anwenderreportage

Spezialwerkzeugbau für Silikonspritzguss

Als Spezialanbieter für Werkzeuge und Anlagen für die Verarbeitung von Flüssigsilikon und Mehrkomponentenwerkstoffen setzt die ACH solution GmbH auf ein C 40 V Fräsbearbeitungszentrum von Hermle. Neben speziellen Spritzgusswerkzeugen werden darauf auch Sonderkomponenten für ACH-Dosierpumpen hergestellt. Autor: Georg Schöpf / x-technik

Der moderne Werkzeugbau bei ACH dient sowohl der Herstellung von Spritzgießwerkzeugen im Kundenauftrag als auch der Fertigung von Komponenten für komplette Turn-Key-Lösungen im Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren.

Der moderne Werkzeugbau bei ACH dient sowohl der Herstellung von Spritzgießwerkzeugen im Kundenauftrag als auch der Fertigung von Komponenten für komplette Turn-Key-Lösungen im Mehrkomponenten-Spritzgießverfahren.

Maximilian Riedl
Betriebsleiter bei ACH

„Ursprünglich war die Maschine nur für die Plattenbearbeitung gedacht. Wir haben aber schnell erkannt, dass damit auch eine sehr genaue Schlichtbearbeitung unserer Spritzgusswerkzeuge möglich ist. “

Schon von Beginn an beschäftigt sich die im oberösterreichischen Fischlham ansässige ACH solution GmbH (ACH) mit der Planung und Herstellung von Anlagen für die Verarbeitung von Flüssigsilikon und Mehrkomponentenwerkstoffen. Diese Spezialdisziplin im Spritzguss stellt ganz besondere Anforderungen an Maschinen und Ausstattung, sowie an die Verfahrenstechnik. Christian Hefner, der das Unternehmen 2002 gegründet hat, blickt auf über 30 Jahre Erfahrung auf diesem Gebiet zurück. Üblicherweise kommen die Endprodukte in Medizintechnik, Pharmakologie, Automobilindustrie sowie in Haustechnik und Haushaltswaren zum Einsatz.

Besonders die Dosierung von Flüssigsilikon beim Spritzguss erfordert spezielles Equipment. ACH bietet mit dem ACH-MaxiMix und dem ACH-MiniMix zwei Dosieranlagen an, die genau auf diese Anforderungen abgestimmt sind. Diese wurden von den Fischlhamer Silikonspezialisten entwickelt und werden in Eigenfertigung hergestellt.

Wolfgang Krinzinger
Vertrieb Österreich Hermle

„Die C 40 V ist ein Universal-Fräsbearbeitungszentrum, das sich durch hohe Stabilität auszeichnet. Die verwendeten Materialien sorgen für eine besonders gute Schwingungsdämpfung, was sich bei der Bearbeitung von Freiformflächen besonders bewährt. “

Spezielle Werkzeuge für spezielle Werkstoffe

„Die Werkzeuge bei der Verarbeitung von Flüssigsilikon stellen besonders hohe Anforderungen an die Oberflächenqualität und auch an die Genauigkeit. Durch die hohe Viskosität des Materials und die hohen Spritzdrücke werden Werkzeuge mit besonders niedrigen Toleranzen benötigt. Der Spritzvorgang erfordert beheizte Werkzeuge, bei gleichzeitig kühl gehaltenen Anspritzkanälen, was die Komplexität der Spritzgusswerkzeuge enorm erhöht“, erklärt Max Riedl, Betriebsleiter bei ACH.

Die ACH solution GmbH ist Spezialanbieter für Werkzeug- und Anlagenbau im Bereich der Flüssigsilikonverarbeitung und Mehrkomponentenwerkstoffe.

Die ACH solution GmbH ist Spezialanbieter für Werkzeug- und Anlagenbau im Bereich der Flüssigsilikonverarbeitung und Mehrkomponentenwerkstoffe.

Infos zum Anwender

Die ACH solution GmbH ist Spezialanbieter für Werkzeug- und Anlagenbau im Bereich der Flüssigsilikonverarbeitung und Mehrkomponentenwerkstoffe. Mit einem Exportanteil von 95 Prozent bedient das Unternehmen Kunden in USA, Australien, Israel, Irland, Deutschland, Frankreich, England, Schweiz, etc.. Die 33 Mitarbeiter verteilen sich auf die Bereiche Konstruktion, Werkzeugbau, Verfahrenstechnik und Automation. Am Ende stehen komplette Turn-Key Lösungen für die Pharmaindustrie, Medizintechnik, Automobilindustrie, Sanitär- und Haushaltswarenerzeugung.

Kapazitätserweiterung für Werkzeugherstellung

Um speziell bei der Werkzeug- und Formenherstellung effizienter arbeiten zu können, wurde im Jahre 2011 der Maschinenpark um ein Bearbeitungszentrum erweitert. Die Entscheidung fiel dabei auf ein C 40 V von Hermle. „Wir wollten eine hochgenaue Maschine für die Plattenbearbeitung beschaffen, die vor allem einen großzügig bemessenen Arbeitsraum bietet. Zudem genügte uns dafür eine dreiachsige Ausführung“, schildert der Betriebsleiter.

Die in modifizierter Gantry-Bauweise ausgeführte Hermle C 40 V verfügt über eine elektronische und mechanische Absenksperre in der Z-Achse. „Insbesondere bei der Plattenbearbeitung sowie bei der Schlichbearbeitung der gehärteten Einsätze ist das ein enormer Vorteil hinsichtlich prozesssicherem und genauem Arbeiten“, bestätigt Riedl.

Im Formenbau für Silikonteile kommen bei ACH vor allem gehärtete Materialien zum Einsatz. Eine besondere Herausforderung für die Werkzeug/Maschinen-Kombination.

Im Formenbau für Silikonteile kommen bei ACH vor allem gehärtete Materialien zum Einsatz. Eine besondere Herausforderung für die Werkzeug/Maschinen-Kombination.

Die Beschickung des Bearbeitungszentrums erfolgt über ein Achtfach-Palettensystem.

Die Beschickung des Bearbeitungszentrums erfolgt über ein Achtfach-Palettensystem.

Kompakt gebaut

Trotz großzügigem Arbeitsraum von 850 mm x 700 mm x 500 mm besticht die C 40 V durch ihre kompakte Bauform. Für die Aufstellung wird kein gesondertes Fundament benötigt. Die guten Dämpfungseigenschaften verdankt die Maschine ihrer Ausführung in Mineralguss. Dieser wirkt sich aufgrund der geringen Wärmeleitfähigkeit dieses Werkstoffes auch positiv auf den Wärmegang der Gesamtmaschine aus. „Der Y-Schlitten wird als Traverse auf drei Wagen mit drei versetzten Führungen gelagert. Der Querbalken bezieht seine guten Führungseigenschaften aus einer Dreipunktauflage und einen Mittelantrieb. Die Vorschubspindel und das Wegmesssystem befinden sich in unmittelbarer Nähe des Mittenwagens. Rollenumlaufführungen in allen Linearachsen sorgen für konstante, dynamische Verhältnisse“, begründet Wolfgang Krinzinger, Vertrieb Hermle Österreich, die hohe Genauigkeit der Maschine.

Der starre Tisch hält einer Belastung von bis zu 2.000 kg stand und fixiert die Werkstückpaletten über ein Nullpunktspannsystem von System 3R. Zudem verfügt die Anlage über ein 8-fach Palettenwechsel-System, das das Bearbeitungszentrum über einen Fanuc Roboter kontinuierlich mit Werkstücken versorgt – diese Automatisierungslösung wurde von den ACH-Automatisierungstechnikern selbst realisiert.

Die Maschine ist mit einer kraftvollen 15 kW Spindel ausgerüstet. Diese gibt ihre bis zu 18.000 U/min mit 130 Nm über eine HSK A 63 Schnittstelle an die Werkzeuge weiter. Das Werkzeugmagazin umfasst 38 Plätze und ist auf der Maschinenrückseite angeordnet. Es ermöglicht im Dynamic-Mode eine Span-zu-Span Werkzeugwechselzeit von 4,5 Sekunden. Gesteuert wird das Bearbeitungszentrum über eine Heidenhain iTNC530 Steuerung. Digitale Servoantriebe mit vorgespannten Kugelgewindetrieben setzen die Steuerkommandos präzise um und werden permanent positionsüberwacht. „Die Bauweise der Maschine bietet speziell in der Flächenbearbeitung große Vorteile“, weiß Wolfgang Krinzinger und er ergänzt: „Die sehr stabile Achsenführung und der schwingungsdämpfende Aufbau sorgen für eine besonders gute Oberflächenqualität.“

Durch die schwingungsgedämpfte und präzise Bauweise eignet sich die Hermle C 40 V neben einer wirtschaftlichen Plattenbearbeitung auch für die Bearbeitung von Freiformflächen der bei ACH-solution gefertigten Spritzgusswerkzeuge.

Durch die schwingungsgedämpfte und präzise Bauweise eignet sich die Hermle C 40 V neben einer wirtschaftlichen Plattenbearbeitung auch für die Bearbeitung von Freiformflächen der bei ACH-solution gefertigten Spritzgusswerkzeuge.

v.l.n.r.: Max Riedl, Betriebsleiter ACH, Stefan Wimmer, CAM Programmierer, David Ziegelbäck, Maschinenbediener sowie Wolfgang Krinzinger, Vertrieb Hermle Österreich.

v.l.n.r.: Max Riedl, Betriebsleiter ACH, Stefan Wimmer, CAM Programmierer, David Ziegelbäck, Maschinenbediener sowie Wolfgang Krinzinger, Vertrieb Hermle Österreich.

Zusätzliche Möglichkeiten eröffnet

„Ursprünglich wollten wir mit der Maschine ja nur Platten bearbeiten, haben aber schnell festgestellt, dass damit ebenso eine hochgenaue Schlichtbearbeitung von Freiformflächen realisierbar ist“, schildert Riedl seine Erfahrungen mit der Maschine. „Das Zusammenspiel zwischen der C 40 V und unseren Hitachi-Werkzeugen funktioniert dabei hervorragend“, ergänzt er.

Wesentlich für die Entscheidung waren auch die guten Erfahrungen die man mit Hermle bereits in der Vergangenheit gemacht hat. Schließlich verfügt ACH über noch zwei weitere C 20 V Bearbeitungszentren des deutschen Herstellers. „Wir schätzen die kurzen Reaktionszeiten, die gute Erreichbarkeit sowie die hohe Qualität der Servicemitarbeiter wirklich sehr“, bemerkt Riedl. „Überhaupt ist für uns der menschliche Faktor besonders wichtig. Sowohl in der Zusammenarbeit mit Lieferanten, als auch intern in unserem Unternehmen“, betont der Betriebsleiter abschließend.

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