Makino D 500: Einsparpotenziale inklusive

Formeinsätze oder Schieber, 3- oder 5 achsig, wichtig waren bei der Bergs Kunststofftechnik Leistung, hohe Geschwindigkeiten an der Kontur und Präzision im Raum.

Die hergestellten Spritzgusswerkzeuge wurden bei Bergs über die Jahre immer größer, darauf hatte man im Bereich des Spritzguss mit neuen Kunststoffspritzgussmaschinen reagiert. Beim 3-Achsfräsen war die vorhandene Maschine allerdings längst zu klein und in die Jahre gekommen. Deshalb sollte 2012 in ein neues 3-Achs-Bearbeitungszentrum investiert werden. „Für ein zeitintensives Benchmark“, so Geschäftsführer Andreas Bergs, „war bei unserer Unternehmensgröße keine Zeit.“ Deshalb waren auch nur zwei Maschinen in der engeren Auswahl, Die Anforderungen waren klar definiert: Weil das 3D-Fräsen einen Schwerpunkt einnimmt, müssen hohe Geschwindigkeiten an der Kontur erreicht werden, bei gleichzeitig höchster Genauigkeit. Erfüllt werden diese seit damals von der Makino F8.

Das Gespann Makino F8 und D 500: Die Schruppzeiten wurden um 50 Prozent, die Schlichtzeiten um 30 Prozent reduziert. Außerdem führt die Bearbeitung zu klar besseren Oberflächengüten und weniger Werkzeugverschleiß.

Infos zum Anwender

Das Unternehmen wurde 1955 gegründet und wird von Andreas Bergs in der 3. Generation geführt. Zum Kundenkreis zählen mittlerweile die Möbel-, Automobil- und Sportindustrie mit Spritzgussteilen von 1 g bis 1,5 kg. Bergs Kunststofftechnik gilt zudem als wichtiger Lieferant von Skispitzen aus 2-K-Teilen und Skibindungsplatten für Fischer und Blizzard. Heute beschäftigt das Unternehmen 30 Kunststofftechniker und Werkzeugmacher und verfügt über 20 Spritzgussmaschinen, mit 40 bis 500 Tonnen Schließkraft.

Enormes Potential im 5-Achs-Bereich

Obwohl man in Ennsdorf das Vertikalbearbeitungszentrum Makino F8 als relativ große Maschine bezeichnet, gelangen diese Versuche hier selbst mit den kleinsten Fräsern. Zudem entsprach die Maschine den Werkzeuggrößen von über 1.000 x 400 mm. Die positiven Erfahrungen über drei Jahre und die Notwendigkeit, Schieber und Einsätze fünfachsig zu bearbeiten, führten dann 2015 dazu, dass man in ein weiteres Bearbeitungszentrum von Makino investierte.

Diesmal allerdings in das 5-Achs-Bearbeitungszentrum D 500 von Makino. Ein Schritt, so Andreas Bergs der längst überfällig war: „Wir hatten drei Jahre ein 5-Achs-Zentrum eines anderen Herstellers, diese Maschine wurde uns allerdings zu kostenintensiv. Die jährlichen Kosten für den Service erreichten nahezu einen 6-stelligen Betrag und die Störungen/Schwächen konnten eigentlich nie komplett beseitigt werden."

Ähnlich wie bei der F8 waren bei Bergs wieder zwei Maschinen in der Endauswahl. Mittlerweile wusste man aber, was mit Makino möglich ist, hatte Musterwerkstücke der D 500 begutachtet und schließlich in die D 500 investiert. Seit Mai 2015 fertigt man nun in Ennsdorf auch auf der D 500. Die Ergebnisse derart positiven Ergebnisse kamen für die Verantwortlichen allerdings überraschend. „Im Gegensatz zu unserem bisherigen 5-Achszentrum konnten wir die Schruppzeiten um 50 Prozent, die Schlichtzeiten je nach Kontur um 30 Prozent reduzieren. Außerdem führt die Bearbeitung mit dieser Maschine zu klar besseren Oberflächengüten und selbst der Werkzeugverschleiß hat sich enorm reduziert“, zeigt Maschinenbediener Christian Fröschl, das beachtliche Potential der neuen Maschine auf.

Den größten Vorteil der D 500 sehen die Spezialisten bei Bergs aber darin, dass die Maschine thermostabil ist und absolut reproduzierbare Qualität garantiert. Das heißt, wechselte man beispielsweise bei einer Bearbeitung ein neues Fräswerkzeug ein, kam es bislang zu einem Versatz zwischen zwei bis drei Hundertstel Millimeter. An der D 500 ist dagegen ein Unterschied nach einem Werkzeugwechsel kaum messbar und wenn überhaupt, nur an der Oberflächenstruktur zu erkennen.

Noch werden die Kupferelektroden auf der D 500 manuell beladen. Für eine Automation im März 2016 ist die Maschine bereits vorbereitet.

Konzentration auf das Wesentliche und die Peripherie

Obwohl bei den Oberösterreichern teilweise auch Werkstücke mit einer Laufzeit von zwei Wochen aufgespannt werden, sieht Andreas Bergs die Einsparpotenziale weniger in den Bearbeitungsparametern sondern viel mehr in der Nacharbeit: „Wir sind mit der Makino nicht nur schneller, sondern die Maschine ist um eine 10er Potenz präziser als die vorherige Maschine. Wir fertigen allerdings auch häufig Werkzeuge für Sichtteile. Da geht es um höchste Oberflächengüten – es wird u. a. poliert oder geätzt. Wir sind zwar mit der D 500 noch am Anfang, die gefrästen Oberflächen sind aber schon jetzt „erste Sahne“. Deshalb konzentrieren wir uns derzeit auf die Reduzierung der Nacharbeit.“

Diese Zeit- und Kostenersparnisse lassen sich an einigen Projekten konkret beziffern: So war beispielsweise die Garnitur für ein Spritzgusswerkzeug innerhalb von nur vier Stunden abgeschlossen. Benötigte man dazu vorher für das Tuschieren noch einen Tag, waren hier nach der Bearbeitung mit der Makino nur noch zwei Stunden notwendig. Insgesamt rechnen die Verantwortlichen, dass sich angefangen vom Vorschlichten bis zum Tuschieren bis 70 Prozent Zeiteinsparungen erzielen lassen.

Fräswerkzeug als wichtiger Parameter

Diese erreichte Präzision ist freilich nur dann möglich, wenn auch die gesamte Peripherie stimmt. Bei der Bergs Kunststofftechnik zählen dazu auch die Fräswerkzeuge. Mit dem Einsatz von Schruppfräsern der Scheinecker GmbH konnten demnach die Geschwindigkeiten von 2 m/min auf 9 m/min gesteigert werden. Im Gegensatz zu den bisher eingesetzten Werkzeugen gelingt das vor allem auch prozesssicher. Solch enorme Steigerungen sieht man auch im Bereich in der Zerspanung von Kupferelektroden. Praktiziert wurden hier Schruppgeschwindigkeiten von 15 m/min, erfolgreich getestet sogar 25 bis 30 m/min.

Für Roland Gnigler, Anwendungstechniker bei Scheinecker sind solche Werte freilich nur unter bestimmten Voraussetzungen zu erreichen: „Mit dem hier eingesetzten Bearbeitungszentrum erzielten wir selbst bei Fräsern mit einem Durchmesser von 1,0 mm und einer Auskraglänge von 40 mm sehr positive Ergebnisse. Das heißt, auch da muss der Prozess ja äußerst stabil laufen.“

Ideale Strategie für den Werkzeug- und Formenbau

Thomas Szirtes, Vertriebsleiter bei der Steindl Vertriebs GmbH sieht diese Erfolge allerdings auch als Teil der Frässtrategie: „Zunächst ist es sicher wichtig, dass man auf einer Maschine fertigt, die Präzision und die notwendige Leistung mit entsprechender Stabilität mitbringt. Wir fertigen bei Bergs mit einer Überlappung von 55 Prozent, Zustellung 5/10 mm, einem Vorschub zwischen 10 bis 12 m/min und gehen bis zu 3/10 mm ans Endmaß. So entstehen keine Stufen, die zeitintensiv vorgeschlichtet werden müssen.

Das heißt, wenig Zustellung, hoher Vorschub führt nicht nur hier in Ennsdorf in der Gesamtheit zu dieser enormen Zeiteinsparung sondern ist aus unserer Sicht generell die ideale Strategie für den Werkzeug- und Formenbau.“

www.makino.com www.steindl.at www.scheinecker-wels.at