Formenbau, Dienstleistung

Prozesskette im Formenbau schließen

Sicherheit und Präzision in die Abläufe bringen
Formen- und Werkzeugbauer können ohne Einsatz einer speziell auf diese Branche ausgerichteten CAD-CAM-Lösung die technischen Anforderungen kaum noch erfüllen. Dies erkannte auch das Unternehmen Möderer und installierte eine durchgängige Lösung, die sich nicht zuletzt bei einem Projekt für Playmobil bewährte.

Das traditionsreiche Unternehmen Möderer, Spezialist für Formen- und Werkzeugbau sowie Zerspanungstechnik, stützt sich heute auf zwei Standbeine: Die Fertigung von Spritzgießformen für unterschiedliche Branchen wie Automobil, Spielwaren, Kosmetik und Sanitär und die Lohnfertigung, in der teils komplexe Formen aus unterschiedlichen Materialien wie Aluminium gefräst und lasergeschweißt werden. Das mittlerweile in dritter Generation geführte Familienunternehmen nutzt Technologien wie das HSC- und 5-Achsen-Fräsen, die Elektroden-Fertigung wurde von Kupfer auf Graphit umgestellt.

Trotz dieser guten Rahmenbedingungen erklärt Norbert Neubauer, Geschäftsführender Gesellschafter: „Ohne ein effizientes CD-CAM-System, wie wir es mit der VISI-Installation eingeführt haben, könnten wir zusperren. Denn der ganze Formenbau-Bereich hat sich so entwickelt, dass ohne eine solche Software die technischen Anforderungen nicht mehr erfüllbar sind. Früher wurden die Elektroden manuell gefräst und Informationen auf Papier weitergegeben. Mit der neuen Lösung haben wir die Fehlerquellen eindeutig reduziert, da alles von einer gemeinsamen 3D-Basis her kommt. Zudem ist die Zeitersparnis enorm.“

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Seit 1999 ist das System bei Möderer im Einsatz. Anfänglich wurden nur die Fräsprogramme im Haus erstellt, die Konstruktion des Werkzeugs lieferte ein externes Büro. Seit 2001 läuft die gesamte Prozesskette bei Möderer vor Ort ab. Heute sind sechs Arbeitsplätze installiert, die von acht Mitarbeitern genutzt werden.

Die CAD-CAM-Lösung ist speziell für die Bedürfnisse des Werkzeug- und Formenbaus entwickelt. Sie umfasst Module für Konstruktion, NC-Programmierung und den Bau. Unterstützt werden die Betriebssysteme Windows 2000 und Windows XP Professional. Es bestehen Schnittstellen zu allen wichtigen Datenformaten wie CATIA, UG, Pro E, STEP und SAT, die auch als einzelne Module einsetzbar sind. Zu den Stärken des Systems zählt der Hybridmodellierer, der die kombinierte Solid- und Flächenkonstruktion zulässt.

Schnell zum Pflanzenfresser

Ein Referenzprojekt ist der Brachiosaurus der Premiummarke Playmobil des Spielwarenherstellers Geobra Brandstätter, für dessen Kopf, Hals und Unterkiefer Möderer vor zwei Jahren innerhalb von sechs Wochen das Werkzeug entwickelte und fertigte. Damit gelang es, einen besonders attraktiven Artikel trotz knapper Vorlaufzeit noch rechtzeitig zu Weihnachten lieferbar zu machen. Der Formenbauer erhielt im Juni 2006 den Auftrag, das Werkzeug zu liefern. Zuvor hatte der Spielzeughersteller CAD-Daten geschickt, mit einer Beschreibung, wie die Teile am Schluss aussehen sollten, inklusive der Oberflächenbeschaffenheit. Anhand dieser Daten bestimmten die Konstrukteure das Werkzeug, mit Form, Zahl der Platten, verwendetes Aufbaumaterial, gehärtet oder ungehärtet und erstellten aufgrund dieser Definition ein Angebot. Nach knapp zwei Wochen – inklusive Preis-Nachverhandlungen – erteilte Geobra Brandstätter den Auftrag, damit startete das Projekt.

Bereits bei Erstellung des Angebots setzte Möderer sein Software-Tool ein. Mit Hilfe der Module Schnittstellen, Split und Analyse macht sich der Konstrukteur ein erstes Bild davon, welchen Aufwand das Projekt benötigen würde. Die Konstruktion nahm etwa eine Woche in Anspruch. In dieser Phase kam das Modul Modelling zum Einsatz. Nach Freigabe der Konstruktion bestellten die Mitarbeiter das benötigte Material und das Projekt trat über in die NC-Programmierungsphase, in der die Fräsprogramme erstellt und die Elektroden abgeleitet wurden. An diesem Punkt ließ sich auch der zu erwartende Arbeitsaufwand abschätzen. Daraus entschied sich, ob das Projekt auf eine oder zwei Personen aufgeteilt werden sollte. Bei Bedarf programmiert ein Mitarbeiter die Elektroden, während sich ein zweiter um die Formeinsätze kümmert. Insgesamt zwei bis drei Wochen benötigten die Programmierer, um mit den Modulen Machining und Wire die Formeinsätze und Elektroden herzustellen.

Parallel dazu wurden die Aufbauteile vorgefräst und gehärtet. Nach dem Härten schliff der Formenbauer die Einsätze, passt sie ein und arbeitet die Elektroden ein. Nach Bearbeitung der Einsätze folgte eine zweitägige Feinabstimmung, in der die Einsätze zueinander abgestimmt werden. Vom Know-how her war die Brachiosaurus-Form nicht überragend anspruchsvoll. Die Herausforderung war die knapp bemessene Zeit. Mehr als sechs bis acht Wochen stehen eigentlich nie für eine solche Form zur Verfügung. Bei dem Werkzeug für den Brachiosaurus bat der Kunde um eine zusätzliche Vorverlegung des Termins, da für die Verpackung vorab Fotos benötigt wurden.

Neue Technologien unterstützen

Neben dem Formenbau wird das System auch in der Lohnfertigung – dem zweiten Standbein von Möderer – intensiv eingesetzt. Während früher die Einzelstücke für den Modellbereich von Hand gefertigt und Änderungen in Papierform weitergegeben wurden, hat sich nach Anwenderangaben inzwischen durch VISI auch in diesem Bereich die Fehlerquote deutlich verringert.

Das Modul für die 5-Achsfräsmaschine ist bereits im Haus. Das EDM-Modul für die Senkerodiermaschine erweitert demnächst das Portfolio. Bis jetzt werden die Werte manuell eingegeben, diese Fehlerquelle will der Formenbauer so schnell wie möglich abschaffen und den digitalen Prozess innerhalb der Software bis zur Senkerodiermaschine komplett abbilden. Das Modul Flow für die Rheologie haben sich die Leinburg-Diepersdorfer ebenfalls schon vorführen lassen. Allerdings gibt es dafür noch zu wenig Anfragen von Kundenseite, so dass sich die Anschaffung noch nicht rentiert.

In den neun Jahren, in denen die Software bei Möderer im Einsatz ist, gab es nach eigenen Angaben noch keine Probleme mit deren Einsatz. „Wegen VISI stand die Fertigung noch nie. Darüber hinaus sind wir mit der ganzen Zusammenarbeit und den intensiven Kontakten mit Hersteller sehr zufrieden,“ zieht Norbert Neubauer ein positives Fazit.

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