Präzisions-Spritzguss und Formenbau

Ultraschnell reinigen mit Ultraschall

Kapazität, Qualität und Kosten optimiert in der Formenreinigung
Nach jahrelanger mühsamer manueller Reinigung und Versuchen mit anderen Reinigungsanlagen ist der Spritzgießer Schulze & Schulze auf die Ultraschallreinigung seiner Formen umgestiegen. Ein Erfahrungsbericht.


Sie sind klein, tun Jahr um Jahr im Verborgenen ihren Dienst – und fallen erst auf, wenn sie nicht mehr funktionieren: Winzige Rollen in Schubladenbeschlägen sind Massenware, verlangen aber hohe Präzision in der Fertigung. Toleranzen kleiner ±0,01 Millimeter sind die Regel, um eine gleichmäßige Lastverteilung in den Umlaufführungen sicher zu stellen und deren lange Lebensdauer zu garantieren. Durchschnittlich 60 bis 70 Millionen solcher Rollen mit Gewichten zwischen 0,30 und 5,0 Gramm und Durchmessern von 11 bis 36 Millimeter verlassen die Fertigung des Spritzgießers Schulze und Schulze in Villingen-Schwenningen jährlich. Sie bilden einen Kernprodukt-Bereich des erst 2006 gegründeten Unternehmens. Präzision steht aber auch bei anderen Produkten des Hauses im Mittelpunkt: Mit Schussgewichten bis etwa 100 Gramm werden ausschließlich auf Arburg-Maschinen Werkstoffe wie POM, PA66 mit 35 Prozent Glasfaseranteil und Flammschutz, sowie Glasfaserverstärktes PEEK.

Alle Maschinen sind mit lagegeregelten Schnecken, Materialentstaubung und einem System ausgestattet, das die direkt an der Maschine vermahlenen Angüsse ständig homogen mit dem Neumaterial vermischt, um Qualitätsschwankungen sicher auszuschließen. Offenbar greift dieses Qualitätskonzept: „Selbst im allgemein schwierigen Jahr 2009 haben wir den Umsatz immerhin verdoppelt“, erklärt Geschäftsführer und Industriemeister Kunststofftechnik Matthias Schulze. Zwei weitere Spritzgießmaschinen wurden im Laufe des Jahres 2010 zu den vier vorhandenen installiert. Zudem wird der Formenbau, der sich bislang auf Optimierung und Wartung extern gebauter Formen beschränkte, aufgebaut, um das im Haus vorhandene Know-how optimal vermarkten zu können.
Nicht nur unter dem Druck der hohen Auslastung von Menschen und Maschinen denkt Schulze & Schulze ständig über effizienzsteigernde Maßnahmen nach, immer spielt der Qualitätsaspekt mit – auch bei der Formenreinigung. Vor allem die typischen Beläge aus der POM-Verarbeitung und aus Phosphor-basierenden Flammschutzmitteln erfordern die regelmäßige Reinigung der Formen mit bis zu 48 Nestern. „Buchstäblich mit Zahnstocher und Wattestäbchen hat früher ein Mitarbeiter zwei bis drei Tage damit zugebracht, ein Werkzeug komplett zu reinigen und fit für die nächste Serie zu machen“, begründet Matthias Schulze die Suche nach schnelleren Reinigungsmethoden. Denn das bindet in dem eher knapp besetzten Familienunternehmen nicht nur einen qualifizierten Mitarbeiter. Der starke Nachfragdruck ließ kaum noch Zeitreserven für die Wartung der rund um die Uhr laufenden Werkzeuge. „Auf der anderen Seite brauchen wir aber eine intensive Werkzeugpflege und eine geplante, vorbeugende Instandhaltung, um das Qualitätsniveau zu halten und Werkzeugausfälle zu vermeiden, was uns bis heute auch vollständig gelungen ist“, erklärt Matthias Schulze.

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Schnell, gründlich und ohne Beschädigungen

Nach einigen – nicht zufriedenstellenden – Versuchen auf der Reinigungsanlage eines benachbarten Betriebs, wurde schließlich in eine Ultraschall-Reinigung von Fisa Ultraschall investiert. Heute werden nach der Werkzeugdemontage alle zu reinigenden Teile ohne Vorbehandlung in den Korb der Anlage gelegt. 15 bis 30 Minuten später wird der Korb hochgefahren und wechselt kurz in die Spülstation. Anschließend können die Teile trocknen oder sie werden trocken geblasen. In der Zwischenzeit kann der Mitarbeiter andere Wartungen ausführen, beispielsweise den Heißkanal prüfen. „Damit sparen wir pro Wartung nicht nur schätzungsweise zwei Arbeitstage pro Form ein, das Reinigungsergebnis ist auch erheblich besser, vor allem Entlüftungen und Auswerferbohrungen werden komplett sauber“, gibt Matthias Schulze seine Erfahrungen aus der Praxis weiter und ergänzt: „Zudem besteht keine Gefahr von mechanischen Beschädigungen der teils sehr filigranen Formen. Und nicht zu unterschätzen: Unsere Mitarbeiter werden von einer ziemlich ungeliebten Arbeit entlastet.“ Das gilt um so mehr für Formen, die in teils miserablen Pflegezustand von anderen Spritzereien übernommen wurden, und zunächst einer gründlichen Reinigung und zum Teil Aufarbeitung bedurften.

Für alle Reinigungsaufgaben fährt Schulze & Schulze die Anlage von Fisa Ultraschall mit den gleichen Parametern: Die Beckentemperatur liegt zwischen 60 bis 70 Grad Celsius und nur ein Reinigungsmittel ist im Einsatz. Lediglich die Verweildauer wird je nach Verschmutzungsgrad variiert. Da das Reinigungsmittel keine gesundheitsschädlichen Dämpfe erzeugt und die Anlage ansonsten nur Wasser enthält, ist keine Entlüftung oder gar ein Filter erforderlich. Außer Handschuhen aufgrund der Temperatur und einer Brille sind keine Arbeitsschutzmaßnahmen erforderlich. Die Anlage kann an beliebiger Stelle im Unternehmen positioniert werden, lediglich eine 220-Volt-Steckdose ist bei dieser Größe erforderlich. Betriebskosten fallen kaum an: Für Energie, Reiniger und gelegentlich Wasser dürften in Summe weniger als 50 Cent pro Stunde zusammen kommen. „Dazu addieren sich einige Cent für die Teilekonservierung, die hier nicht nur als Korrosionsschutz nach jeder Reinigung aufgebracht wird. Die Werkzeuge laufen dann einfach besser. Die Oberflächen sind nicht stumpf, und die Konservierung beugt augenscheinlich auch dem neuen Belag vor“, berichtet Matthias Schulze. Die Konservierung muss vor dem Spritzen nicht entfernt werden, auch nicht bei der Produktion medizintechnischer Teile.

Kosten und Nutzen

„Der Nutzen ist nach einem knappen Jahr Betrieb der Anlage klar: Wir reinigen in einem Bruchteil der Zeit und sehr viel gründlicher, haben die Werkzeuge dadurch länger verfügbar und können so etwas den Druck aus der Produktion nehmen. Die Reinigung ist zudem sehr schonend und die Mitarbeiter sind mehr als dankbar. Wir haben das nicht genau nachgerechnet, aber die Anlage hat sich in deutlich weniger als sechs Monaten gerechnet“, ist sich Matthias Schulze sicher. Zwar hat das Unternehmen eine der kleinsten von Fisa Ultraschall lieferbaren Anlagen in Betrieb, deren hohe Effizienz hat sich im Umfeld aber bereits herum gesprochen: Die Reinigungskapazitäten werden zunehmend auch extern genutzt.

Nicht zuletzt hat der Betrieb der Anlage dem Unternehmen Schulze & Schule bereits einen ganz neuen Kunden beschert: Die Verlagerung von Formen aus einer anderen Spritzgießerei, wo auf Pflege weniger Wert gelegt wurde, resultierte aus einem Gespräch, in dem die Wartung und Reinigung den Aufhänger bildete.


K 2010, Halle 2, Stand A06

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