Formenbau Kunststoff

Pole Position in der Formel 1

Formenbau setzt auf CAD-CAM-Unterstützung
Zum Kundenstamm der niederbayerischen Formtech Werkzeug- und Formenbau gehören auch Formel 1-Rennställe, die mit hochpräzisen Teilen aus Titan und anderen hochwertigen Werkstoffen beliefert werden. Bei den teilweise komplizierten Fräsprogrammen wie auch bei der Werkzeug-Konstruktion ist durchgängig eine auf die speziellen Bedürfnisse des Werkzeug- und Formenbaus hin entwickelte Software im Einsatz.

In der Formel 1 dominiert High-tech. Nur die besten Produkte, Zulieferer und Teams können sich in dieser Rennserie behaupten. Mit Stammkunden wie den Formel 1-Rennställen Force India, Sauber und Williams, die mit hochpräzise gefertigten Unikaten und Kleinserien beliefert werden, darunter viele Titanbauteile, gehört Formtech aus Niederwinkling nahe Straubing quasi zum "Establishment". In diesem Zuge spielt das Thema CAD/CAM eine wichtige Rolle. In diesem Bereich arbeitet das Unternehmen laut Formtech-Betriebsleiter Florian Radlbeck ausschließlich mit der VISI-Software.

So lässt Formtech die komplette NC-Programmierung über das CAM-Modul Machining 3+2 Achsen laufen, bei dem die 5-Achsen-Positionierung bereits im Paket enthalten ist und von dem sechs Lizenzen genutzt werden. Davon sind zwei Arbeitsplätze zusätzlich mit dem 3D-CAD Modelling ausgestattet, wobei der Arbeitsplatz für die Werkzeugkonstruktion außerdem noch über das Formenanalyse- und -trenn-Modul Split verfügt. Zudem ist eine Catia V5-Schnittstelle von VISI lizenziert. Formtech konstruiert nur Werkzeuge für Thermoplaste und Elastomere, bei den Stanz- und Umformwerkzeugen werden die CAD-Modelle hingegen zugeliefert. Ganz aktuell ist vor wenigen Wochen außerdem noch eine Lizenz des CAM-Moduls PEPS Wire zum 2- bis 4-achsigen Drahterodieren hinzugekommen.

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Ziel dieser Installation sei eine echte Durchgängigkeit und Interoperabilität der Daten vom 3D-CAD über CAM bis zu den CNCs der Fräsmaschinen. Diese Merkmale, gepaart mit den günstigen Frässtrategien waren vor acht Jahren auch der Anlass für das Unternehmen, komplett auf dieses System umzusteigen und ein anderes 3D-CAM-System allmählich abzulösen. Nur noch für große, komplexe 3D-Oberflächen wird Work NC verwendet.
Für die Niederbayern war es wichtig, dass ihre Mitarbeiter, die an den Fräsmaschinen arbeiten, selbständig mit dem CAM-System programmieren können. Eine zentrale Rolle spielt in diesem Rahmen die Bedienerfreundlichkeit des Systems. Während die Maschine fräst, programmiert der Mitarbeiter mit seinen Strategien die benötigten NC-Programme für den nächsten Auftrag – das spart Zeit und sorgt zusätzlich für Flexibilität. Aus diesem Grund sind inzwischen sechs CAM-Arbeitsplätze direkt neben den Maschinen installiert, wo fast alle Fräsprogramme entstehen. Im Umfeld des hier anfallenden Auftragsspektrums wurden mit dieser Vorgehensweise gute Erfahrungen gesammelt. Die Fräser von Formtech sind nicht nur Fräser, sondern auch CAM-Programmierer. Da ausschließlich Netzwerklizenzen verwendet werden, die ein Lizenzserver zur Verfügung stellt, sind die Orte, wo VISI eingesetzt wird, frei wählbar.

Programmieren an der Maschine

Zu überzeugen wissen in Niederwinkling auch die in VISI hinterlegten Frässtrategien. Denn neben Werkstoffen wie Aluminiumlegierungen, ungehärteten und gehärteten Einsatz-, Vergütungs- und Werkzeugstähle oder Graphit für die Elektroden werden auch schwer zerspanbare Materialien bearbeitet, vorrangig Titan Ti6AI4V. Letzteres wird ebenso wie spezielle Aluminiumlegierungen in Luft- und Raumfahrtqualität sowie andere Sonderwerkstoffe vom Tochterunternehmen Formtech Advanced Materials bezogen.

Die Bearbeitung von Titan erfordert spezielle Frässtrategien. Hier kommt das Adaptive Kernschruppen (AKS) zum Einsatz, das ein trochoides Fräsen ermöglicht. In dieser Schruppstrategie wird bei hohem Vorschub und wenig Zustellung das Material in Form von Kreisbahnen abgetragen, was die Standzeit des Werkzeugs drastisch erhöhen soll. Aus Sicht des Unternehmens lässt sich Titan ohne diese HSC-Strategie nicht wirtschaftlich fräsen. Natürlich wird auch das Grafitfräsen NC-seitig unterstützt. „Gefräst wird im teilautarken Mehrschichtbetrieb auf zwei HSC-Maschinen, wobei die Paletten mit den noch zu fräsenden beziehungsweise fertigen Elektroden per Handlingsystem automatisch gewechselt werden,“ erklärt Florian Radlbeck.

Weitere Entwicklungen sind bei Formtech stets in der Pipeline und deshalb wird jeweils ein hoher Umsatzanteil reinvestiert – in neue Maschinen ebenso wie in neue Technologien. So wollen die Niederbayern unter anderem den Bereich Carbonfaser-Verbundteile (CFK), Werkzeuge und Produktion kräftig ausbauen. Vor allem in der RTM-Technologie (Resin Transfer Moulding), bei der CFK-Teile nicht im Autoklav- oder Prepegverfahren entstehen, sondern kostengünstiger mit speziellen RTM-Werkzeugen, sieht man bereits in naher Zukunft großes Potenzial.

Auf die Vorteile der auf den Werkzeug- und Formenbau abgestimmten 3D-CAD-Funktionen sowie die enge Verzahnung mit dem CAM-Bereich will man in Niederwinkling nicht mehr verzichten: "Da direkt vom Solid eine schnelle, problemlose und zum Teil selbsterklärende Ableitung der NC-Programme für den Fräsbereich möglich ist, konnten wir den CAM-Bereich komplett an die Maschinen verlagern, was sich nicht nur bei den Durchlaufzeiten positiv bemerkbar macht, sondern auch bei der Flexibilität. Die Frässtrategien in der Software sorgen dafür, dass auch äußerst komplexe Teile aus schwer zerspanbarem Titan toleranzarm gefertigt werden können. Dies wissen unsere Kunden aus dem 'normalen' Automotive-Bereich ebenso zu schätzen wie die Rennteams der Formel 1", zieht Franz Hilmer, Gesellschafter und Geschäftsführer von Formtech, ein positives Fazit.

Fakuma, Halle A2, Stand 2213

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