GF Machining Solutions FORM 3000: Das µ macht den Unterschied

Christian Reslhuber
Geschäftsführer Technik bei Elmet

„Wenn alles nach unserer Zufriedenheit verläuft, sind wir ein sehr treuer Maschinenkunde. Im Falle von GF AgieCharmilles bereits seit 17 Jahren.“

Von den 100 % der Kunststoffe, die weltweit „verspritzt“ werden, sind rund 85 % Thermoplaste, 10 % Duroplaste und lediglich 5 % Elastomere. Und genau auf die kleinste Gruppe hat sich das oberösterreichische Unternehmen Elmet spezialisiert. Elastomere sind formfeste, aber elastisch verformbare Kunststoffe, deren Glasübergangspunkt sich unterhalb der Einsatztemperatur befindet. Die Kunststoffe können sich daher bei Zug- und Druckbelastung elastisch verformen, finden aber danach wieder in ihre ursprüngliche, unverformte Gestalt zurück. Die bekanntesten Elastomere sind Naturkautschuk und Silikonkautschuk.

ELMET hat sich auf die Herstellung von hochqualitativen und vollautomatisierten Spritzgießwerkzeugen für LSR (linkes Bild), 2K, HTV, Gummi bzw. Elastomere (Beispiele mittleres Bild) spezialisiert und bietet vollständig getestete und prozesssichere Produktionsanlagen inklusive LSR-Dosiertechnik (rechtes Bild).

Walter Aussermayr
Vertriebsingenieur Agie Charmilles Sales.

„Die Form 3000 HP war die erste gemeinsame Entwicklung von Agie und Charmilles, bei der die Vorzüge der einzelnen Technologien kombiniert wurden und entspricht mit μ-genauer Präzision am Werkstück den hohen Anforderungen des Werkzeug- und Formenbaus.“

Spritzgießwerkzeuge für LSR, 2K, HTV & Gummi

„Der Markt im Elastomer-Bereich ist relativ klein, eigentlich eine Nische und erfordert sehr, sehr viel Know-how und Präzision im Werkzeugbau“, beschreibt Elmet-Geschäftsführer Christian Reslhuber die Herausforderungen in diesem Segment der Kunststofftechnik. Das 130 Mitarbeiter zählende Unternehmen aus Oftering hat sich auf die Herstellung von hochqualitativen und vollautomatisierten Spritzgießwerkzeugen für LSR (Liquid Silicone Rubber = Flüssigsilikonkautschuk), 2K, HTV (Hochtemperatur Silikon-Kautschuk), Gummi bzw. Elastomere spezialisiert. Die Kunden stellen dabei, so Reslhuber, die unterschiedlichsten Anforderungen an Elmet. „Wenn gewünscht, bekommen die Auftraggeber von uns eine vollautomatische und prozesssichere Produktionsanlage, für die wir auch die komplette Projektverantwortung übernehmen. Für Unternehmen, die bereits eigene Spritzgussmaschinen besitzen, entwickeln und bauen wir die Spritzgießwerkzeuge und automatisieren die Prozesse“. Die Zielmärkte sind ca. zu je einem Drittel in Europa, Asien und den USA, wo man auch seit 2012 eine eigene Niederlassung betreibt.

Infos zum Anwender

Am Standort Oftering, konstruiert, fertigt und automatisiert ELMET für seine Kunden LSR (Flüssigsilikon), 2K, HTV und Gummi Spritzgießwerkzeuge, standardisierte Kaltkanal-Nadelverschluss Systeme, LSR Dosiertechnik, LIM Peripherie bis hin zur schlüsselfertigen Turn-Key-Anlage für die Elastomerverarbeitung.

Im Nischenmarkt führend

Elastomer-Spritzgusswerkzeuge müssen sehr dicht, stabil und genau ausgeführt sein. „Wir haben das Know-how und die nötigen hochpräzisen Werkzeugmaschinen im Haus, um Werkzeuge in dieser Präzision (Anm.: Genauigkeiten von 3 bis 5 µ) bauen zu können, um schlussendlich aus diesen Spritzgusswerkzeugen, Spritzgussteile angusslos und gratlos zu spritzen. Unsere Kunden bekommen daher eine Lösung, bei der die fertigen Spritzgussteile ohne Nachbearbeitung und Anguss in die Produktionsschütte fallen“, bringt es der Geschäftsführer auf den Punkt. Aufgrund der ausgezeichneten Organisation, der kompetenten Mitarbeiter und des hochpräzisen Maschinenparks hat sich ELMET seit der Gründung 1996 nicht nur weltweit etabliert, sondern gehört zu den Top-Playern am Markt. „Jedes unserer Werkzeuge ist ein Prototyp mit ganz speziellen Kundenanforderungen“, stellt Christian Reslhuber noch nüchtern fest.

Einen weiteren Schwerpunkt bei ELMET bildet die eigenentwickelte und patentierte LSR-Dosiertechnik. „Das LSR Rohmaterial wird in zwei Komponenten angeliefert – die Kosten pro kg starten je nach Type bei rund 10 Euro. Bei Anlagen mit herkömmlichen Regelsystemen, liegt die durchschnittliche Restmenge bei ca. 5 %. Mit der von Elmet entwickelten und patentierten Dosiertechnik können Restmengen unter 1 % garantiert werden. Das spart Geld und schont die Umwelt“, erklärt er weiter.

Die FORM 3000 HP von GF AgieCharmilles verfügt über einen mechanischen Aufbau mit einem Maschinenkörper aus Polymer, einem feststehenden Tisch mit automatisch absenkbarem Arbeitsbehälter, sowie einem modularen Automationssystem zum Be- und Entladen von Werkstücken und Elektroden. Alles unter dem Aspekt hoher Produktivität konzipiert, ist die Ergonomie des Arbeitsbereiches so gestaltet, dass ein Zutritt von drei Seiten auch mit Elektrodenwechsler jederzeit möglich ist.

Maschinenpark als Basis

Alle klassischen Bearbeitungsschritte des Werkzeugbaus finden bei ELMET ihre Anwendung. „Für uns sind Know-how und die Nachvollziehbarkeit der Prozesse von größter Bedeutung“, begründet Reslhuber sein Bekenntnis zum hauseigenen Werkzeugbau, der als erfahrener Geschäftsmann natürlich auch die Wertschöpfung nicht außer Augen lässt. „Gegenüber vom Thermoplastbau sind unsere Werkzeuge mit weitaus mehr Kavitäten (Anm. bis 256) ausgestattet, die alle einzeln angespritzt werden. Speziell im Dichtelementebereich kommen immer wieder Hinterschnitte vor, die man nicht Hartfräsen kann. Da ist die Senkerosion das wesentliche Fertigungsverfahren“, ergänzt er. Durch die vielen Kavitäten ist reproduzierbare Genauigkeit für einen stabilen Spritzprozess von größter Bedeutung. Daher benötigt man laut Reslhuber idealerweise null Toleranz in der Elektrodenfertigung.

Für die FORM 3000 HP hat sich ELMET in erster Linie wegen ihrer Präzision entschieden. Selbst bei langen Laufzeiten wandern laut Christian Henikl die Nullpunkte nicht.

Lange Partnerschaft verbindet

Seit Firmengründung setzt ELMET im Erodieren auf Technologie von GF AgieCharmilles. Wurde in der Anfangszeit vorwiegend mit Kupfer-Elektroden erodiert, setzt man heute aufgrund der geforderten Genauigkeiten und der neuen, verschleißarmen Senkerodiertechnologien, durchgängig auf Grafit. „Durch die vielen Kavitäten benötigt man für ein Werkzeug oft bis zu 70 Elektroden“, bringt sich Christian Henikl, Leiter Erodieren bei ELMET, ein und ergänzt: „Unserer Konturen müssen oft bis auf 2 µ genau sein.“

Aufgrund der guten Auslastung der letzten Jahre, und aufgrund der Tatsache, dass es bei dem hohen Anspruch von EMLET sehr schwierig ist, geeignete Lohnerodierer zu finden, war man nahezu gezwungen in neue Technologie zu investieren. Und da kam laut Henikl die Hochpräzisionsmaschine von GF AgieCharmilles zu richtigen Zeit auf den Markt: „Für die FORM 3000 HP haben wir uns in erster Linie wegen der irren Präzision entschieden. Absolute Genauigkeit ist bei uns oberstes Gebot. Der geringe Elektrodenverschleiß ist eine positive Nebenerscheinung, die sich vorteilhaft auf die Elektroden-Herstellungskosten auswirkt.“ Zur optimalen Abdeckung der benötigten Kapazitäten hat ELMET gleich in zwei baugleiche Maschinen investiert.

FORM 3000 HP: höchste Präzision bei komplexen Anwendungen

„Die Form 3000 HP war die erste gemeinsame Entwicklung von Agie und Charmilles, bei der die Vorzüge der einzelnen Technologien kombiniert wurden“, erläutert Walter Aussermayr, Vertriebsingenieur Agie Charmilles Sales. Die Senkerodiermaschine verfügt über einen besonderen mechanischen Aufbau mit einem Maschinenkörper aus Polymer, einem feststehenden Tisch mit automatisch absenkbarem Arbeitsbehälter sowie einem modularen Automationssystem zum Be- und Entladen von Werkstücken und Elektroden. „Mit μ-genauer Präzision am Werkstück entspricht die FORM 3000 HP den hohen Anforderungen des Werkzeug- und Formenbaus“, ist Aussermayr überzeugt, für das unter anderem das Thermo Control System von GF AgieCharmilles sorgt.

Dieses System stabilisiert die Temperaturverteilung in der Maschine und gleicht Schwankungen aus. Das wird durch die Kühlung der X-, Y- und Z-Glasmaßstäbe mit einem temperaturstabilen Dielektrikum erreicht, anderseits sitzen die Glasmaßstäbe auf Kompensationsleisten, welche der verbleibenden thermischen Drift entgegen wirken. Das Konzept basiert auf einem Prinzip, wie es im Bau von Präzisionsuhren seit knapp 250 Jahren verwendet wird (Anm.: Kompensationspendel). Dadurch wird jede einzelne Maschinenachse auf Sollmaß optimiert. Bei einer Umgebungstemperatur von 20° bis 25° C wird die Wärmedehnung der Achssysteme X, Y und Z aus Gusseisen kompensiert und absolute Präzision auch unter Werkstattbedingungen erzielt. Selbst bei langen Laufzeiten wandern bei der FORM 3000 HP die Nullpunkte nicht, wie Christian Henikl bestätigt: „Eine Nullpunktverschiebung ist nicht einmal im Tausendstel-Bereich feststellbar, das ist meines Erachtens weltweit einzigartig.“

Auch die ausgereifte Generatortechnologie von GF AgieCharmilles spielt eine wichtige Rolle, wie Aussermayr erwähnt: „Mit der intelligenten Interaktion von verschiedenen Funktionen erzielt unser ISPG-Generator Abtragsraten, die in allen Anwendungsbereichen weit über dem Durchschnitt liegen. Die FORM 3000 HP erodiert engste Lamellen, spitzkegelige Kavitäten oder vorgefräste Formen mit absoluten Spitzenzeiten.“ Dem kann Christian Henikl nur beipflichten: „Vor fünf Jahren benötigten wir für ein Projekt noch bis zu 10 Grafitelektroden. Heute kommen wir durch die FORM 3000 HP mit lediglich der Hälfte aus und das in wesentlich kürzerer Bearbeitungszeit.“

Hochauflösende Generatorparameter, sowie eine dynamische Funkenspaltregelung mit Reaktionszeiten im Millisekunden-Bereich ermöglichen Bearbeitungen mit kleinsten Innenradien.

Hohe Ansprüche gänzlich erfüllt

„Nicht jedes Unternehmen hat die Genauigkeitsansprüche wie ELMET, daher sind wir umso mehr stolz, dass wir hier einen entscheidenden Beitrag zum Unternehmenserfolg leisten können. Mit der FORM 3000 HP hat ELMET sicherlich das Non-Plus-Ultra an Genauigkeit und ausgereifter Technologie, das aktuell am Markt der Senkerosion verfügbar ist“, freut sich auch Alfred Ahrer, Geschäftsführer der Niederlassung Agie Charmilles Sales in Österreich. Dass ELMET mit Service und Kundenbetreuung ebenfalls sehr zufrieden ist, zeigt nicht zuletzt die Treue, die man dem Schweizer Maschinenbauer entgegenbringt, denn neben den zwei FORM 3000 HP-Maschinen sind bei ELMET noch zwei Roboform 55P, eine AC Challenge V3, eine Erodierzelle bestehend aus zwei Roboform 550S und Automation von System 3R sowie seit Kurzem auch eine CUT 300 Drahterodiermaschine im Einsatz. „Wenn alles nach unserer Zufriedenheit verläuft, sind wir ein sehr treuer Maschinenkunde. Im Falle von GF AgieCharmilles bereits seit 17 Jahren“, stellt Christian Reslhuber abschließend fest.