| von Melanie Fritsch

Immer größere Bauteile – das ist der Anspruch der Automobilisten, den sich auch die Präzisionsformenbauer bei Giebeler gegenwärtig stellen müssen. Als Spezialisten für hochdekorative und technisch anspruchsvolle Bauteile beschäftigen sich die Werkzeugbauer aus dem hessischen Eschenburg tagtäglich mit Lösungen, die zu einer noch höheren Qualität und Oberflächengüte führen können.

Giebeler Tuschierbilder
Die Experten bei Giebeler aus dem hessischen Eschenburg können aus den Tuschierbildern wichtige Optimierungspotenziale für ihre Fertigungsabläufe ableiten. Die Tuschierpressen führen so zu einer höheren Qualität. - Bild: werkzeug&formenbau

Zur Werkzeugprüfung tuschieren

Montageleiter Jens Schaffner erklärt: "Unsere Philosophie zielt nicht auf die reine Werkzeugauslieferung ab. Bei uns erhalten die Kunden vielmehr ein Werkzeug, das wir im Vorfeld unter Prozessbedingungen mit dem dafür notwendigen Maschinenpark erprobt und aufgrund unseres kunststofftechnischen Know-hows für gut geheißen haben."
Ein Mittel, auf das die Präzisionsformenbauber zur Werkzeugprüfung schon lange nicht mehr verzichten möchten, ist das Tuschieren.

Profil

Giebeler GmbH – Präzisions­formenbau Kunststofftechnik
Giebeler ist seit mehr als 60 Jahren auf die Entwicklung und Herstellung von Werkzeugen für hochdekorative und technisch anspruchsvolle Bauteile überwiegend für die Automobilindustrie spezialisiert. Darüber hinaus­ bietet das Unternehmen einen weltweiten Werkzeugservice an. In der hauseigenen Kunststofftechnik werden die maximal 12 t schweren Werkzeuge unter Produk­tionsbedingungen erprobt und verschiedenste Serienanwendungen realisiert. Hierfür stehen mehr als 40 Spritzgießmaschinen mit Zuhaltekräften bis 850 t zur Verfügung. Im Werkzeugbau werden akutell 85 Mitarbeiter und sechs Azubis beschäftigt.

Unter Prozessbedingungen in die Tuschierpresse

"Natürlich sind wir dank modernster Technik in der Lage, aufs µ genau zu fräsen. Deshalb sind unsere Tuschierzeiten im Vergleich zu den vergangenen Jahren auch deutlich kürzer geworden. Nicht zuletzt auch dank unserer täglich wachsenden Erfahrung, die wir schon im Konstruktionsbereich einfließen lassen können", berichtet Schaffner. "Doch selbst wenn sich jedes Bauteil innerhalb des Toleranzfeldes befindet, lässt sich erst im zusammengebauten Zustand und unter Prozessbedingungen herausfinden, ob das Werkzeug funktioniert. Denn das Gesamtbild ist das Entscheidende, ob die Übergänge passen und ein Grat ausbleibt. Dafür benötigen wir die Tuschierpresse."

Giebeler tuschieren der Werkzeuge
Im Tuschieren ihrer Werkzeuge sehen die Präzisionsformenbauer bei Giebeler einen wertvollen Beitrag zu gesicherter Qualität. - Bild: werkzeug&formenbau

Giebeler pflegt ein sehr breites Werkzeugspektrum von 100 kg bis 12 t im Hochpräzisionsbereich. Schaffner erklärt: "Wir haben zum Teil Werkzeuge etwa für die Fertigung von Türgriffen mit einem zulässigen Trenngrat kleiner einem Hundertstelmillimeter. In solchen Toleranzfeldern ist die Abstimmung der Werkzeuge auf der Tuschierpresse unerlässlich, vor allem, wenn über eine lange Zeit und in hohen Stückzahlen produziert werden soll. Um ein exaktes Bild der Trennflächen zu erhalten, unterziehen wir all unsere Werkzeuge auf der Tuschierpresse einem Funktionstest", erläutert der Montageleiter. So können die Experten die Toleranzen der Einzelteile genau abstimmen und darüber hinaus auch fotographisch dokumentieren, wie ein Werkzeug bei Auslieferung ihr Haus verlässt. "Nicht nur, dass wir darin unseren Qualitätsstatus sehen. Auch unsere Kunden verlangen danach", betont Schaffner.

Giebeler Produkte
Hochdekorative Bauteile in Chromapplikationen oder lackierte Bauteile mit engen Maßtoleranzen gehören zum Spezialgebiet der Werkzeugbauer. - Bild: werkzeug&formenbau

Da die Präzisionsformen, mit denen die Automobilisten Giebler beauftragen, in der Vergangenheit immer größer wurden, investierten die Eschenburger im Dezember 2015 zunächst in eine neue Fräsmaschine, die diesem Teilespektrum gerecht wurde. Schnell folgte daraufhin jedoch das Problem, dass auch die Dimensionen ihrer bisherigen Tuschierpresse nicht mehr ausreichten und sie etliche Tuschierarbeiten extern vergeben mussten. Unzureichende Flexibilität und teure Transportkosten waren das Ergebnis.

Groß dimensionierte Tuschierpresse

Für ihre großen Tuschierarbeiten haben die Werkzeugbauer deshalb nun seit mehr als zwei Jahren die Tuschierpresse MIL 203 mit einer Tischgröße von 2000 x 1500 mm im Betrieb. Die Experten setzen damit erstmals auf den italienischen Hersteller Millutensil.
"Wir haben einen sehr hohen Anspruch und wollen das Setzungsverhalten unser Werkzeuge simulieren", erklärt Schaffner. "Deshalb haben wir lange nach einer Tuschierpresse gesucht, die funktionell so ausgerichtet ist, dass wir mit ihr Trockenzyklen fahren können, um die Trennkanten unserer Werkzeuge zu verfestigen."

Milutensil MIL 203
Mit dem Trockenzyklus der MIL 203 von Millutensil sind die Präzisionsformenbauer bei Giebeler in der Lage, die Trennkanten ihrer groß dimensionierten Werkzeuge zu verfestigen und damit eine bessere Oberflächenqualität bei den Kunststoffteilen zu erzielen. - Bild: werkzeug&formenbau

Zwar gehörte diese Funktion bis dato ebenfalls nicht zum Ausstattungspaket der Mill­utensil-Pressen, allerdings zeigte sich der Maschinenanbieter sofort kooperativ, um die notwendigen­ technischen Abwandlungen zu veranlassen.
Schaffner erläutert: "Unsere Erfahrung hat gezeigt, dass sich die Trennflächen der Werkzeuge später in der Produktion durch die Schließkraft beim Spritzgussprozess setzen, wenn gleich auch nur im µm-Bereich. In der Vergangenheit kam es deshalb oft dazu, dass wir nach den ersten 1000 produzierten Teilen vom Kunden zur Kantennachbearbeitung gerufen wurden."

Trockenzyklus zur Ablaufsimulation

Der mannlose Trockenlauf auf der Tuschierpresse hilft den Werkzeugbauern also dabei, diesen Produktionsablauf bereits im Vorfeld trocken zu simulieren. Dazu lassen die Eschenburger die Werkzeuge unter Umständen ein ganzes Wochenende auf der Presse.
Der Montageleiter betont: "Wir haben damit einen Weg gefunden, unseren Kunden ein qualitativ hochklassiges Werkzeug zu liefern, mit dem er sehr schnell in die Großserienproduktion einsteigen und gleichzeitig Stillstandzeiten für etwaige Nacharbeiten vermeiden kann. Er spart sich damit teure Transportkosten und wir Arbeitszeit."

Bild: werkzeug&formenbau

„Neben der kompakten Bauweise der Anlage kommt uns vor allem die bedienerfreundliche und intuitive Touchscreen-Steuerung sehr entgegen. Die Tuschierpresse hat ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis.“
Jens Schaffner, Montageleiter bei Giebeler

Bei Giebeler werden hoch komplexe Mehrkavitäten-, Mehrkomponenten- und Tandemwerkzeuge gebaut, teilweise mit bis zu 40 Schiebern. Um diese auf ihre Funktionsweise hin zu testen, ist der Trockenzyklus der MIL 203, bei dem die Schieber immer wieder bewegt werden, optimal geeignet.

Giebeler Werkzeug
Giebeler fertigt hochkomplexe Mehrkomponenten-, Mehrkavitäten- und Tandemwerkzeuge. - Bild: werkzeug&formenbau

Auch unterschiedliche Temperaturen werden von den Kunststoffexperten je nach Bedarf auf der Presse simuliert, da sich der gehärtete und vorvergütete Werkzeugstahl beim Spritzgussprozess je nach Temperatur ausdehnen kann.

Mit intensivster Verwendung der Tuschierpresse haben sich für die Präzisionsformenbauer ganz neue Möglichkeiten aufgetan, um ihre Werkzeuge zu analysieren. Sie erkennen beispielsweise, wo es aufgrund der enormen Zuhaltekräfte auf der Spritzgussmaschine zu Verschiebungen am Werkzeug oder zu Durchbiegungen an großen Formplatten kommt.

Optimierungspotenziale erkennen

Schaffner betont: "Wir hatten zum Beispiel jüngst einen Fall, bei dem wir uns einen Bauteilfehler lange nicht erklären konnten. Nur mithilfe unserer Presse beziehungsweise anhand des Tuschierbilds erkannten wir, dass es an der Fräsmaschine lag, die einen Fehler in der Schwenkachse aufwies. Solche Erfahrungen helfen uns natürlich enorm dabei, unsere Fertigungsstrategien zu optimieren."

Giebeler manuelles Nachschleifen
Sobald nicht beide Werkzeughälften nach dem Tuschiervorgang komplett blau eingefärbt sind, besteht die Gefahr, dass sich am Kunststoffteil Grat bildet. Dann muss manuell nachgeschliffen werden. - Bild: werkzeug&formenbau

Die Tuschierpressen der MIL-Baureihe von Millutensil sind ergonomisch wertvoll konzipiert, so dass der Zugang zu jedem Teil der Form für den Bediener bequem möglich ist. Sie weisen den Ausgang des ausziehbaren Tisches seitlich auf, hin zur schmalen Seite des Säulendurchgangs.

Der obere Pressentisch lässt sich standardgemäß um 100° schwenken, optional sogar um 150°, wie es auch bei der Presse im Hause Giebeler der Fall ist. Wobei sich die Schwenkbewegungen über das Touchpanel steuern lassen.

Das sagt die Redaktion

Für feinste Oberflächen
Mit einer Tuschierpresse den Spritzgussprozess zu erproben – das ist zweifellos etwas Besonderes. Doch manchmal braucht es eben kreative Lösungen, um den hohen Qualitätsansprüchen der Automobilisten gerecht zu werden. Denn der Trockenzyklus der MIL 203 verhilft den Eschenburgern dazu, eine höhere Oberflächendichte ihrer Trennkanten zu erzielen und Gratbildungen am Kunststoffteil zu vermeiden. Mit Millutensil haben die Experten nach langer Suche einen Hersteller gefunden, der die nötigen technischen Anpassungen realisierte und seinem Kunden mit einer modifizierten Tuschierpresse dabei half, seine Werkzeuge künftig prozesssicherer für die Erstbemus­terung zu gestalten und die Werkzeugqualität damit insgesamt auf ein neues Niveau zu bringen. Melanie Fritsch

Millutensil ist der weltweit erste Hersteller, der die Verwendung eines Touchpanels bei Tuschierpressen eingeführt hat. Die elektronische PLC Siemens S7-300 verwaltet alle Funktionen der Presse. Die Anzeige erfolgt über ein Touchpanel Multipanel Siemens TP1200 der jüngsten Generation. "Neben der kompakten Bauweise der Anlage kommt uns vor allem die bedienerfreundliche und intuitive Touchscreen-Steuerung sehr entgegen. Die Tuschierpresse lässt sich modular konfigurieren, und darüber hinaus hat sie ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis", fasst Schaffner die Vorteile zusammen. "Darüber hinaus ist die Maschine seriengemäß schon so gut ausgestattet, dass es nicht mehr viele Zusatzoptionen braucht. Das alles hat uns überzeugt."

Milutensil Steuerung über Touchscreen
Alle Funktionen der Presse wie etwa der Trockenzyklus lassen sich über die bedienerfreundliche und intuitive Touchscreen-Steuerung bequem ausführen. - Bild: werkzeug&formenbau

Seit Inbetriebnahme der MIL 203 gab es bei Giebeler bisher einen Servicefall, der jedoch schnell wieder behoben werden konnte. "Dank der Fernwartungssoftware der Millutensil-Tuschierpresse erkannten die Techniker von Italien aus sofort, welches Ersatzteil geliefert werden musste. Keine drei Tage später war das Teil und der Servicetechniker bei uns vor Ort. Schneller geht es aus Italien kaum", berichtet der Montageleiter. "Gerade der Service-Aspekt gewinnt für uns bei Neuinvestitionen immer mehr an Bedeutung. Mit Millutensil ist uns hier mit Sicherheit ein wahrer Glücksgriff gelungen." mf/vg

Trends µ-genau: MIL 203 von Millutensil

Vorteile der MIL-Classic-Tuschierpressen:

  • seitlicher Ausgang des ausziehbaren Tisches­, hin zur schmalen Seite des Säulendurchgangs
  • ermöglicht das stufenlose Schwenken auf die kurze Seite des ausziehbaren Tisches um bis zu 70° auf beiden Seiten
  • oberer Kipptisch stufenlos um 100° bis zu 150°/180° nach unten kippbar
  • verbesserte Arbeitsergonomie
  • bequemer Zugang ohne Stufen zu jedem Teil der Form möglich
  • dank der niedrigen Bauhöhe werden die oft hohen Kosten für Fundamente vermieden
  • Pressenstruktur weist eine "breite Basis" auf, was für die Stabilität von Vorteil ist
  • Bediener haben die zwei Formhälften auf der gleichen Front vor sich, womit eine Gesamtansicht der Form und eine bequemere Arbeitsweise geboten werden
  • Tischgröße: 2000 x 1500 mm
  • maximale Schließkraft: 1500 kN über vier Hydraulikzyilnder zur optimalen Einleitung der Schließkraft