jahren dazu entschloss, die Insellösungen bei CAD und CAM mit einer komplett neuen Infrastruktur zu ersetzen: Alle CAD- sowie CAM-Anwendungen sollten auf einem einheitlichen System basieren, durchgängig mit demselben 3D-Modell arbeiten und viele Schritte automatisiert werden. Nach einer Evaluierungsphase fiel die Entscheidung für die CAD/CAM-Lösung Visi, eine Produktfamilie des Herstellers Vero Software, die mit ihren eng verzahnten Modulen speziell auf die Anforderungen des Werkzeug- und Formenbaus zugeschnitten ist. Lindecke überzeugte vor allem, dass Visi als modulares Komplettsystem durchgängig vom CAD über die Elektrodenableitung bis zur NC-Programmierung mit dem selben 3D-Datenmodell arbeitet und sehr einfach zu bedienen ist.

PC mti Visi-Viewer
Der PC im Meisterbüro, wo unter anderem der Visi-Viewer installiert ist. Dank Netzwerklizenz lassen sich die insgesamt zwei Viewer-Lizenzen bei Lindecke auch an anderen Arbeitsplätzen nutzen. - Bild: Lindecke

Das 3D-CAD-Grundmodul Visi Modelling, das bei CAD und CAM (außer Drahterodieren) die Basis bildet, ist ein Hybridmodellierer. Visi nutzt den Parasolid-Kern kombiniert für die Volumen- sowie für die Flächenmodellierung. Im Gegensatz zu rein parametrisch arbeitenden CAD-Systemen hat dies im Werkzeugbau klare Vorteile, da man deutlich schneller und flexibler konstruieren kann. Darüber hinaus stellt Visi eine gut nutzbare Parametrik zur Verfügung. "Deshalb bietet Visi verschiedene Wege, um zum Ergebnis zu gelangen. Wenn sich ein Weg als Sackgasse erweist, habe ich vier oder fünf weitere Möglichkeiten, die zum Ziel führen", erläutert Bernd Stumpenhagen, der Verantwortliche für CAD, CAM und die Arbeitsvorbereitung bei Lindecke. "Das ist bei NX oder Catia nicht so, was sich teilweise bei den Werkzeugkonstruktionen zeigt: Das Konstruktionsbüro, das für uns tätig ist, arbeitet mit Catia V5."

"Bei gut 90 Prozent unserer Elektroden sind wir dank Visi heute deutlich schneller geworden. Auch deswegen war die Entscheidung, auf Visi zu wechseln, absolut richtig." Bernd Stumpenhagen, verantwortlich für CAD/CAM und Arbeitsvorbereitung bei Lindecke - (Bild: Lindecke)

Ein PC mit Visi-CAM steht bei den sechs CNC-Maschinen – zwei davon fünfachsig – zur Stahlbearbeitung. Zudem wird mit Visi Peps-Wire die Drahterodiermaschine programmiert. Die guten Importfunktionen, über die Visi in Form diverser Schnittstellen verfügt, sind für den Workflow wichtig. Visi kann bereits von Haus aus gut mit Fremddaten umgehen. Bei den Westfalen sind dies vor allem die CAD-Daten der externen Werkzeugkonstrukteure, die über die Catia-Schnittstelle importiert werden.

Profil

Bernd Lindecke Werkzeugbau

Vor 30 Jahren übernahm Bernd Lindecke einen 1962 gegründeten Gravur-Betrieb, der auch Werkzeuge gebaut hat. Bereits damals entschied er, sich auf die Automobilindustrie zu fokussieren. So gehören klangvolle Namen wie Audi, BMW, Daimler oder VW zu den Referenzkunden. Zur Kernkompetenz zählt der im lippischen Bad Salzuflen beheimatete Werkzeugbau "das, was alle anderen nicht können". Die aktuell 38 Mitarbeiter fertigen und mustern jährlich zwischen 25 und 50 bis zu 15 t schwere Spritzgießwerkzeuge, darunter Prototypenwerkzeuge. Das sind 1K- und 2K-Werkzeuge, die unter anderem für das Dünnwandspritzen konzipiert und oft mit Heißkanälen und Mehrfachschiebern ausgerüstet sind. Werkzeuge mit hohem technischen Aufwand, die auf einer eigenen Spritzgießmaschine getestet und optimiert werden. Das machen viele andere auch, weshalb die Spezialität der Westfalen vor allem Werkzeuge für Lautsprecherabdeckungen aus Kunststoff sind.

Einer der Gründe für den Umstieg auf Visi waren zunehmende Schwierigkeiten am Übergang von der Fläche zur Kante beim bisher zur Elektrodenableitung verwendeten System. "Es kam immer wieder vor, dass da 'Ohren' rausstanden oder man zwei Flächen gegeneinander nachgetrimmt hat und trotzdem eine unsaubere Trennung blieb", blickt Stumpenhagen zurück. "Das Verschieben von Bohrungen oder das Ändern von Wanddicken waren echte Zeitfresser. Das ist bei Visi deutlich komfortabler gelöst."

Lindecke-Fertigungshalle
Die Fertigungshalle von Bernd Lindecke Werkzeugbau: Hergestellt werden 1K- und 2K-Spritzgießwerkzeuge in unterschiedlicher Bauart mit einem Gesamtgewicht von bis zu 15 t. - Bild: Lindecke

Grundsätzlich kann bei Visi die Elektrodenkonstruktion weitgehend automatisch ablaufen – allerdings nur bei Standardelektroden mit einfacheren Konturen, die bei Lindecke eher selten sind. Darum wird in Bad Salzuflen bevorzugt manuell konstruiert: So wird beispielsweise an eine Kante einfach per Mausklick ein Radius drangezogen. Oder eine Kante angeklickt, und Visi zieht diese über die tangentiale Fläche weiter. Früher musste man dafür einen riesigen Aufwand betreiben und hatte auch nicht die Verbindung von der Elektrode zur genauen Position im Einsatz. "Wenn ich meine Elektrodensätze für das CAM-Programmieren exportiere, schickt Visi die Elektrodennullpunkte automatisch mit", unterstreicht Stumpenhagen. "Da kann ich meinen Projektnullpunkt fürs Fräsen drauflegen, und dann läuft das." Aktuell fräst man in Bad Salzuflen noch zu 95 Prozent dreiachsig mit angestellten Achsen (3+2), weniger simultan. Der Werkzeugbauer ist hier aber viel flexibler geworden, da er im 5-Achs-Modul von Visi Machining über die Funktion 'automatisch anstellen' mit 3-Achs-Programmen angestellt fräsen kann.

Als hilfreich hat sich der Visi Viewer erwiesen, der bei Lindecke die Zeichnung ergänzt. Am CAD-Modell können sich die Mitarbeiter sofort ein Bild machen, wie das Bauteil aussieht, wohin es im Werkzeug gehört und wie es montiert wird. "Bei gut 90 Prozent unserer Elektroden sind wir dank Visi heute deutlich schneller geworden. Die Entscheidung, auf Visi zu wechseln, war absolut richtig", zieht Stumpenhagen sein Fazit. "Schließlich verfügen wir heute mit Visi über ein durchgängiges System, mit dem wir anhand desselben 3D-Modells Artikel- und Werkzeugkonstruktionen modifizieren, Elektroden ableiten, fünfachsig fräsen und Drahterodieren können." nh

Trends µ-genau

Elektrodenkonstruktion

Neben Änderungen an der Artikelkonstruktion dient das 3D-CAD Visi Modelling bei Lindecke als Basis für die NC-Programmierung beim Graphit- und Stahlfräsen sowie – schwerpunktmäßig – für die Ableitung beziehungsweise Konstruktion der Elektroden. Denn der Elektrodenanteil – verwendet wird ausschließlich Graphit – ist bei den Westfalen massiv und es gibt zum Teil sehr große Elektroden mit komplizierten Geometrien. Deshalb zählt dieser Bereich beim Werkzeugbauer zu den Kernaufgaben von Visi. Hier kommt das Modul Visi Elektrode zum Einsatz, das bei Lindecke in einem Büro im ersten Stock an drei Arbeitsplätzen installiert ist. Dort werden die Arbeitsvorbereitung, die komplette Elektrodenkonstruktion sowie die Fräsprogramme für die Elektroden gemacht. Letztere entstehen zusammen mit einem Kollegen unten in der Fertigung bei den drei Maschinen zum Elektrodenfräsen, der ebenfalls auf einen kompletten Visi-Arbeitsplatz zugreifen kann.