Tuschierpressen von Millutensil: Wovon Anwender profitieren

Für exaktes Finish und die spätere reibungslose Inbetriebnahme der Werkzeuge auf der Spritzgießmaschine zogen vor kurzem in die neu gebaute Montagehalle beim Werkzeugbauunternehmen Siegfried Hofmann in Lichtenfels gleich zwei Millutensil-Tuschierpressen ein: Eine MIL 123 und eine MIL 263 dienen den Werkzeugbauern als Quality Gate.

Technisch auch mit Eigenentwicklungen an der Spitze, fertigt die Siegfried Hofmann in Lichtenfels, die in der Branche als ‚Hofmann – Ihr Impulsgeber‘ bekannt ist, unter anderem ein breites Spektrum an hochwertigen Spritzgießwerkzeugen für komplexe Artikel. Häufig auch in Mehrkomponententechnik.

So breit wie die Vielfalt der Werkzeuge ist auch das Spektrum der Kundenbranchen. Spritzgießwerkzeuge von Hofmann werden beispielsweise in der Automotive-Industrie genauso eingesetzt wie bei Haushaltswaren, Elektro oder in der Medizintechnik. Dabei kommen auch technische Finessen wie etwa per Lasercusing erstellte konturnahe Kühlungen zum Einsatz. Immer größer wird zudem der Anteil der Formen, in der mehrere Kunststoffe in einem Spritzgießvorgang verarbeitet werden: die Mehrkomponentenwerkzeuge.

Leistungsfähiger Maschinenpark ermöglicht hohe Fertigungstiefe

Zwar fertigt Hofmann durchaus auch Vorserienwerkzeuge, „der Großteil unserer Formen entfällt indes auf Serienwerkzeuge“, beschreibt Christian Bülling, Teamleiter Endmontage bei Hofmann, das Spektrum. „Meist sind es Langläufer, die in ihrem Lebenszyklus verlässlich eine große Zahl an Kunststoffteilen produzieren müssen – eines so präzise wie das nächste, ein Werkzeugleben lang. Und das mit einem Minimum an Wartungsaufwand. Das erfordert viel Know-how und auch die technischen Möglichkeiten im Werkzeugbau.“

Die Werkzeuge werden bei Hofmann in einer hohen Fertigungstiefe erstellt. Alle wesentlichen Komponenten entstehen in den zwei Werken am Standort Lichtenfels. Dabei steht den Werkzeugbauern ein junger und leistungsfähiger Maschinenpark zur Verfügung.

Der Automatisierungsgrad der Fertigung und auch der Grad der Standardisierung bei Hofmann ist sehr hoch. Die Fertigungsprozesse im Unternehmen sind mit ganzheitlichem Ansatz durchdacht und laufen sehr stabil. Qualität hat hier System.

Auch wenn die mechanische Fertigung bei Hofmann die höchsten Standards erfüllt und hochpräzise nach den vorgegebenen Spezifikationen gefertigte Komponenten in die Montage liefert – wie die einzelnen Teile dann tatsächlich zusammenarbeiten und ob alles zusammenpasst, kann letztlich nur die Praxis zeigen.

Diese verschiedenen Faktoren haben Einfluss auf die Qualität des Werkzeugs

Schließlich spielen neben der Präzision der Zerspaner auch Faktoren wie thermische Einflüsse und insbesondere bei komplexeren Werkzeugen das Zusammenwirken der einzelnen Werkstücktoleranzen eine Rolle. Etwa, wenn sich bei mehreren Etagen die kritischen Werte addieren und plötzlich doch etwas nicht so ‚gängig‘ ist wie gewünscht.

„Wir können fürs Abmustern auch Kapazitäten auf Spritzgießmaschinen der Robert Hofmann nutzen, die ein sehr gut ausgestattetes Technikum mit leistungsfähigen und aktuellen Spritzgießmaschinen hat“, erklärt Bülling. „Aber das Tuschieren auf diesen Maschinen und vor allem das Umsetzen der Korrekturen ist vom Handling her alles andere als optimal. Und außerdem sollen sie ja Kunststoffteile produzieren – dafür sind sie schließlich da.“

Es gab zwar durchaus Überlegungen in der Geschäftsleitung bei Hofmann, wie sinnvoll die Beschaffung einer Tuschierpresse sein kann. Zumal es eine Presse mit genau den Fähigkeiten, die die Werkzeugbauer in Lichtenfels benötigen, gar nicht am Markt gab. Allerdings war die Entscheidung angesichts der Komplexität der meisten Formen und der hohen Qualitätsanforderungen sehr schnell getroffen.

„Vor dem Gang auf die Spritzgießmaschine können wir nur auf einer entsprechend ausgestatteten Tuschierpresse zuverlässig feststellen, ob die Formtrennungen in Ordnung sind, ob die Schieber funktionieren und ob auch bei mehreren Trennebenen die sich summierenden Toleranzen passen“, beschreibt Bülling die Anforderungen. „Natürlich können wir heute inzwischen auch vieles simulieren. Aber der Abgleich in der Realität ist mehr denn je wichtig.“

Denn die Werkzeuge sollen ja im Idealfall mehrere Millionen Schuss überstehen. „Dazu kommt, dass die wenigsten Werkzeuge bei Temperaturen um die 20 °C laufen“, berichtet der Montageleiter. „Bei Temperaturen auf der Spritzgießmaschine typischerweise zwischen 60 und 80 °C müssen die Komponenten eben auch perfekt zusammenspielen. Nur so kann der Spritzgießer mit unserer Form nachhaltig qualitativ hochwertige Teile fertigen. Und da ist für uns das Tuschieren auf einer Presse unerlässlich.“

Die Werkzeugvielfalt bei Hofmann spannt das Spektrum für die Formen im Bereich zwischen 100 Kilogramm und 30 Tonnen auf. Darunter sehr komplexe Mehrkavitätenwerkzeuge und immer mehr auch Mehrkomponentenformen. Speziell die Mehrkomponentenwerkzeuge zu tuschieren, wurde zur Herausforderung. „Denn eine Presse, mit der wir unser Werkzeugspektrum abdecken konnten, gab es nicht am Markt.“

Hofmann hat besonderes Augenmerk auf Drehtellertechnik gelegt

Schließlich muss eine Tuschierpresse für Mehrkomponentenwerkzeuge etwa in Drehtellertechnik mehr können als nur ein simples Auf-Zu. So müssen sich die Mehrkomponentenformen auf der Presse auch bequem und präzise in allen Kombinationen testen lassen – wie sie eben auch bei der Produktion auf der Spritzgießmaschine auftreten.

Das bedeutet, dass bei einem Drehtellerwerkzeug auch die Drehung der Formhälfte auf der Presse möglich sein muss. Und zwar sehr präzise in allen Indexpositionen, die für das Spritzen der unterschiedlichen Werkstoffkomponenten in der Form notwendig sind.

Die Werkzeugbauer aus Lichtenfels sahen sich die am Markt vorhandenen Lösungen sehr genau an. Genau das, was sie suchten, fanden sie allerdings trotz sorgfältiger Recherche nicht. Speziell der Drehteller war für Werkzeuge in der geforderten Dimension so bisher auf keiner Tuschierpresse zu finden.

Die beste Entsprechung fanden die Lichtenfelser in Modellen der Serie MIL aus der ‚Blue-Line‘-Reihe bei Millutensil. „Aber die waren für kleinere Werkzeuge gebaut – für unsere Größen gab es das so nicht“, erinnert sich Bülling. „Zumindest konnten wir uns aber dort das Prinzip schon einmal in der Realität anschauen. Und das, was uns die Italiener zeigten, gefiel uns sehr gut.“

Zudem stießen die Formenbauer bei den italienischen Pressenhersteller mit ihren Wünschen auf offene Ohren und einige Gespräche später war man sich einig, dass sich eine Tuschierpresse nach den Wünschen der Lichtenfelser technisch und auch im wirtschaft­lichen Rahmen realisieren lässt.

„Für uns ist wichtig, dass nicht nur unsere technischen Ansprüche umgesetzt werden“, betont Bülling. „Auch das Preis-Leistungs-Verhältnis ist für uns ein wesentlicher Faktor. Und das stimmt bei Millutensil.“

Erfüllen die Bedingungen: die Millutensil MIL 123 und MIL 263

So kam es, dass in die neue Montagehalle Ende vergangenen Jahres neben einer kleineren Millutensil MIL 123 auch eine neu konzipierte Millutensil MIL 263 einzog. Beide zudem in den Hofmann-Hausfarben Hellgrün und Grau. „Die Lieferung der Pressen war für die Italiener eine der leichtesten Übungen“, erinnert sich Bülling. „Man sieht gleich, wo man ist.“

Drehteller lässt sich stufenlos frei drehen

Die Millutensil MIL 263 im neuen Werk der Siegfried Hofmann hebt sich aber nicht nur mit ihrer Farbgebung ab. Sie hat in ihren Tisch integriert einen speziell für 2K- und 3K-Werkzeuge ausgelegten Drehteller. Der lässt sich beispielsweise für optimales Bearbeiten stufenlos frei drehen.

„Wir wollen bei Mehrkomponentenwerkzeugen die Passung in allen Stationen überprüfen“, erklärt Bülling. „Früher ging das, wenn überhaupt, nur mit großem manuellem Aufwand. Mit einem Drehteller ist es nun möglich, auf der Presse die jeweiligen Positionen exakt anzufahren. Damit können wir auch komplexe Formen komplett tuschieren.“

Intelligente Steuerung vermeidet Kollisionen

Die Intelligenz der Pressensteuerung erkennt anhand des eingegebenen Werkzeugs, in welchen Schritten es indexiert, und verriegelt entsprechend. So ist das Zusammenfahren der Werkzeughälften ausschließlich bei den festgelegten Positionen möglich, also individuell je nach Form etwa bei 0, 120 und 240 Grad oder bei 0 und 180 Grad. Damit sind Kollisionen, wie sie aufgrund falscher Indexpositionen, entstehen können, schon von der Presse her ausgeschlossen.

So können die Werkzeugbauer in Lichtenfels auch sehr komplexe Mehrkomponentenwerkzeuge schnell, sicher und problemlos tuschieren. Die vier Säulen der Presse und entsprechende Funktionen der Steuerung sorgen für sehr feinfühliges und präzises Tuschieren und für hohe Sicherheit.

Das sind die technischen Daten der Maschinen

Die neue Tuschierpresse MIL 263 bei der Siegfried Hofmann verfügt über eine Klemmkraft bis 2.000 Kilonewton und eine maximale Öffnungskraft von 550 Kilonewton. Der untere Tisch der Tuschierpresse lässt sich mit bis zu 45.000 Kilogramm belasten. Der Obertisch trägt bis zu 20.000 Kilogramm. Die Plattenabmessungen liegen bei 2.500 × 2.000 Millimeter. Das lässt sogar noch Raum für Zuwachs bei den Werkzeugdimensionen.

Die Tuschierpresse Millutensil MIL 263 lässt sich wie ihre kleine Schwester MIL 123 sehr intuitiv per Siemens-SPS steuern. Die Eingaben erfolgen grafisch unterstützt über ein benutzerfreundliches und übersichtliches Bedienfeld via Touchpanel.

Auch sonst sind die Pressen auf Ergonomie getrimmt: So kann beispielsweise die Werkzeughälfte am Obertisch aus der Presse herausgeschwenkt und in einer für den Mitarbeiter angenehmen Position abgelegt werden. So lassen sich Arbeiten in einer natürlichen Körperhaltung und ohne Anstrengung ausführen.

Der Untertisch, in den der Drehteller integriert ist, lässt sich zudem komplett aus der Presse herausfahren. Damit kann auch diese Werkzeughälfte optimal bearbeitet werden. Gerade, wenn feinste Korrekturen im Mikrometer-Bereich manuell auszuführen sind, ein großer Vorteil. Zudem kann so die Beladung hindernisfrei auch per Kran erfolgen – gerade bei großen Werkzeugen gibt es zur Beladung per Hallenkran auch keine auch nur annähernd so sichere Alternative.

Auch die kleine Millutensil MIL 123 verfügt über alle sicherheitstechnischen Features und das einfache, intuitive Bedienkonzept der großen Schwester. Allerdings sind die Werkzeugdimensionen hier deutlich kleiner: Der untere Tisch dieser Millutensil-Tuschierpresse fasst Werkzeuge bis zu 7.500 Kilogramm. Der Obertisch trägt bis zu 3.500 Kilogramm. Und die Plattenabmessungen liegen hier bei ‚nur‘ 1.200 × 1.000 Millimeter. Mit den beiden Pressen deckt Hofmann sein sehr breit dimensioniertes Werkzeugspektrum sehr gut ab.

Fazit des Anwenders

„Alles in allem haben wir erreicht, dass wir unsere komplexen Formen, gerade auch die in Mehrkomponententechnik, jetzt schnell, umfassend und sicher reif für ihren Produktionseinsatz machen können“, zieht Bülling sein Fazit. „Die beiden Millutensil-Pressen sind unser Garant dafür, dass die Werkzeuge ausgereift, produktionsfertig und ohne überflüssige Korrekturschleifen auf die Spritzgießmaschine kommen. Die MIL 123 und die MIL 263 sind so zu wichtigen Faktoren in unserem Konzept für Qualität ‚Made by Hofmann‘ geworden.“

Quelle: Millutensil S.r.l.