Georgensgmünd (D): Der Geschäftsbereich Werkzeugbau des mittelständischen Unternehmens Toolcraft nahm Anfang 2013 ein neues Bearbeitungs-Center in Betrieb. Das vollklimatisierte Bearbeitungs-Center besteht aus folgenden Maschinen: Einer Exeron HSC 600 5-Achs-Fräsmaschine mit Awex 50/5-Wechsler, einer Exeron HSC 300 3-Achs-Fräsmaschine mit Awex 50/5-Wechsler sowie der Erodiermaschine Exeron EDM 313 mit Awex 50/5-Wechsler, zwei Exeron EDM 312 Erodiermaschinen mit Erowa ERM-Roboter und einer Exeron EDM 310 Erodiermaschine. Außerdem sind im Messbereich zwei Zeiss Contura 3D-Koordinaten-Messmaschinen im Einsatz, welche die Messdaten direkt aus der Konstruktion beziehen. Die Reinigung der Paletten erfolgt durch eine Robospa-Anlage von Erowa. Der Clou dieses Bearbeitungs-Centers ist die automatische Steuerung aller Werkzeugteile und Elektroden auf einem UPC-Palettensystem, basierend auf der Automatisierungs-Software Certa.
Nach Auskunft von Klaus Dörr, Betriebsleiter Formenbau und Spritzgießen, ermöglicht das neue Center einen automatisierten Werkzeugbau auf dem neuesten Stand der Technik, mit dem der Teilefluss zentral gesteuert werden kann. Dies ermöglicht, bei Bedarf rund um die Uhr zu produzieren, bei hohem Durchsatz und kurzen Lieferzeiten. Die Investition des neuen Konzepts betrug laut Klaus Dörr rund 1,5 Mio. EUR. Durch die neue Anlage kann nicht nur ein zeitnaher Teilestrom erreicht werden, sondern auch die Werkzeugkonstruktion wird in die Fertigung einbezogen: So können die Werkzeugkonstrukteure Messpunkte und Toleranzen direkt an die Messeinrichtungen von Zeiss senden. Durch eine Vernetzung von Konstruktion und Fertigung ergibt sich eine kontinuierliche Überwachung der Qualität. Mit diesem industrialisierten Werkzeugbau werden ein hohes technisches Niveau, bei hohen Durchsätzen und eine deutliche Verringerung der Handarbeit erreicht.
Automatisierter Werkzeugbau und Spritzgießfertigung unter einem Dach
Der Geschäftsbereich Formenbau und Spritzgießen von Toolcraft hat seine Wurzeln in der Modelleisenbahnfertigung. Miniaturen dieses Bereiches stellten damals bereits höchste Ansprüche an Detailtreue und Fertigungswissen. Nach dem „Abwandern“ dieser Industrie aus Deutschland wandte sich Toolcraft den Herstellern von Hörgeräten zu, um diese mit kompletten Baugruppen zu beliefern. Inzwischen zählen alle namhaften Hersteller in Europa, Amerika und Asien zum Kundenkreis. Der Anspruch der Szene sei sehr hoch, so Klaus Dörr: „Die winzigen Bauteile stellen sehr hohe Ansprüche an den Werkzeugbau, aber auch an Fertigung und Montage. Die geforderten Spaltmaße und die Passgenauigkeit der Einzelteile bewegen sich auf einem Niveau, welches in anderen Branchen deutlich einfacher erreichbar ist.“ Die kleinen Teile für Hörgeräte bewegen sich von 0,01 g bis 5 g Schussgewicht. Um Komplettlösungen im Rahmen der Präzisionsstrategie anbieten zu können, verfügt Toolcraft neben dem Bereich Formenbau mit insgesamt 18 Maschinen und 70 Mitarbeitern über eine Kleinteilespritzerei mit 20 Spritzgießmaschinen und 30 Mitarbeitern. Zudem stehen separat Maschinen für Einfahr- und Serienanlauf zur Verfügung.
Höchste Anforderungen an die Präzision
Die Ansprüche bei Hörgeräten sind vielfältig: Neben der hohen Präzision dieser Miniaturen hat die Passgenauigkeit einen hohen Stellenwert. So fordern die Kunden kleine Spaltmaße von 10 – 20 μ, ein Wert, der in vielen anderen Branchen längst nicht so gering ausgelegt wird. Spritztechnisch sind die Teile schon sehr bemerkenswert. Ein besonderes Thema ist daher auch Verzug im Teil. Um diesen so gering wie möglich zu halten, setzt Toolcraft auf konturnahe Kühlung im Werkzeug: An relevanten Stellen im Werkzeug sorgt die konturnahe Kühlung für „Beruhigung“ an dieser Front. „Ein sehr effektives Mittel“, so Klaus Dörr, „bei dem die Fertigungsstärken des klassischen Werkzeugbaus mit der generativen Fertigung des Laserschmelzens mit Metallen für kombinierte Lösungen sorgen, die fertigungstechnisch überzeugen. Klar ist auch, dass solche Teile eher nach Präzision, als nach möglichst geringen Zyklusgeschwindigkeiten verlangen“.
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Automatisierter Werkzeugbau_automated tool making