Den Rest erledigen die Spezialisten

Die Kreativität und Erfahrung der Konstrukteure von Peter Wörgartner Werkzeugbau und Produktionstechnik zeigt sich vor allem an ihren Stanz-Biegeteilen — produziert auf Bihler-Maschinen.

23. Mai 2008

»Es ist üblich, dass uns ein Kunde seine Maschine beistellt. Bei dieser Maschine — einem Bihler Stanz-Biegeautomaten GRM 80E — für den Einsatz in der Elektroindustrie ist es sogar so, dass der Kunde die Maschine für den Werkzeugaufbau bei Bihler geleast hat, weil er die eigentliche Produktionsmaschine nicht frei bekommt«, erläutert Peter Wörgartner, Inhaber und Geschäftsführer der Werkzeugbau Wörgartner und der WP-Wörgartner Produktions GmbH die Hintergründe. Nach dem Werkzeugaufbau wird die Bihler-Produktionsanlage jährlich mehrere Millionen Teile in verschiedenen Ausführungen und Varianten mit höchster Qualität, Effizienz und Produktivität produzieren. Peter Wörgartner spricht aus Erfahrung. Seit 1985 ist der Mitvierziger im Geschäft und hat sich von Anfang an auf den Werkzeugbau für Bihler-Maschinen und die Produktion mit Bihler Stanz-Biegetechnologie konzentriert. Sein in Oberndorf bei Kitzbühel beheimatetes Unternehmen beschäftigt 65 Mitarbeiter und erwirtschaftet einen Jahresumsatz von ca. 10 Mio. Euro, rund 80 Prozent davon in der Produktion. Dass es dem Unternehmen gut geht, sieht man ihm an: der moderne, holzverschalte Bau passt sich in das Alpenländische ein und eine Dachterrasse mit Panoramablick auf das Kitzbüheler Horn bietet den Mitarbeitern zur Pause Feriengefühl. »Dies allerdings sei nur notwendig gewesen, um von der Straße mit dem Kran Maschinen in die Halle einbringen zu können«, erläutert Peter Wörgartner den vermeintlichen Luxus.

Sieben mal Bihler

Angefangen hat der dynamische Unternehmer vor rund 20 Jahren mit dem Geld aus dem Verkauf seines gebrauchten Autos und einem aufgelösten Bausparvertrag. Seine Kompetenz und Erfahrungen, erklärt er schmunzelnd, habe er sich hart an den Wochenenden erarbeitet, an denen er ausbügeln musste, was in der Woche schief gelaufen ist. Mittlerweile ist es als etabliertes Unternehmen etwas leichter. Produziert wird auf sieben Bihler-Maschinen, angefangen beim Bihler Stanz- und Biegeautomaten RM 35 über den GRM 50 und GRM 80 bis zum auf Vorder- und Rückseite beidseitig arbeitenden Multicenter MC 82. Dazu kommen noch eine Widerstandsschweißanlage und Gewindeformanlagen von Bihler sowie Montagemaschinen und Beutelfüll- und Beutelschweißmaschine. Einige herkömmliche Stanzautomaten mit 160-, 40- und 25 Tonnen Presskraft, auf denen auf Kundenwunsch mit Folgeverbundwerkzeugen produziert wird, ergänzen das Spektrum. Eine kleine Besonderheit sind die selbstentwickelten Anlagen zur Rohrbearbeitung, darunter eine Rohrbiegeanlage, auf der mit mehreren Biegeköpfen Benzinleitungen gleichzeitig dreidimensional gebogen werden. Bis zu einer Umformkraft von 100 t sind diese Maschinen ausgelegt.

Produktionserfahrung für den Werkzeugbau

Wörgartner hat von Anfang an Werkzeugbau und Produktion nebeneinander betrieben. Nur so lassen sich die Maschinen finanzieren, die man zum Ausprobieren sowieso braucht, und zum anderen kann man nur in der echten Produktion die wirklichen Erfahrungen für den Werkzeugbau lernen. Das hat sich schon beim ersten Teil, das er auf einer Bihler-Maschine gefertigt hat, gelohnt. Den Fangbügel für eine Snowboard-Bindung hatte der Hersteller als manuelle Einlegearbeit mit mehrfachem Werkzeugwechsel kalkuliert. »Ich habe das Teil als Bihler-Teil ausgelegt und konnte mit den günstigen Werkzeugkosten zum vielleicht halben Preis anbieten, war aber hundertmal schneller wie mit der Einlegearbeit.« Beide haben von dem Auftrag profitiert, aber damals wie heute stellt Wörgartner immer wieder fest, dass viele Konstrukteure und Fertigungsleute sich unter der Stanz-Biegetechnologie nicht wirklich etwas vorstellen können. Ganz zu schweigen davon, »dass sie wüssten, wie optimale Stanz-Biegeteile aussehen sollten.«

Technologievorteile

Und teils wird die Bihler-Technologie als Alternative oder als Wettbewerb zum Folgeverbundwerkzeug verstanden. Tatsächlich handelt es sich aber um unterschiedliche Technologien, die sich nur zum Teil überdecken. Wird ein Teil überwiegend durch Tiefziehen hergestellt, ist das Folgeverbundwerkzeug prädestiniert. Wenn aber überwiegend Biegeumformungen, Füge- und Montagevorgänge gebraucht werden, hat die Bihler-Technologie deutliche Vorteile. »Der Folgeverbund hört eigentlich da auf«, so Wörgartner, »wo bei der Bihler-Technologie die Presse aufhört. Und dann kommt hinzu, was eine Presse nicht kann und was beim Einsatz eines Folgeverbundwerkzeugs in mehreren Arbeitsschritten, auf verschiedenen Maschinen gemacht werden müsste. Das lässt sich mit der Bihler-Technologie auf einer Maschine komplett automatisieren.« Er meint das doppeldeutig, denn ein Bihler Stanz-Biegeautomat beginnt mit einer Schneid- und Umformstation, die wie eine Presse arbeitet und auf der selbst Folgeverbundwerkzeuge zum Einsatz kommen können. Nach der Schneid- und Umformstation folgen universelle und flexible Bearbeitungseinheiten, die entweder radial um oder linear entlang einer Arbeitsebene angeordnet sind. Jede dieser Bearbeitungseinheiten wird von einer individuell ausgelegten Kurvenscheibe angetrieben, sodass ihre Bewegungsabläufe frei wählbar sind. Und relativ frei wählbar ist auch die Positionierung der Bearbeitungseinheiten auf der Grundplatte der Maschine, mit dem Effekt, dass Zugriffe von fast allen Seiten, also auch von vorne und von der Seite, ebenso möglich sind wie zum Beispiel Drehungen des Werkstücks um seine Hochachse. »Selbst das Klemmen des Werkstücks wird prozesssicherer, weil im Gegensatz zum Folgeverbundwerkzeug nicht gegen Federn, sondern gegen definiert bewegte Stempel gespannt wird. Und definierte Bewegungen bringen Vorteil in der Präzision und in der Wiederholgenauigkeit. Wenn man für die Herstellung eines Teils beide Lösungen einsetzen könnte — also Folgeverbund oder Bihler-Technik —, ist die Präzision beim Bihler-Automaten deutlich höher«, sagt Wörgartner. Und das hängt mit prinzipiellen Anordnungen zusammen: einerseits ein starres zusammenhängendes und geschlossenes System beim Folgeverbundwerkzeug und andererseits separat einstellbare und gut zugängliche Einzelwerkzeuge bei der Bihler Technologie. Aus seiner täglichen Arbeit mit Folgeverbundwerkzeugen weiß Wörgartner die Zugänglichkeit der Bihler-Technologie zu schätzen. Immerhin stellt die GRM 80 vom Start des Rückhaltereinzug bis zum Ende der Arbeitsebene rund eineinhalb Meter Umformweg zur Verfügung, gut zugänglich für Montageeinheiten, Gewindeform-, Schraub- und/oder Schweißmodule. »Von der Zugänglichkeit her und vor allem vom Arbeitsablauf habe ich mit der Bihler Technologie enorme Vorteile«, resümiert Wörgartner, und dann kommt noch die Präzision dazu: »Wenn ich bei einer Umformung auf einer Bihler-Maschine, an einer Stelle höchste Präzision brauche, dann reicht es, wenn das dort eingesetzte Modul entsprechend präzise ist — und nicht der komplette Werkzeugsatz.« Ein solches kleines Modul hat ein Werkzeugbauer toleranzmäßig einwandfrei im Griff. Und eben diese Präzision bringt die im Leitsatz des Unternehmens beschriebene Sicherheit. So gesehen ist der Einsatz der landläufig teuer eingeschätzten Bihler-Technologie im Endeffekt für die Herstellung von Präzisionsteilen günstiger als die Fertigung auf einer Präzisionspresse. Das heißt aber nicht, dass der Werkzeugbau für Bihler-Maschinen einfach wäre. Bei komplexen Werkzeuglösungen werden bestimmt 30 Prozent des gesamten Aufwandes für die kreative Leistung und das Entwickeln der Bewegungen und Umformungen benötigt, der Rest ist Ausführung und Detailarbeit, sagen die Wörgartner-Werkzeugkonstrukteure. Bihler stellt dem Konstrukteur eine umfangreiche Palette an Software- und Engineering-Tools zur Verfügung und unterstützt somit die effektive Erstellung von CAD-Konstruktionen für Werkzeuge auf Bihler-Systemen. Ausgehend vom fertigen Bauteil wird mit Hilfe der Bihler-Technologie-Software ein Biegekonzept erstellt. Nachdem materialabhängig der K-Faktor und die Rückfederung definiert sind, kann die Platine und eine beliebige Anzahl von Biegestellungen im be- oder entlasteten Zustand parametrisch dargestellt werden. Auch bei der Erzeugung von Kurvenablaufplänen unterstützt die Software die Anwender. Innerhalb eines Arbeitszyklus (360°) werden die Werkzeugbewegungen abhängig voneinander definiert. Beim Definieren und Optimieren der kurven- und NC-gesteuerten Aggregatbewegungen sind Grenzwerte sichtbar, die bei der Auslegung der Bewegungsabläufe zu beachten sind.

3D-Unterstützung für Konstrukteure

Durch einfache Änderbarkeit der einzelnen Bewegungen wird der gesamte Funktionsablauf schnell optimiert und somit die Taktzeiten positiv beeinflusst. Eine entsprechende Simulation in 3D unterstützt die Anwender in dieser Phase der Konstruktion. Resultierend von einem optimalen Funktionsplan werden anschließend die Kurvenscheiben in 3D oder 2D erzeugt. In Oberndorf wird man in den nächsten Monaten komplett auf 3D mit der Bihler Technologie-Software umstellen. Ein komplett durchgängiger Prozess, von der Konstruktion bis zur Fertigung der Werkzeuge, wird bei Wörgartner in diesem Jahr realisiert. Trotz aller Hilfsmittel: ein Werkzeugsatz lässt nicht von jetzt auf gleich erstellen. Kleinere Werkzeuge, die nicht auf einer Maschine aufgebaut werden, sind in acht bis zehn Wochen fertig. Bei größeren Werkzeugsätzen sollten schon mal sechs bis acht Monate veranschlagt werden. »Ein Bihler-Werkzeug lohnt sich ab einer Menge von ca. 50.000 Teilen«, so Peter Wörgartner. Und das ist die Einstiegsgröße für ihn als Lohndienstleister. Noch besser wird der Effekt bei Großserien. Folglich haben die Kunden des Oberndorfer Unternehmens auch marktbekannte Namen, die Peter Wörgartner zwar gerne verraten würde, aber aus Gründen des Vertrauensschutzes verschweigt. Aus unterschiedlichen Branchen kommen die Unternehmen, und das Teilespektrum in den Vitrinen reicht von Rohrschellen bis Skibindungsteilen, von Büromaschinenteilen bis zu Scharnieren. Nur detailliert will er die aktuellen Teile nicht zeigen, denn darin steckt angesichts der Serien größtes geldwertes Know-how. Das ist auch der Grund, warum er keine Kunden hat, die untereinander im Wettbewerb stehen. Das schätzen die Kunden und binden ihn immer früher in ihre Entwicklungsprozesse ein. So lassen sich frühzeitig fertigungstechnische Luxusteile vermeiden und günstiger herzustellende Alternativen einbringen. Und weil Konstrukteure mehr an die Funktion als an die Fertigung der Bauteile denken, hat er schon manchem Fachmann die Augen geöffnet, wenn er ihm erklärt hat, »wie viel eine Toleranz auf der Zeichnung kostet, wenn sie denn ernst gemeint ist.« Bei dieser Gelegenheit gibt Wörgartner dann auch schon mal einige Tipps, wie Bauteile zu Bihler-Teilen werden: »Biegen statt Tiefziehen.« Wo immer es geht, sollten Tiefziehoperationen durch Biegeumformungen ersetzt werden. Denn Tiefziehen stresst das Material, braucht deshalb mehr Zeit und ist anfälliger gegen Fehler. Wer das berücksichtigt ist relativ dicht am Bihler-Teil — den Rest erledigen die Spezialisten des von Bihler zertifizierten Werkzeugbauers in Oberndorf.

Volker Albrecht

Erschienen in Ausgabe: 05/2008