Mit einer neuen Maschine und hocheffizienten Werkzeugen möchte eine Werkzeugbauer mit langjähriger Spritzgießhistorie die Partikelschaumverarbeitung so verschlanken, dass sie auch für Spritzgießverarbeiter interessant wird.

Geschäftsführer Stefan Hofmann (links) und Projektleiter Johannes Schütz vor dem  Prototyp der neuen „Bead.Machine“,  deren Entwicklung  vor gut zwei Jahren startete

16:9

 Über die Geburtsstunde eines Formteilautomaten für Partikelschäume

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Doriat, Clemens, Dr.

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Die Impuls-Maschine

In der dritten Auflage zieht die Fachmesse trotz leicht rückläufiger Aussteller- und Besucherzahlen eine positive Bilanz.

Drei Stationen, drei Komponenten: Drehtellerwerkzeug für die Bedienblende des Thermomix TM5

Die Moulding Expo entwickelt sich zum Branchen- und Ideenmarktplatz

Temperiertechnik

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Normalien

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Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

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Heißkanalsysteme

Kaltkanalsysteme

Sensorbestückte Alleskönner

Die hochwertigen Spritzgießformen, die der Finke Formenbau herstellt, werden zu rund einem Drittel in der eigenen Spritzerei, der Finke Anwendungstechnik, eingesetzt. Dort gäbe es genügend Maschinen, um sie zu testen und zu finishen. Trotzdem setzen die Verantwortlichen für diese Prozessschritte lieber auf zwei Tuschierpressen von Millutensil – eine MIL 203 mit 100 t und eine MIL 304 mit 400 t Schließkraft. Aus gutem Grund.

Die Millutensil 304 Blue Line ist die jüngste und zugleich leistungsfähigste Tuschierpresse beim Finke Formenbau. Die Tuschierpressen sind das Quality Gate an der Schnittstelle zwischen Werkzeugbau und Spritzgießerei

Spritzgießwerkzeuge produktionsfertig auf die Maschine zu bringen, hat viele Vorteile

Tuschierpressen

Maschinen für die spanlose Fertigung

Pressen

Ohne Tuschieren keine Genauigkeit

Marmorierungen sind bei Kunststoffbauteilen häufig ein echter Hingucker. Die Herstellung dieser Effekte ist allerdings aufwendig und besitzt einige Tücken bei der Reproduzierbarkeit. Mit neuartigen Maschinendüsen für Spritzgießmaschinen und einer speziellen Dosiertechnik lassen sich marmorierte Formteile deutlich einfacher und prozesssicherer produzieren.

Marmorierungen sorgen für ein ansprechendes Design von Kunststoffformteilen, sind in der Produktion allerdings nicht einfach umzusetzen

Prozesssichere und reproduzierbare Marmorierung

Kunststoffe

Photonik

Optik

Additive Fertigung

Farben, flüssig

Kunststoff Werkstoffe

Additive

Aufregendes Design statt aufregender Fertigung

Hybride Produktionsketten rücken in jüngster Zeit mehr und mehr in den Fokus. So auch die Kombination aus herkömmlicher Fertigung und additiven Verfahren im Werkzeugbau.

Werkzeugeinsatz für einen „Abstandshalter“ aus einem glasfaserverstärkten PA 66. Das Beispiel zeigt, dass auch bei vergleichsweise einfachen Bauteilen die hybride Fertigung sinnvoll und wertschöpfend ist

Additive Fertigung und hybride Werkzeuge in Kombination mit konventioneller Bearbeitung

HSC- / HPC-Bearbeitung

Spanende Verfahren

Werkzeugkonstruktion

Anlagen Additive Fertigung / 3D-Druck, Metall

Anlagen für die Additive Fertigung

Das Potenzial von Redesign und  Bauteilkonsolidierung

Der Werkzeugbauer Siebenwurst optimiert in seinen Routineabläufen Bauteilgestaltung und Fertigungsprozess durch Spritzgießsimulation. Die Software von Simcon sichert unter anderem die Qualität und Maßhaltigkeit des Kunststoffrahmens für das erste Serien-E-Bike aus der Spritzgießmaschine.

Die Rahmen geben den E-Bikes ein außergewöhnliches Design und überzeugen mit Festigkeiten auf dem Niveau von Stahl- oder Aluminiumexemplaren

Komplexe Entwicklungs- und Fertigungsprozesse mit Simulation steuern

Composite-Halbzeuge

Halbzeuge und Zwischenprodukte

Kunststoff-Halbzeuge

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Spritzgießsimulation

Software

Simulation

Fahrradrahmen aus der  Spritzgießmaschine

Ein Werkzeuglogbuch in Papierform ist, gerade wenn es benötigt wird, oft nicht greifbar. Oder unvollständig, denn die Pflege der Informationen ist mit erheblichem Aufwand verbunden. Ein Cloud-unabhängiges elektronisches Werkzeugbegleitheft, das direkt in das Werkzeug integriert ist, könnte alle relevanten Daten direkt zur Verfügung stellen. Durch den digitalisierten Zugriff würden das Lesen bzw. Hinzufügen von Inhalten durch autorisierte Personen ermöglicht und im Bedarfsfall wichtige Anleitungen zum Gebrauch sowie Informationen über den Zustand des Werkzeugs bereitgestellt.

Das montierte ImPro-Modul im Einsatz an einem Demonstratorwerkzeug unter produktionsnahen Bedingungen

Das elektronische Werkzeuglogbuch als Kombination von Betriebsanleitung und Checkheft

Werkzeuginnendrucksensoren

Messtechnik

Sensoren / Messwertaufnehmer

Messdatenerfassung und -verarbeitung

Papierlose QM-Dokumentation

Qualitätsmanagement

Dokumentationsmanagement

Werkzeugüberwachung

Toolmanagement

Mobile Datenerfassung

Logistik

Lagertechnik

Digitale Transformation

Fernwartung / Ferndiagnose

Dokumentenmanagement, CAQ

Qualitätssicherung

Datenmanagement am Werkzeug

Die Heißkanalspezialisten Thermoplay und Männer sowie in Teilen auch Synventive stellen ihren Kunden nun einen gemeinsamen Ansprechpartner mit umfassender Expertise und eine zentral gelegene, serviceorientierte Infrastruktur zur Verfügung.

Aufgrund seiner strategischen Lage in der D-A-CH-Region lassen sich die Service-Kapazitäten der Heißkanal-Spezialisten von Thermoplay und der Männer Group am Standort Bahlingen bündeln

Temperiergeräte

Gießanlagen

Werkzeugwechselsysteme, Spritzgieß

Heißkanaltechnik

Messung von Umgebung (Klima)

Thermoplay D-A-CH künftig durch Männer Group betreut

ALKAZ Sp. z o.o. Sp. K.  

https://www.plastics.alkaz.pl/de

Extrusion

Lohnfertigung

Teile nach Muster

Gehäuse aus Kunststoff

Elektromechanik

Kühlkörper

Produkt- / Formteildesign

Kunststoffverarbeitung

Spritzgießmaschinen

Lager

Maschinenelemente

Einpressverbindungen, Gewinde, Bolzen

Normteile

CAD Werkzeug-, Formenbau

Hochleistungskunststoffe

Thermoplaste

Um neue Wege einschlagen zu können, eröffnet die Zechmayer Kunststofftechnik GmbH ab April 2021 ein Technikum, in dem sämtliche zukunftsweisende Technologien abgebildet werden können.

Ab April 2021 ist das umfangreich ausgestattete Technikum von Zechmayer für Versuche und Abmusterungen geöffnet

20:7

Abrichtwerkzeuge

Präzisionswerkzeuge

Unternehmen

kunststoffe.de

Zechmayer eröffnet Technikum

Verbrauchsmaterialien für die In-vitro-Diagnostik unterliegen hohen Anforderungen an Qualität und Stückzahl, aber auch an das Herstellumfeld im Reinraum. Das hat Implikationen für die gesamte Anlagentechnik – und besonders für den Werkzeugbau.

64-fach-Werkzeug für Pipettenspitzen. Das Heißkanalsystem ist über alle Kavitäten balanciert 

Strategisches Vorgehen durch Klassifizierung nach Produktgruppen

Medizinprodukte

Medizintechnik

Werkzeug-Plattformen  für IVD-Verbrauchsmaterialien

Die Ostschweizer Fachhochschule hat in Kooperation mit der gemeinnützigen KIMW Forschungs-GmbH eine neuartige In-Mold-Markierungstechnik „DynamicMold“ entwickelt. Aus dem Forschungsprojekt resultiert der erste Prototyp für einen digitalen Datumsstempel, den das Schweizer Unternehmen matriq im nächsten Schritt serientauglich im Markt einführen will.

Musterbauteile, individuell gekennzeichnet mit einem DataMatrix-Code

Zwei Institute entwickeln neue In-Mold-Markierungstechnik auf Basis von DM-Codes

Beschichten von Metallen, allgemein

Chemisches Bearbeiten (Auftragen)

Beschichten (CVD, PVD)

Rückverfolgbarkeit, Traceability

Elektronischer Lebenslauf für  jedes Kunststoffprodukt

Seit Anfang Jahr hat die Otto Hofstetter AG das operative Management neu geregelt. Zum 1. Februar 2021 erweiterte das Unternehmen zudem das Angebot um die Herstellung von Werkzeugen für die Pharma- und Medtech-Industrie.

Das neue Verkaufsleiter-Team des Schweizer Werkzeugherstellers Otto Hofstetter AG (v.l.): Fabio Crestani (PAC), Markus Feldmann (PET) und Urs Harder (MED)

Otto Hofstetter AG mit neuem Kompetenzfeld und operativen Management

Der Behälterspezialist Walther Faltsysteme arbeitet seit vielen Jahren mit dem Werkzeugbauer Haidlmair zusammen. Bei aktuellen Projekten kamen nun erstmals zwei weitere Unternehmen der Gruppe ins Spiel, die Walther zu einer höheren Produktivität und Produktionseffizienz verhalfen.

In den beiden Werkzeugen für das Palettendeck und die Kufen kommen eine spezielle Heißkanaldüse und  ein Mould-Monitoring-System zum Einsatz

Walther Faltsysteme kombiniert drei Werkzeugtechnologien der Haidlmair Group

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Condition Monitoring / Prozessüberwachung

Paletten und Behälter

Verpackungstechnik

Mit breitem Schwert und Datensammler

Die Möglichkeiten des 3D-Drucks in Metall erlauben es, Spritzgießformen vollkommen neu zu denken.

Blick auf das topologieoptimierte Werkzeug und die dazugehörigen Kunststoffteile für die optische Industrie  

Toolcraft entwickelt 3D-gedrucktes Spritzgießwerkzeug

3D-Druck-Anlage, pulverbettbasiert, Metall

Fertigungsfreiheit zur Topologieoptimierung genutzt

Hofmann investiert in Tuschierpressen von Millutensil

Mit einer MIL 123 und einer MIL 263 kann Hofmann jetzt sehr komplexe Werkzeuge prüfen – auch in anspruchsvoller Mehrkomponententechnik.

Für exaktes Finish und die spätere reibungslose Inbetriebnahme der Werkzeuge auf der Spritzgießmaschine zogen vor kurzem in die neu gebaute Montagehalle beim Werkzeugbauunternehmen Siegfried Hofmann GmbH in Lichtenfels gleich zwei Millutensil-Tuschierpressen ein: Eine MIL 123 und eine MIL 263 dienen den Werkzeugbauern als Quality Gate. Damit können sie auch sehr komplexe Werkzeuge prüfen – auch in anspruchsvoller Mehrkomponententechnik.

Die Siegfried Hofmann GmbH in Lichtenfels, die in der Branche als „Hofmann – Ihr Impulsgeber“ bekannt ist, fertigt unter anderem ein breites Spektrum an hochwertigen Spritzgießwerkzeugen für komplexe Artikel. So breit wie die Vielfalt der Werkzeuge ist auch das Spektrum der Kundenbranchen. Spritzgießwerkzeuge von Hofmann werden in der Automotive-Industrie genauso eingesetzt wie bei Haushaltswaren, Elektro oder in der Medizintechnik. Dabei kommen auch technische Finessen wie etwa per Lasercusing erstellte konturnahe Kühlungen zum Einsatz. Immer größer wird zudem der Anteil der Formen, in der mehrere Kunststoffe in einem Spritzgießvorgang verarbeitet werden: die Mehrkomponentenwerkzeuge.

Zwar fertigt Hofmann durchaus auch Vorserienwerkzeuge. „Der Großteil unserer Formen entfällt indes auf Serienwerkzeuge“, beschreibt Christian Bülling, Teamleiter Endmontage bei Hofmann, das Spektrum. „Meist sind es Langläufer, die in ihrem Lebenszyklus verlässlich eine große Zahl an Kunststoffteilen produzieren müssen – eines so präzise wie das nächste, ein Werkzeugleben lang. Und das mit einem Minimum an Wartungsaufwand. Das erfordert viel Know-how und auch die technischen Möglichkeiten im Werkzeugbau.“

Die Werkzeuge werden bei Hofmann in einer hohen Fertigungstiefe erstellt. Alle wesentlichen Komponenten entstehen in den beiden Werken am Standort Lichtenfels. Dabei steht den Werkzeugbauern ein junger und leistungsfähiger Maschinenpark zur Verfügung. Der Automatisierungsgrad der Fertigung und auch der Grad der Standardisierung bei Hofmann ist sehr hoch. Die Fertigungsprozesse im Unternehmen sind mit ganzheitlichem Ansatz durchdacht und laufen sehr stabil.

Auch wenn die mechanische Fertigung bei Hofmann die höchsten Standards erfüllt und hochpräzise nach den vorgegebenen Spezifikationen gefertigte Komponenten in die Montage liefert – wie die einzelnen Teile dann tatsächlich zusammenarbeiten und ob alles zusammenpasst, kann letztlich nur die Praxis zeigen. Schließlich spielen neben der Präzision der Zerspaner auch Faktoren wie thermische Einflüsse und insbesondere bei komplexeren Werkzeugen das Zusammenwirken der einzelnen Werkstücktoleranzen eine Rolle. Etwa, wenn sich bei mehreren Etagen die kritischen Werte addieren und plötzlich doch etwas nicht so „gängig“ ist wie gewünscht.

„Wir können fürs Abmustern auch Kapazitäten auf Spritzgießmaschinen der Robert Hofmann GmbH nutzen, die ein sehr gut ausgestattetes Technikum mit leistungsfähigen und aktuellen Spritzgießmaschinen hat“, erklärt Bülling. „Aber das Tuschieren auf diesen Maschinen und vor allem das Umsetzen der Korrekturen ist vom Handling her alles andere als optimal. Und außerdem sollen sie ja Kunststoffteile produzieren – dafür sind sie schließlich da.“ Es gab zwar durchaus Überlegungen in der Hofmann-Geschäftsleitung zur Anschaffung einer Tuschierpresse. Allerdings war eine Presse mit genau den Fähigkeiten, die die Werkzeugbauer in Lichtenfels benötigen, gar nicht am Markt.

Simulation kann den Praxistest nur bedingt ersetzen

„Vor dem Gang auf die Spritzgießmaschine können wir nur auf einer entsprechend ausgestatteten Tuschierpresse zuverlässig feststellen, ob die Formtrennungen in Ordnung sind, ob die Schieber funktionieren und ob auch bei mehreren Trennebenen die sich summierenden Toleranzen passen“, beschreibt Bülling die Anforderungen. „Natürlich können wir heute inzwischen auch vieles simulieren. Aber der Abgleich in der Realität ist mehr denn je wichtig.“

Denn die Werkzeuge sollen ja im Idealfall mehrere Millionen Schuss überstehen. „Dazu kommt, dass die wenigsten Werkzeuge bei Temperaturen um die 20 °C laufen“, berichtet der Montageleiter. „Bei Temperaturen typischerweise zwischen 60 und 80 °C auf der Spritzgießmaschine müssen die Komponenten eben auch perfekt zusammenspielen. Nur so kann der Spritzgießer mit unserer Form nachhaltig qualitativ hochwertige Teile fertigen. Und da ist für uns das Tuschieren auf einer Presse unerlässlich.“

Die Werkzeugvielfalt bei Hofmann spannt das Spektrum für die Formen im Bereich zwischen 100 kg und 30 t auf. Darunter sehr komplexe Mehrkavitätenwerkzeuge und immer mehr auch Mehrkomponentenformen. Speziell die Mehrkomponentenwerkzeuge zu tuschieren wurde zur Herausforderung.

Die Presse muss alle Werkzeugbewegungen exakt ermöglichen

Schließlich muss eine Tuschierpresse für Mehrkomponentenwerkzeuge etwa in Drehtellertechnik mehr können als nur ein simples Auf-Zu. So müssen sich die Mehrkomponentenformen auf der Presse auch bequem und präzise in allen Kombinationen testen lassen – wie sie eben auch bei der Produktion auf der Spritzgießmaschine auftreten.

Das bedeutet, dass bei einem Drehtellerwerkzeug auch die Drehung der Formhälfte auf der Presse möglich sein muss. Und zwar sehr präzise in allen Indexpositionen, die für das Spritzen der unterschiedlichen Werkstoffkomponenten in der Form notwendig sind.

Die Werkzeugbauer aus Lichtenfels sahen sich die am Markt vorhandenen Lösungen sehr genau an. Genau das, was sie suchten, fanden sie allerdings trotz sorgfältiger Recherche nicht. Speziell der Drehteller war für Werkzeuge in der geforderten Dimension so bisher auf keiner Tuschierpresse zu finden.

Millutensil baute eine Tuschierpresse nach Hofmanns Wünschen

Die beste Entsprechung fanden die Lichtenfelser in Modellen der Serie MIL aus der „Blue Line“-Reihe bei Millutensil. „Aber die waren für kleinere Werkzeuge gebaut – für unsere Größen gab es das so nicht“, erinnert sich Bülling. „Zumindest konnten wir uns aber dort das Prinzip schon einmal in der Realität anschauen. Und das, was uns die Italiener zeigten, gefiel uns sehr gut.“

Zudem stießen die Formenbauer bei den italienischen Pressenhersteller mit ihren Wünschen auf offene Ohren, und einige Gespräche später war man sich einig, dass sich eine Tuschierpresse nach den Wünschen der Lichtenfelser technisch und auch im wirtschaftlichen Rahmen realisieren lässt. „Für uns ist wichtig, dass nicht nur unsere technischen Ansprüche umgesetzt werden“, betont Bülling. „Auch das Preis-Leistungs-Verhältnis ist für uns ein wesentlicher Faktor. Und das stimmt bei Millutensil.“

So kam es, dass in die neue Montagehalle Ende vergangenen Jahres neben einer kleineren Millutensil MIL 123 auch eine neu konzipierte Millutensil MIL 263 einzog. Beide zudem in den Hofmann-Hausfarben Hellgrün und Grau.

Komplexe Mehrkomponentenwerkzeuge auf der Presse

Die Millutensil MIL 263 hebt sich aber nicht nur mit ihrer Farbgebung ab. Sie hat in ihren Tisch integriert einen speziell für 2K- und 3K-Werkzeuge ausgelegten Drehteller. Der lässt sich beispielsweise für optimales Bearbeiten stufenlos frei drehen.

„Wir wollen bei Mehrkomponentenwerkzeugen die Passung in allen Stationen überprüfen“, erklärt Bülling. „Früher ging das, wenn überhaupt, nur mit großem manuellem Aufwand. Mit einem Drehteller ist es nun möglich, auf der Presse die jeweiligen Positionen exakt anzufahren. Damit können wir auch komplexe Formen komplett tuschieren.“

Die Intelligenz der Pressensteuerung erkennt anhand des eingegebenen Werkzeugs, in welchen Schritten es indexiert, und verriegelt entsprechend. So ist das Zusammenfahren der Werkzeughälften ausschließlich bei den festgelegten Positionen möglich, also individuell je nach Form etwa bei 0°, 120°, und 240° oder bei 0° und 180°.

Damit sind Kollisionen, wie sie aufgrund falscher Indexpositionen, entstehen können, schon von der Presse her ausgeschlossen. So können die Werkzeugbauer in Lichtenfels auch sehr komplexe Mehrkomponentenwerkzeuge schnell, sicher und problemlos tuschieren. Die vier Säulen der Presse und entsprechende Funktionen der Steuerung sorgen für sehr feinfühliges und präzises Tuschieren und für hohe Sicherheit.

Die MIL 263 bei Hofmann verfügt über eine Klemmkraft bis 2000 kN und eine maximale Öffnungskraft von 550 kN. Der untere Tisch der Tuschierpresse lässt sich mit bis zu 45.000 kg belasten. Der Obertisch trägt bis zu 20.000 kg. Die Plattenabmessungen liegen bei 2500 × 2000 mm. Das lässt sogar noch Raum für Zuwachs bei den Werkzeugdimensionen.

Die Tuschierpresse Millutensil MIL 263 lässt sich wie ihre kleine Schwester MIL123 sehr intuitiv per Siemens-SPS steuern. Die Eingaben erfolgen graphisch unterstützt über ein benutzerfreundliches und übersichtliches Bedienfeld via Touch-Panel.

Auch sonst sind die Pressen auf Ergonomie getrimmt: So kann beispielsweise die Werkzeughälfte am Obertisch aus der Presse herausgeschwenkt und in einer für den Mitarbeiter angenehmen Position abgelegt werden. So lassen sich Arbeiten in einer natürlichen Körperhaltung und ohne Anstrengung ausführen.

Der Untertisch, in den der Drehteller integriert ist, lässt sich zudem komplett aus der Presse herausfahren. Damit kann auch diese Werkzeughälfte optimal bearbeitet werden. Gerade, wenn feinste Korrekturen im µm-Bereich manuell auszuführen sind, ein großer Vorteil. Zudem kann so die Beladung hindernisfrei auch per Kran erfolgen – gerade bei großen Werkzeugen gibt es zur Beladung per Hallenkran auch keine auch nur annähernd so sichere Alternative.

Die große und die kleine Schwester decken das Anforderungsspektrum ab

Auch die kleine Millutensil MIL 123 verfügt über alle sicherheitstechnischen Features und das einfache, intuitive Bedienkonzept der großen Schwester. Allerdings sind die Werkzeugdimensionen hier deutlich kleiner: Der untere Tisch dieser Millutensil-Tuschierpresse fasst Werkzeuge bis zu 7500 kg. Der Obertisch trägt bis zu 3500 kg. Und die Plattenabmessungen liegen hier bei „nur“ 1200 × 1000 mm. Mit den beiden Pressen gemeinsam deckt Hofmann sein Werkzeugspektrum sehr gut ab.

„Alles in allem haben wir erreicht, dass wir unsere komplexen Formen, gerade auch die in Mehrkomponententechnik, jetzt schnell, umfassend und sicher reif für ihren Produktionseinsatz machen können“, zieht Bülling sein Fazit. „Die beiden Millutensil-Pressen sind unser Garant dafür, dass die Werkzeuge ausgereift, produktionsfertig und ohne überflüssige Korrekturschleifen auf die Spritzgießmaschine kommen. Die MIL 123 und die MIL 263 sind so zu wichtigen Faktoren in unserem Konzept für Qualität ‚Made by Hofmann‘ geworden.“