Das Messen von Werkstücken noch in ihrer Spannung
auf der Maschine schafft Prozess-sicherheit, auch in
automatischen Fertigungs-zellen. Der Formenbauund
Kunststoffspezialist FKT spart so Nacharbeiten
und beruhigt den Fertigungsdurchlauf.
Technologische Innovation, verlässliche Fertigungsabläufe,
sowie Genauigkeit und Termintreue sind die
Erfolgsfaktoren für den deutschen Formenbau im
weltweiten Wettbewerb. Das hat man auch bei FKT im
thüringischen Triptis erkannt. Dort entwickelt man
Formen und Werkzeuge für Spritzguss, Druckguss sowie
Umspritzwerkzeuge für metallische und nichtmetallische
Komponenten.

In den meisten Fällen handelt es sich um Mehrkomponentenformen
für bis zu 3 Komponenten. Neben der
Montagespritzgusstechnologie, beherrscht man bei FKT
auch das LaserCusing-Verfahren und die sogenannte
MuCell-Technologie.
Beim Lasercusing werden metallische Werkstoffe ähnlich
dem „Rapid-Prototyping“ schichtweise aufgebaut und durch
den Laser miteinander verschmolzen. Diese Technik erlaubt
frei geformte Innenkonturen einzubringen, die anders nicht
zu fertigen sind. Diese Innenkoturen werden in Spritz- und
Druckgussformen als kontur-nahe Temperierkanäle genutzt,
was auch bei großen Spritzvolumen schnelle Fertigungszyklen
erlaubt.
Bei der MuCell-Technik wird der Kunstsoff in der Form physikalisch
geschäumt. Hierbei wird mit Temperatur und Druck
ein kontrolliertes Schäumen erreicht, was mit Treibmitteln
so nicht möglich wäre. So können leichte und verzugsarme
Innenteile erzeugt werden, die in der Regel dann mit weiteren
Kunststoffen oder Baugruppen kombiniert werden, um die
gewünschten Oberflächeneigenschaften zu erhalten.

Eingesetzt werden die späteren Produkte aus den Formen
von FKT vor allem in der Automobilindustrie, der Elektronikindustrie
und der Kommunikationstechnik ebenso, wie im
Elektrogeräte-/ Maschinenbau. In diesen Branchen nehmen
die Anforderungen für das Mehrkomponentenspritzgießen
ständig zu. Genauso werden zunehmend Kombinationen
von weichen und harten Kunststoffen aus einer Form
gewünscht. Auch der sogenannte Montagespritzguss findet
immer häufiger Anwendung. Dabei werden bewegliche Teile
wie beispielsweise Lamellen direkt in den Trägerkörper
eingespritzt. Verständlich also, dass man die LaserCusing-
Technik oft benötigt, um für entsprechende Kühlkanäle zu
sorgen. Gleichzeitig stellen insbesondere die Mehrkomponentenformen
besonders hohe Anforderungen an die
Genauigkeit der einzelnen Formteile in den jeweiligen
Kavitäten.
Dies begann damals bei der Fertigung von
Elektroden, die man bei FKT in einer automatisierten
Fertigungszelle herstellt. Sie war auch der Ausgangspunkt
des programmgesteuerten Messens mit m&h in der
Maschine. Das Bearbeitungszentrum von Röders in der
Fertigungszelle ist mit Messtastern von m&h und der
Röders Inspect Software ausgestattet, die auf der
m&h Software Form Inspect basiert.

Schon bald wurden weitere Bearbeitungszentren mit
den Tastern und der Software von m&h ausgestattet.
Zwischenzeitlich arbeitet man mit 6 Softwarelizenzen
m&h Form Inspect an 10 Bearbeitungszentren
verschiedener Hersteller und Größen von Röders über
DMG bis zu Makino.
Statt abzurüsten und auf einer Messmaschine zu messen
und dann wieder aufzuspannen, wird nun mit dem Messtaster
direkt in der Aufspannung in der Werkzeugmaschine
gemessen. Auf einem Com-puter in der Werkstatt werden die
CAD-Daten des Werkstückes als Flächenmodell dargestellt.
Mit Mausklicks oder in der Zeichnung bereits festgelegten
Daten können beliebige Punkte und Konturen bestimmt
werden, denen man per Mausklick eine Messfunktion
zuordnet. Die Software 3D Form Inspect berechnet automatisch
die notwendigen Verfahrwege der Messtaster und
schreibt im Programmhintergrund ein Messprogramm für
die jeweilige Maschine, auf der gemessen werden soll.
Dort wird das Programm als normales Bearbeitungsprogramm
aufgerufen. Die Maschine wechselt den Messtaster
ein und eine ebenfalls automatisch generierte Kurzkalibrierung
erfasst den aktuellen thermischen Versatz der
Maschinenachsen. Die so ermittelten Korrekturwerte werden
bei der Auswertung der Messdaten eingerechnet. Durch
dieses für m&h patentierte Verfahren ergeben sich jederzeit
wiederholbare und verlässliche Messergebnisse, die denen
auf der Messmaschine entsprechen. Die Ergebnisse werden
dann auf dem Computer sichtbar gemacht und können
als Protokoll in verschiedenen Formaten ausgedruckt oder
als Datensatz weitergegeben werden. Der gesamte Ablauf
nimmt nur wenige Minuten in Anspruch. Dann erkennen die
Bediener auf einen Blick, ob Ihre Werkstücke toleranzhaltig
sind oder nicht. Im Zweifelsfall kann sofort und in gleicher
Spannung maschinell nachgearbeitet werden.
Man kann wirklich sagen:
Diese Investition hat sich gelohnt.
Anfänglich kritische Stimmen der Maschinenbediener, denen
nun zusätzlich das Messen auf der Maschine abverlangt
wurde, kehrten sich sehr schnell ins Gegenteil. „Jetzt kann
jeder selbst kontrollieren und protokollieren, dass sein
Werkstück stimmt“, schildert der Innovations-assistent
Maik Spangenberg. „Man kann kurz mal wichtige Punkte und
Flächen im Raum vermessen und bestätigen.“ Das Handling
der Software wird allenthalben als einfach beschrieben
und die Einführung verlief problemlos. Zwischenzeitlich ist
das Messen mit Form Inspect von m&h für jeden im Betrieb
selbstverständlich und tägliche Arbeitserleichterung
geworden. „Das gibt uns Sicherheit im ganzen Betrieb“
betont Klaus Dietsch.

Angesprochen auf die Minuten des Messens auf der Maschine
macht Klaus Dietsch seine Erfahrung deutlich: „Wichtiger
als die Stückfertigungszeit ist die Sicherheit und die Stabilität
der Produktion“, erläutert er. „Wenn es nicht stimmt, ist
später der Aufwand um ein Vielfaches höher und bedeutet
vor allem viel verlorene Zeit“, zeigt er die Konsequenzen auf.
Immer wenn ein Teil noch einmal aufgenommen werden
muss, geht dies mit Zeitverlust und Einbußen in der Genauigkeit
einher. Oftmals muss komplett neu gefertigt werden.
Diese Nacharbeiten erspart man sich nun im Hause FKT
zu großen Teilen. Zwar kann, oder will, Klaus Dietsch den
Gewinn durch das Messen auf der Maschine nicht in Zahlen
ausdrücken, dass es aber ein klarer Gewinn für den Fertigungsdurchlauf
ist, bleibt unbestritten. Schließlich sieht man nun schon vorher, dass die Teile in der geforderten
Genauigkeit sind und nachher passen. Das sind wichtige
Aspekte nicht nur bei Mehrfachkavitäten, Schiebern und
Mehrkomponentenformen. Die Formen sind zunehmend
komplexer gestaltet und haben Dichtebenen in allen drei
Dimensionen des Raums. Diese werden heute auf Nullmaß
fertig gefräst, was oft nur durch messen vor dem Schlichten
zu gewährleisten ist. Wenn man früher neu fertigen musste,
hat das ja immer auch den Zeitplan für andere Produkte
durcheinander gebracht. „Die Nacharbeit ist deutlich rückläufig“,
bestätigt Klaus Dietsch, „und wir haben eine wesentliche
Beruhigung im Durchlauf.“ Schlussendlich ist neben der
Produktqualität und Langlebigkeit auch die Termintreue ein
wichtiges Kriterium für die Kunden.