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Dem starken Druck gewachsen

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„…mit mechanischen oder hydraulischen Pressautomaten erfolgt die Formgebung von Hartmetallgrünteilen auf direktem Wege in entsprechend ausgeführte Pressformen (Matrizen). Dieser Schritt findet insbesondere bei geometrisch einfachen Formen und bei entsprechend großen Stückzahlen Anwendung“.

So simpel beschreibt das Unternehmen TRIBO die Herstellung von zum Beispiel Wendeschneidplatten. Ganz so einfach ist es freilich nicht. Die Formenvielfalt und Genauigkeitsanforderungen sind eben doch viel größer. Vor allem die Losgrößen erforderten von den thüringischen Hartmetallherstellern in Immelborn ein Umdenken. Aufgrund der gestiegenen Rohstoffpreise werden die Losgrößen immer kleiner. Es wird je nach Bedarf abgerufen, in höheren Frequenzen also. Just in time erfordert aber ein hohes Maß an Flexibilität. Dem entgegen standen bisher vor allem die aufwändigen Rüst- und Einrichtzeiten der Pressen. Ein Problem, dass es bei der TRIBO GmbH zu lösen galt. Deshalb war es das Ziel der Verantwortlichen, mit neuen Referenz-Spannfuttern produktiver, schneller und präziser zu werden. Wobei diese Parameter voneinander abhängig sind. Um gleichmäßig und gratfrei zu pressen ist ein Werkzeugkontakt natürlich unerwünscht.

So müssen beispielsweise die Pressstempel für Wendeschneidplatten künftig mit Toleranzen von 5 µm gefertigt werden. Die Einrichtarbeiten Stempel zur Matrize wurden bislang von Hand vorgenommen. Ist beispielsweise bei einem runden Stempel und der entsprechenden Matrize ein Spaltmaß von 1/100 mm vorgegeben, wird das ordnungsgemäße Einrichten von Hand fast unmöglich. Es kommt zwangsläufig zu Werkzeugkontakt, der nach wenigen tausend Presshüben zu Materialermüdungen und zum Ausbruch des Stempels führt. Außerdem verursacht diese Abweichung einen Pressgrat der unerwünscht ist und dessen Beseitigung das Pressteil beschädigen könnte und wiederum einen erhöhten Aufwand darstellt. Dementsprechend zeitaufwändig waren deshalb bisher das häufige Umrüsten der Stempel und die Einrichtzeiten bzw. die Reparaturen der Pressstempel. Olaf Klein, Leiter Konstruktion / Entwicklung und stellvertretender Betriebsleiter bei TRIBO beziffert das Dilemma wie folgt:

„Der Aufwand für Neuwerkzeuge stand bei einem Drittel zu zwei Drittel für Reparaturen. Mit dem PM Tooling wollen wir deshalb die Fehlerquote und die Einrichtzeiten enorm reduzieren. Das wiederum führt zu einer höheren Verfügbarkeit der Maschine. Derzeit liegen wir bei zirka 65 Prozent. Unser Ziel sind 90 Prozent Verfügbarkeit innerhalb der geplanten Laufzeit von 20 Stunden im Dreischichtbetrieb.“

Neben dieser drastischen Produktivitätssteigerung bringt der Einsatz der Schnellwechsel-Spannsysteme aber noch eine ganze Reihe weiterer Vorteile. Wurde in der Vergangenheit bis zu dreimal am Tag umgerüstet, wollen die Verantwortlichen künftig Aufträge abarbeiten wie sie terminlich vom PPS eingeplant sind. Durch das Mehr an Flexibilität wäre es sogar möglich Aufträge dazwischen zu schieben.

 

Dem Aufbau und der Optik kann man vertrauen

Die Präzision und Produktivitätssteigerung konzentriert sich allerdings nicht allein auf das Pressen. Es ist vielmehr die Durchgängigkeit des Spannsystems. Das ist mit ein Grund, warum man sich in Immelborn für das PM Tooling von Erowa entschieden hat. Das PM Tooling ist die Schnittstelle zwischen Stempel, Matrize und dem Pressadapter. Das System wurde für den Einsatz unter hohen Kräften entwickelt. Sowohl die Matrizen wie auch die Ober- und Unterstempel werden - von der Herstellung bis zum Einsatz auf der Presse - auf dem EROWA PM Tooling bearbeitet.

Durch die Positioniergenauigkeit und die Stabilität des Spannsystems können alle auf dem System hergestellten Stempel und Matrizen problemlos und schnell gewechselt werden. Die Rohlinge für Stempel und Matrizen werden also auf den Spannfuttern zunächst gefräst, erodiert, geschliffen und gehen im Anschluss als Einheit auf die Presse. Stempel und Matrizen lassen sich so ohne weiteres Einstellen und in exakt definierten Referenzpositionen einsetzten. Nachdem bei TRIBO seit Jahren im Erodierbereich das ITS-Spannsystem eingesetzt wird, war es für Olaf Klein nahe liegend auch in der Pulvermetallurgie auf Erowa zu setzen:

„Wir waren mit dem Spannsystem ITS sehr zufrieden und kennen inzwischen ja auch alle Feinheiten. Deshalb wollten wir mit diesem System kompatibel sein. Derzeit sind zwar einige ähnliche Systeme wie das PM Tooling auf dem Markt, allerdings ist das System von Erowa mit der Außenspannung für uns das einzige System, dem wir mit unseren Presskräften bis 25 Tonnen vertraut haben und mit dem wir glauben, unsere Ziele erreichen zu können.“

Die Verantwortlichen gehen davon aus, dass sich die Einrichtzeiten gegenüber konventioneller Werkzeuge mit zirka 45 Minuten bis 60 Minuten auf 15 bis 20 Minuten reduzieren lassen. Ein weiteres, sehr wichtiges Argument für das neue Spannsystem ist aber auch die Tatsache, dass durch das schnelle Einrichten und die hohe Präzision nicht mehr mehrere Werkzeugsätze angefertigt und vorgehalten werden müssen. Künftig wird es ausreichen, einen vorgefertigten Rohling zu lagern.

 

Nebenbei bemerkt

Olaf Klein, Leiter Konstruktion / Entwicklung und stellv. Betriebsleiter, TRIBO Hartstoff GmbH:

„Die Reduzierung der Einrichtzeiten und Reparaturen ist eine enorme Zeit- und Kosteneinsparung, die vor allem auf die höhere Präzision zurückzuführen ist. Wir wollen allerdings noch präziser und in den Spaltmaßen noch enger werden.“

 

Die TRIBO Hartstoff im Blickpunkt

Das Unternehmen wurde 1947 in Immelborn/Thüringen gegründet und beschäftigt sich heute mit ca. 250 Mitarbeitern mit der Herstellung von Hartmetallen und Hartmetallwerkzeugen für die Zerspanung, Umformung und den Verschleißschutz. Dabei grenzt sich TRIBO mit einem kompletten Leistungsspektrum, beginnend von der Entwicklung über das Produkt selbst, wie auch zahlreiche Serviceangebote von der Regenerierung über Analysen und Prüfungen bis hin zu Gutachten von zahlreichen Wettbewerbern ab. Mittlerweile liefert das Unternehmen seine Produkte in mehr als 35 Länder weltweit.


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