Messmaschine CT

Mikrotechnik im Spritzguss

Enge Toleranzen und Wirtschaftlichkeit unter einem Hut

Komplexe Formteile im Mini- bis Mikroformat verlangen zumeist eine andere Stufe der Fertigungstoleranzen.

Moderne Präzisions-Zerspanungstechnik ist im Formenbau erforderlich, wenn man wettbewerbsfähig im Mikrobereich produzieren will. Der Markterfolg korreliert mehr oder weniger direkt mit der Bereitschaft in Personal und Maschinentechnik zu investieren.

So vergleicht der Technische Leiter der auf Präzisionsspritzguss spezialisierten Horst Scholz GmbH in Kronach, Karl-Herbert Ebert, den Einsatz neuer Zerspanungstechnologien mit der Formel<thin-space><thin-space>1, in der man nur mit modernsten Komponenten an der Spitze mithalten kann. „Keiner kommt auf die Idee, aus Kostengründen runderneuerte Reifen auf einen Formel 1-Boliden aufzuziehen. Es muss schon ein Markenreifen sein“, zieht er die Parallele.

Und so gibt er den qualifizierten Mitarbeitern bei der Auswahl zum Beispiel bei den Werkzeugen für die Ultrapräzisions-CNC-Fräsmaschine freie Hand. Die Mitarbeiter sind voll in die Entscheidungsprozesse eingebunden und managen ihren Arbeitsbereich selbstständig. Sie entscheiden beispielsweise selbständig über die Verlängerung der normalen Arbeistzeit, um abzusehende Belastungsspitzen frühzeitig abzufangen. So wird derzeit täglich zwei Stunden länger gearbeitet, um einen Vorlauf bei der Elektrodenfertigung zu erreichen. Der bevorstehende Umzug in neue Fertigungsräume wird zwei Tage dauern und dementsprechender Ausfall zu kompensieren sein. Hohner: „Durch den Umzug werden wir zwei Tage keine Elektroden fertigen können. Bei der mannlosen 48-Stunden-Bestückung bedeutet dies eine ganze Menge an Elektroden. Wir können uns keinen Ausfall leisten. Dabei präsentiert er eine Kupferelektrode für eine extreme Anfrage: Ein Zahnrad mit etwa 1 Millimeter Durchmesser und Radien von 0,05 Millimeter. „Das ist noch kein Auftrag“, kommentiert Herr Ebert, „aber der wird kommen und wir sind bereits bestens vorbereitet“.

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Ein Pfeiler in der Produktion ist die Maschine vom Typ Kern Evo mit einer Positioniertoleranz laut Hersteller von 0,0005 Millimeter. Die Investitionsentscheidung ging das Team professionell an. Anfangs waren fünf Wettbewerber im Rennen. Maschinen und Lieferanten wurden auf Herz und Nieren geprüft.

Bei einem gemeinsamen Besuch des Teams beim Maschinenhersteller in Murnau fiel schließlich die Entscheidung. Auch wenn der neu entwickelte Typ Pyramd Nano mit ihren hydrostatischen Führungen und Antrieben und der Positioniertoleranz von 300 Nanometer über einen Verfahrweg von 500 x 500 Millimeter schon sehr gereizt hat, musste man sich aus Platzgründen für die Evo entschieden. Damit werden im mannlosen Betrieb Werkstücktoleranzen von 2 Mikrometer oder besser erreicht. In welchen Toleranzen nun wirklich gefertigt wird kann man allerdings erst sagen, wenn die nächste bestellte Maschine eingetroffen ist, eine Koordinatenmessmaschine Werth CT mit einer Messungenauigkeit von nur 250 Nanometern.

Zum Thema Produktivität hat man bei Scholz einige Fakten parat: Die Evo läuft 500 etwa Stunden im Monat und nach sechseinhalb Monaten Betrieb waren bereits über 3000 Stunden auf dem Spindel-Stundenzähler. Ein Zeichen dafür, dass die Maschine seit dem zweiten Tag der Installation nahezu ohne Unterbrechung produziert hat. Dazu beigetragen hat auch der Service des Maschinenherstellers neben der eigentlichen Technik: Tipps für die Beschaffung spezieller Werkzeuge beispielsweise sind eine echte Hilfe für den Werkzeugbauer.
Der Neubau mit 3000 weiteren Quadratmetern ist demnächst bezugsfertig. Zusätzlich zu den bestehenden zwölf Battenfeld Micro-Spritzgießmaschinen sind bereits drei weitere bestellt. Auch diese benötigen Spritzgießformen, so dass bereits jetzt an ein weiteres Fräszentrum gedacht wird – um die Themen Wirtschaftlichkeit und Qualitätsanforderungen auch weiterhin unter einem Hut zu bringen.

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