Wer für die Automobilindustrie arbeitet, kennt die Kombination aus Termin- und Kostendruck bei gleichzeitig höchsten Anforderungen an Qualität, Flexibilität und Lieferfähigkeit zu Genüge. Die Straffung der Prozesskette bietet oft noch Potenzial, die eigene Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen: Neue Werkstoffe und pfiffige Werkzeugkonzepte verringern Durchlaufzeiten und ermöglichen schnelle Reaktionen auf Kundenanforderungen.
„Höchste Qualität in immer kürzerer Zeit zu wettbewerbsfähigen Kosten liefern zu können – das ist eine tägliche Herausforderung, erklärt Dieter Kummer, Geschäftsführer der Erwin Quarder Werkzeugtechnik in der Erwin Quarder Gruppe. „Ein wichtiger Faktor für mehr Wirtschaftlichkeit in der Produktion sind die Rüstzeiten: Je weniger Mann- und Maschinenzeit dafür belegt wird, desto besser. Deshalb waren wir sehr interessiert, als uns unser langjähriger Normalienpartner Meusburger das Konzept der Wechselformen präsentierte. Die Wechselformen sind für uns eine kostengünstige und vor allem auch zeitsparende Lösung zur Realisierung kleinerer und mittlerer Serien.“
Prototypenwerkzeuge entstehen inzwischen oft als Wechselform. „Wenn wir etwas anpacken, dann gleich richtig“, erklärt Kummer. „Prototypenwerkzeuge bauen wir meist nicht aus Aluminium, sondern aus Stahl – oft müssen aus den Werkzeugen deutlich mehr Teile gespritzt werden als ursprünglich vorgesehen.“
Trends µ-genau
Ein Plus an Prozesssicherheit
Ist heute in einem Mehrkavitätenwerkzeug ein Formnest defekt, lässt es sich oft nicht einfach stillegen – die veränderte Balancierung hat meist Auswirkungen auf alle Teile, und Kunden akzeptieren daraus resultierende minimale Fehler in den Spritzgießteilen nicht mehr. Deshalb sind für Quarder die bei Meusburger ab sofort verfügbaren Wechselwerkzeuge mit Formgrößen bis 296 x 346 mm interessant – hier lassen sich Mehrfachwerkzeuge nach dem Wechselwerkzeug-Prinzip realisieren: Fällt eine Kavität aus, kann der Einsatz binnen kürzester Zeit neu erstellt werden, das Formwerkzeug kann so nach kürzestmöglicher Unterbrechung unter den regulären Parametern und mit voller Ausbringung weiter betrieben werden. Eine deutliche Verbesserung der Verfügbarkeit der Form und eine nachhaltige Sicherung der Lieferfähigkeit gegenüber dem Kunden.
Der Warmarbeitsstahl 1.2714 HH lässt sich sehr gut zerspanen – auch Tieflochbohrungen sind absolut unproblematisch.
Die Wechselformen von Meusburger bestehen aus einem stabilen Formrahmen, in dem wechselbare Einsätze in genormten Größen mittels Keilen schnell und exakt positioniert werden können. So muss nur noch der jeweilige konturgebende Einsatz bearbeitet werden, ein Formrahmen kann für mehrere unterschiedliche Formeinsätze verwendet werden.
Einsätze sind schnell zu wechseln
„Die Einsätze lassen sich mit wenigen Handgriffen von der Trennebene aus lösen und fixieren“, erklärt Kummer. „Das hat unter anderem den Vorteil, dass auf der Spritzgießmaschine nicht die komplette Form getauscht werden muss, sondern mit wenigen Handgriffen nur noch die Formeinsätze samt passendem Auswerferpaket gewechselt werden. Der Formrahmen kann auf der Spritgießmaschine gerüstet bleiben.“
Auch komplexe Formen lassen sich in den Meusburger-Rohlingen schnell und einfach realisieren.
Die Formeinsätze wurden bei Quarder ursprünglich in nicht gehärteten Stählen, meist 1.2343, beschafft. Der Weg von der Weichbearbeitung über die Härterei und dann eventuell noch fällige Korrekturen im Harten ist angesichts des Termin- und Kostendrucks jedoch schlicht zu lang. „Wir sind inzwischen weitgehend dazu übergegangen, Formen von Anfang an mit vorgehärteten Stählen zu erstellen“, erklärt Kummer. „Unsere Maschinen, unter anderem fertigen wir auf 3- und 5-Achs-Zentren von DMG, sind robust genug für die Anforderungen der Hartbearbeitung.“
Bei vielen dieser Materialien muss der Zeitvorteil aus der Verkürzung der Prozesskette jedoch mit Nachteilen wie einer sehr diffizilen Bearbeitbarkeit und unter Umständen einer reduzierten Prozesssicherheit im Fräsen erkauft werden.
„Hier ist es sehr wichtig, dass man beim Stahl einen Partner hat, dem man vertrauen kann“, betont Kummer. „Denn der Wettbewerb ist hart, niemand kann es sich leisten, bei neuen Materialien Versuchskaninchen zu spielen. Mit dem vorgehärteten Stahl 1.2714 HH hat Meusburger einen Werkstoff im Programm, der erprobt ist und den Vorteil einer Härte von rund 43 HRC bietet, ohne bei der Verarbeitbarkeit Probleme zu verursachen. Mit Standardvollhartmetallwerkzeugen unterschiedlicher Hersteller lassen sich hier sehr gute Ergebnisse erzielen.“
Die Formeinsätze sind in 1.2714 HH erhältlich – so kann die Prozesskette
deutlich verkürzt werden. Ab sofort sind auch größere Baureihen lieferbar.
Problemlos auch im Tieflochbohren
Obwohl der Warmarbeitsstahl eine hohe Festigkeit aufweist, lässt er sich sehr gut zerspanen und verursacht insbesondere auch beim Tieflochbohren keine Probleme. Und auch in Sachen Oberflächenbearbeitung gibt sich der Werkstoff problemlos – für technische Polituren ist der Stahl gut geeignet.
Bis vor kurzem hat Quarder, um schnell und flexibel auf Kundenwünsche reagieren zu können, zahlreiche vorgefertigte gehärtete Komponenten auf Lager gehalten. Da bei Meusburger jetzt die gängigsten Normalien – unter anderem auch die N-Stäbe – in 1.2714 HH ab Lager lieferbar sind, wird diese Lagerhaltung nun überflüssig.
Auch die Einsätze für die Wechselwerkzeuge sind in 1.2714 HH verfügbar. „So können wir die Vorteile von Wechselform und gehärtetem Material verbinden und uns zahlreiche Arbeitsschritte ersparen“, freut sich Kummer. „Statt in einer Woche ist ein Einsatz nun oft schon an einem einzigen Tag fertig. Damit kommt unser Kunde viel schneller zum gewünschten Kunststoffteil.“