anwenderreportage

Moldino Tool Engineering D-EPDB: 6.500 Stunden Zeitersparnis pro Jahr

Braunform hat in Zusammenarbeit mit Moldino Tool Engineering Europe seine Prozesse beim Elektrodenfräsen genau unter die Lupe genommen, Alternativen entwickelt und neue Potenziale erschlossen. Das Ergebnis hat so überzeugt, dass die gesamte Grafitbearbeitung bei dem Kunststoffspezialisten auf Werkzeuge von Moldino umgestellt wurde. Heute fräst man in Bahlingen (D) bessere Oberflächen und es gibt kaum noch Nacharbeit. Auch die Werkzeugstandzeiten sowie die Prozesssicherheit haben sich erhöht und die Bearbeitungszeiten sind um ein Drittel gesunken.

Mit neuen Strategien und den D-EPDB-Kugelfräsern von Moldino konnte Braunform die Bearbeitungszeit bei einer Elektrode für eine Rasiererabdeckung erheblich senken.

Mit neuen Strategien und den D-EPDB-Kugelfräsern von Moldino konnte Braunform die Bearbeitungszeit bei einer Elektrode für eine Rasiererabdeckung erheblich senken.

Shortcut

Aufgabenstellung: Prozessoptimierung beim Elektrodenfräsen.

Lösung: Kugelfräser der D-EPDB-Reihe von Moldino.

Nutzen: Werkzeugstandzeiten und Prozesssicherheit erhöht; Bearbeitungszeiten reduziert; bessere Oberflächen; kaum noch Nacharbeit.

Neben dem Dreh-Fräsen sowie dem Draht- und Senkerodieren betrachtet Braunform insbesondere das Fräsen – die Grafitbearbeitung ebenso wie das hochpräzise HSC-Fräsen harter Werkstoffe – als Schlüsseltechnologie. „Wir haben uns über viele Jahre hinweg beim Fräsen einen sehr hohen Standard erarbeitet. Trotzdem gibt es immer wieder Optimierungsbedarf“, betont Volker Kreutner, Abteilungsleiter CAM, HSC und Elektrodenfertigung, und verweist auf die Grafitbearbeitung, die auf drei 5-achsigen Exeron HSC MP7 stattfindet, die dank Automatisierung für den mannlosen 24/7-Betrieb ausgelegt sind. „Deshalb spielt das Thema Prozesssicherheit für uns eine wichtige Rolle. Mit unseren Werkzeugen werden vorwiegend kleinere und sehr präzise Teile produziert, die zudem häufig im Sichtbereich liegen.“ Das stellt hohe Anforderungen an Genauigkeit und Oberflächenqualität, ebenso an Disziplinen wie konturnahe Kühlung und Entformbarkeit. Darum bewegen sich die Toleranzvorgaben in Bahlingen bei der Bearbeitung von Elektroden im Bereich von 0,005 mm.

Die Elektroden werden mit VISI vom 3D-CAD-Solid abgeleitet und konstruiert, die Fräsprogramme für die Elektroden entstehen mit Powermill.

Die Elektroden werden mit VISI vom 3D-CAD-Solid abgeleitet und konstruiert, die Fräsprogramme für die Elektroden entstehen mit Powermill.

Infos zum Anwender

Braunform – der Name steht für Kunststoff-Formenbau vom Allerfeinsten. 1977 gegründet, entwickelte sich das familiengeführte, mittelständische Unternehmen mit Hauptsitz in Bahlingen am Kaiserstuhl (D) aus einem reinen Werkzeugbaubetrieb zum Full-Service-Unternehmen für die kunststoffverarbeitende Industrie mit aktuell 360 Mitarbeitern. Das Portfolio umfasst Mehrkomponenten- und Multikavitätenwerkzeuge sowie eigene Drehteller, abgedeckt werden aber auch viele weitere Technologien sowie die gesamte Prozesskette. Die Kunden von Braunform kommen aus unterschiedlichen Branchen wie Pharma, Personal Care und Consumer Goods, ebenso Automotive sowie Elektro- und Wassertechnik.

www.braunform.de

20 Prozent mögliche Zeitersparnis

Bei der Hartbearbeitung setzt Braunform in Volker Kreutners Abteilung bereits seit vielen Jahren Werkzeuge von Moldino ein. Die Erfahrungen mit den Werkzeugen des japanischen Herstellers sind ausschließlich positiv. Nun kam Moldino Tool Engineering Europe auch beim Grafitfräsen ins Spiel. Anhand konkreter Elektroden erfolgten Ist-Analysen und hierfür wurden alternative Fertigungsstrategien entwickelt, die auch Wirtschaftlichkeitsberechnungen beinhalten sollten. Dafür sind mehrere Elektroden ausgewählt worden, die das Bauteilspektrum von Braunform in etwa abbilden. Zu den Testobjekten zählte unter anderem eine Elektrode für die Abdeckung eines Rasierers mit einer Toleranzvorgabe von +/- 0,005 mm. Nach einigen Tagen, in denen die Ist-Prozesse aufgenommen wurden, um das Optimierungspotenzial benennen zu können, standen ca. 20 Prozent als mögliche Zeitersparnis im Raum.

Das Portfolio von Braunform umfasst u. a. Mehrkomponentenwerkzeuge.

Das Portfolio von Braunform umfasst u. a. Mehrkomponentenwerkzeuge.

Schruppen mit kleineren Werkzeugen

Mit Blick auf die Elektrode für die Rasiererabdeckung startete man anschließend bereits beim Schruppen mit kleineren Werkzeugen. Dabei handelte es sich um einen zweischneidigen 2-mm-Kugelfräser der D-EPDB-Reihe. So dauerte das Schruppen zwar etwas länger, es blieb dafür aber weniger Restmaterial übrig, was bei der Restmaterialbearbeitung deutlich Zeit sparte. Geschruppt wurde gegenüber früher mit einer höheren Seiten- und Tiefenzustellung (ae und ap). Das Restmaterial wurde dann mit einem möglichst kleinen Werkzeugdurchmesser (0,4 mm) aus den Ecken herausgeholt.

Diese Strategie hatte zudem den Vorteil, dass man bei den Schruppaufmaßen deutlich näher an die Endkontur herangefahren ist. Beim Schlichten wurde zunächst ein Kugelfräser mit 0,4 mm Durchmesser und 4,0 mm Länge verwendet, anschließend noch ein 0,3-mm-Kugelfräser. Außerdem sind größere Schritte gefahren worden, was hauptsächlich durch höhere seitliche Zustellung (ae) erreicht wurde. Da mit demselben Werkzeug viele Bereiche gefräst worden sind, benötigte man für die Konturen der kompletten Elektrode insgesamt nur vier Kugelfräser der D-EPDB-Reihe von Moldino.

Erwartungen übertroffen

Das Ergebnis übertraf alle Erwartungen. So konnte man die Bearbeitungszeit bei dieser Elektrode mit den neuen Strategien und den D-EPDB-Kugelfräsern deutlich senken. Die Zeitersparnis wurde im Wesentlichen dadurch erzielt, dass nach dem Schruppen jetzt weniger Restmaterial zu entfernen ist. Zudem hat es ein Plus bei der Genauigkeit und Oberflächenqualität gegeben, was auch auf die hohe Geometriegenauigkeit bei den Werkzeugen von Moldino zurückzuführen ist. Die Genauigkeit an der Kugel hat Einfluss auf das Bearbeitungsergebnis, was ganz entscheidend ist. Wenn die Fräser zu große Toleranzen haben, sieht man das hinterher am Fräsbild auf der Elektrodenoberfläche. Hier ist Braunform im Vergleich zu den Vorgängerwerkzeugen ebenfalls besser geworden. Trotz dieser Vorteile war an den Schneiden der D-EPDB-Kugelfräser erst nach fünf Stunden geringer Verschleiß erkennbar. Die Schneiden des zuvor eingesetzten Werkzeugs waren bereits nach drei Stunden weitgehend unbrauchbar.

Komplette Umstellung der Grafitbearbeitung

Dies war dann die Initialzündung für die komplette Umstellung der Grafitbearbeitung auf Präzisionswerkzeuge von Moldino, was sich auch positiv auf die Fertigungskosten beim Grafitfräsen auswirkt. Die Wirtschaftlichkeitsberechnungen, die auf Basis der bisherigen und der neuen Werte für jede einzelne Elektrode erstellt wurden, überzeugen ebenfalls: „Mit allen drei Maschinen erreichen wir alleine durch die erheblich gesunkenen Fertigungszeiten eine jährliche Ersparnis von rund 6.500 Stunden, was einer freien Kapazität von etwa elf Monaten entspricht“, fasst Kreutner zusammen. „Zudem haben wir durch die Umstellung auf Moldino und dank der neuen Strategien bessere Oberflächen und so gut wie keine Nacharbeit mehr.“

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