MBFZ toolcraft besitzt eine hohe Fertigungs-
tiefe. Allein bis zu 15 000 Elektroden werden jährlich gefräst, die anschließend im Erodieren eingesetzt werden. - Bild: werkzeug&formenbau

MBFZ toolcraft besitzt eine hohe Fertigungs- tiefe. Allein bis zu 15 000 Elektroden werden jährlich gefräst, die anschließend im Erodieren eingesetzt werden. - Bild: werkzeug&formenbau

Immer schneller und präziser soll gefertigt werden, im Idealfall zu möglichst weiter sinkenden Preisen. Um mit den Wettbewerbern mithalten zu können, sind die Betriebe deshalb ständig gefordert, ihre Strukturen zu hinterfragen und Abläufe in sämtlichen Unternehmensbereichen zu optimieren. Auch die Werkzeugbauer des mittelfränkischen Familienbetriebs MBFZ toolcraft stehen ständig vor der Herausforderung, ihre Effizienz und Produktivität zu steigern.

Investition in ein Prozessleitsystem

Mit der Implementierung des zentralen Prozessleitsystems von Certa Systems im Jahr 2013 konnte toolcraft die Ziele verwirklichen, Fehlereingaben

exeron HSC MP7

Zur Fertigung von Einsätzen, Schrägläufern und Schiebern setzt toolcraft unter anderem auf eine 5-Achs-Fräsmaschine HSC MP7 von exeron. – Bild: werkzeug&formenbau

zu beseitigen, noch präziser zu fertigen, kürzere Durchlaufzeiten zu erzielen sowie die Tuschierzeiten und Korrekturschleifen ihrer Werkzeuge um etwa 30 Prozent zu reduzieren. Das chipbasierte Certa-System ermöglicht, den gesamten Fertigungsprozess transparenter zu gestalten, zu steuern und zu kontrollieren und verhilft toolcraft damit zu einer automatisierten Qualitätssicherung.

Bereits im Jahr 2005 haben sich die Verantwortlichen bei toolcraft für ein System von Zwicker Systems entschieden. Dieses wurde damals jedoch nicht genutzt. Als Anton Meixner sechs Jahre später als Betriebsleiter in den Formenbau in Spalt eintrat, gehörte daher die Einführung dieses Systems zu seinen ersten Amtshandlungen. Nachdem Zwicker Systems Insolvenz anmelden musste, wurde die Software von Certa Systems weitergeführt. Ein Teil des Kundenstamms, darunter auch toolcraft, konnte übernommen werden. Meixner erzählt: „Certa hat sich bei uns von Anfang an sehr kooperativ gezeigt und uns immer gut begleitet.“

Das sagt die Redaktion
Gemeinsam Ziele erreichen
Mit der HSC MP7 von exeron haben die Werkzeugbauer ihr Ziel erreicht, noch präziser zu fertigen. In Kombination mit dem Certa-System ermöglicht diese Genauigkeit Prozessketten, die nahezu ohne teure manuelle Nachbearbeitung auskommen. Für neue Investitionen ist es wichtig, dass die Mitarbeiter in die Entscheidungsprozesse mit einbezogen werden und deshalb die Investition auch mittragen. Das Durchschnittsalter der Werkzeugbauer ist relativ niedrig. Die Mitarbeiter identifizieren sich in hohem Maß mit dem Innovationskurs der Unternehmensleitung – ein wichtiger Faktor, um sich kontinuierlich weiterzuentwickeln und wachsen zu können. Mit Certa und exeron haben die Verantwortlichen bei toolcraft zudem Partner gefunden, die auf ihre Wünsche und Anregungen eingehen und mit denen sie gemeinsam ­an Lösungen arbeiten können. Eine essenzielle Voraussetzung für eine erfolgreiche langjährige Partnerschaft.
Melanie Fritsch

Das 310 Mitarbeiter starke Unternehmen, das von den beiden Betriebsleitern Anton Meixner und Andreas Kastner geführt wird, fertigt an zwei nahe beieinander gelegenen Standorten in

MBFZ Werkstueck

Die HSC MP7 von exeron fräst mit großer Präzision auch die Verzahnung dieses Kerns und erreicht dabei eine hohe Oberflächengüte. – Bild: werkzeug&formenbau

Mittelfranken – Spalt und Georgensgmünd – Spritz- und Druckgusswerkzeuge für Klein- und Kleinststeile mit sehr filigranen Konturen. Dabei bedient toolcraft den Medizin-, Automotive- und Luft- und Raumfahrtbereich wie auch die Halbleiterindustrie.

Dank der Certa-CAD-Integration, dem Jobmanager „Certa QMeasure“ und der Chip-Identifikation können unter anderem die palettierten Elektroden vollautomatisch qualitätsvermessen werden. Meixner erklärt: „Ein großer Vorteil, den uns das Messen und Protokollieren bringt, ist, dass wir eine Ersatzteilbeschaffung fehlerfrei sicherstellen können.“

Automatisierte Qualitätssicherung

Die Formenbauer aus Mittelfranken streben das sogenannte Plug-and-play-Verfahren an. Er erläutert: „Wir fertigen Mehrfachkavitäten im wirklich kleinen Sektor. Für diese brauchen wir strenge Qualitätsstandards. Außerdem vertreiben wir unsere Werkzeuge weltweit. Wenn wir unseren Kunden also Ersatzteile liefern, ist es umso wichtiger, dass sie auf Anhieb passen.“

MBFZ toolcraft besitzt eine hohe Fertigungstiefe und produziert so jährlich bis zu 15 000 Elektroden. Neben den Werkzeugen fertigen sie viele Werkzeugaufbauten und auch ein Teil ihrer Spannmittel selbst. Außerdem zählen Fräswerkzeuge unter 0,2 mm zu den Standardwerkzeugen des Betriebs. Und bei der Bearbeitung werden in der Regel nur Toleranzen im unteren einstelligen µm-Bereich akzeptiert.
Derzeit sind im Formenbau am Standort Spalt acht Maschinen an das Certa-System angebunden. Darunter vier Senkerodiermaschinen von exeron (eine EDM 310, zwei EDM 312 und eine EDM

exeron Messprotokoll

Das Messprotokoll des Qualitätsabgleichs von Soll und Ist ist im zentralen Certa-System gespeichert und dient auch zur Prozessüberwachung. – Bild: werkzeug&formenbau

313), drei exeron-Fräsmaschinen (eine 3-Achs-HSC 300 mit Palettensystem, eine 5-Achs-HSC 600 sowie eine 5-Achs-HSC MP7) sowie eine Zeiss-Contura-Messmaschine.

Dank der zentralen datenbankorientierten Certa-Software zur Prozessautomatisierung kann der Familienbetrieb all die Einzelkomponenten immer präziser fräsen und genauer erodieren, so dass ein reibungsloser Ablauf in der Montage gewährleistet ist.

Trends µ-genau
HSC MP7 von exeron

  • HSC 5-Achs-Fräsmaschine
  • zur Nass- und Graphitbearbeitung
  • thermisch stabil
  • Portalbauweise mit hoher Steifigkeit und Dämpfung
  • wartungsfreier Lineardirektantrieb
  • automatisiert abgedeckter Messlaser mit integrierter Werkzeugreinigung
  • Verfahrwege in X/Y/Z: 730 x 250 x 400 mm
  • Spindeldrehzahl: 42 000 min-1
  • Steuerung: Heidenhain iTNC 530 HSCI FS

Anders als zu Zeiten, in denen noch in größerem Umfang manuell nachgearbeitet wurde, entsprechen die im Certa-System erfassten Daten heute auch den tatsächlichen Daten des Bauteils, was enorme Vorteile hat – nicht nur bei der Fertigung, sondern auch bei der Ersatzteilbeschaffung. Meixner erklärt: „Wenn beispielsweise ein Kunde aus Mexiko einen neuen Einsatz als Ersatzteil benötigt, fertigen und vermessen wir den Kern nach Datensatz neu. So ist sichergestellt, dass der Kunde den Einsatz problemlos austauschen kann.“ Bei toolcraft werden die Elektroden in der Konstruktion abgeleitet, die Qualitätsmesspunkte definiert und das Messprogramm generiert. Anschließend „verheiratet“ der Mitarbeiter die Elektrode beziehungsweise den Graphitrohling mit dem Halter, dem per Chip eine Identität zugewiesen wird. Die Fräsmaschine scannt den Chip und bekommt so die Information, um welche Elektrode es sich handelt und welches Fräsprogramm abgerufen werden muss. Dann kann die Bearbeitung automatisch starten.

exeron Messungen

Die Qualitätsvermessungen finden prozessübergreifend auf einer Zeiss Contura statt. Mit dem Handlesegerät (1) wird der Chip (2) abgescannt (3), über den hier die Elektrode identifiziert werden kann. Daraufhin wird vom Certa-System das benötigte Messprogramm aufgerufen und gemessen (4). – Bild: werkzeug&formenbau

Nach demselben Prinzip erfolgt auch der Messvorgang nach dem Fräsen auf einer Zeiss Contura. Die Elektrode samt Halter wird ausgespannt und manuell zur Messmaschine gebracht, auf der die Position der Elektrode festgestellt und definiert wird, bevor anschließend der Chip mit einem Handlesegerät abgescannt wird. Die Messmaschine holt das passende Programm aus dem System und startet mit dem Qualitätsvermessen. Hierbei vergleicht das Certa-System die Ist-Daten mit dem Soll-CAD-Datensatz. Im Messprotokoll werden die Abweichungen farblich hinterlegt.

Anton Meixner,  MBFZ

„Wir versuchen beim Werkzeugbau konturtechnisch unsere Grenzen zu überschreiten. Wir haben schon Werkzeuge gebaut, von denen unsere Marktbegleiter gesagt haben, dass es nicht machbar sei.“
Anton Meixner,
Betriebsleiter bei MBFZ toolcraft in Spalt – Bild: werkzeug&formenbau

Das System ist so eingestellt, dass die Elektrode bei Toleranzen über ± 1 Hundertstellmillimeter automatisch im System gesperrt wird. „Unsere Formenbauer sollen die Messberichte der Bauteile mitbegleiten und begutachten“, betont der Betriebsleiter. Erst nach der Analyse des Messberichts und eventuellen Korrekturen wird das Teil dann montiert.

Im nächsten Schritt in Richtung Automation möchte das Unternehmen die mittler­-­weile sechs Jahre alte 3-Achs-HSC 300 mit einer 5-Achs-HSC 600 von exeron ersetzen, an die eine ebenfalls neue Messmaschine via Robotersystem angebunden ist. Damit können erneut kostspielige Mannzeiten reduziert werden.

Mit dem für 2020 geplanten Umzug des Formenbaus nach Georgensgmünd werden sie ihren Wunsch einer automatisierten Fertigungslinie realisieren können. Diese Automatisierung ist derzeit aus Platzgründen in Spalt noch nicht umsetzbar.

Neu im Maschinenpark

Um ihre Kapazität zu erweitern, investierte toolcraft vor etwa einem Jahr in eine 5-Achs-Fräsmaschine HSC MP7 von exeron. Damit fräsen die Werkzeugbauer vorrangig ihre Einsätze, Schieber und Schrägläufer. Die MP7 hat Verfahrwege von 730 x 250 x 400 mm in X/Y/Z, ist mit einer Heidenhain-Steuerung iTNC 530 HSCI FS ausgestattet und hat eine Anfahrgenauigkeit von 3 µm. Außerdem arbeitet sie mittels Linearantrieb sehr präzise und erzielt eine hohe Oberflächengüte.

Profil
MBFZ toolcraft GmbH
Das im Jahr 1989 gegründete mittelständische Familienunternehmen in Mittelfranken ist auf die Fertigung von High-End-Präzisionsteilen und -komponenten spezialisiert und bietet ­Komplettlösungen nach Maß. MBFZ toolcraft fertigt nahezu papierlos, ist unter anderem ­Partner der Medizin-, Automobil- und Safety­branche und vertreibt seine Werkzeuge weltweit. Im Stammwerk Georgensgmünd und im Formenbau Spalt beschäftigt das Unternehmen aktuell insgesamt 310 Mitarbeiter, davon 36 Auszubildende. Der Betrieb verfügt an beiden Standorten über eine Nutz- und Fertigungs­fläche von insgesamt mehr als 10 500 m².

„Früher haben wir zum Beispiel Lichtleiter für die Automobilbranche gefräst, erodiert und hochglanzpoliert. Die MP7 fräst Konturen so genau, dass wir, ohne noch einmal nachzuarbeiten, eine ausreichende Oberflächengüte erreichen“, berichtet Meixner. Bearbeitet werden auf der MP7 pulvermetallurgische Stähle, in Einzelfällen auch Materialien bis über 60 HRC. Die Fräsmaschine ist komplett gekühlt und thermisch stabil.

MBFZ Spritzgusswerkzeuge

MBFZ toolcraft fertigt Spritzgusswerkzeuge (5) für extrem filigrane Teile wie beispielsweise dieser Formeinsatz für den Korpus eines Hörgeräts (6) für die Medizinbranche. – Bild: werkzeug&formenbau

Mit exeron haben die Formenbauer einen zuverlässigen Partner gefunden: „Bei unseren Maschinen gibt es nur wenig Reparaturbedarf. Wenn wir den Service aber brauchen, ist er sehr gut.“
Das Familienunternehmen sieht eine intensive und offene Kommu­nikation als Geheimrezept für eine gelungene Partnerschaft. So treffen sich die Fachleute von toolcraft mit denen von ­Certa und exeron einmal im Jahr, um sich auszutauschen. Meixner erzählt: „Wir geben unseren Partnern Feedback aus der Praxis, Wünsche und Anregungen werden dann zeitnah umgesetzt.“
Melanie Fritsch

Kontakt:

Weitere interessante Videos finden Sie auf dem Youtube-Kanal der werkzeug&formenbau.