Präzision ist der Schlüssel

Präzision planen, produzieren, kontrollieren, dokumentieren – unter diesem Motto lud das Werkzeugbau-Institut Südwestfalen zum dritten Mal zu seiner Fachtagung nach Lüdenscheid ein. Das Event in der VDWF-Außenstelle lockte mit interessanten Fachvorträgen sowie Anwendungsbeispielen und ermöglichte einen Einblick in die aktuellen Entwicklungen rund um innovative Bearbeitungsverfahren.

25. Februar 2015

Rechtzeitig zum zweitägigen Branchentreff war der Umzug innerhalb Lüdenscheids abgeschlossen und die neuen Räume des Werkzeugbau-Instituts Südwestfalen (wi-swf) konnten gebührend eingeweiht werden. Passend zur neuaufgestellten räumlichen und technischen Infrastruktur an der neuen Institutsadresse drehte sich die Tagung um das Kriterium Präzision als Anforderung für die Zukunft, vor allem vor dem Hintergrund des schnellen Wandels von Produkten und Materialien.

wi-swf-Geschäftsführer Olaf Schmidt erklärte in seiner Begrüßungsansprache, dass gerade diese Präzision und die daraus resultierende Qualität und Wiederholgenauigkeit der Schlüssel dazu sei, um sich gegenüber dem Billigwettbewerb – der übrigens nicht nur aus Asien kommt, sondern auch ganz in der Nähe beispielsweise in der Türkei oder in Griechenland anzutreffen sei – durchzusetzen. Auf diese Weise könne man sich den Produktionsstandort in Mitteleuropa bewahren. Dabei nütze es nichts, nur genau zu fertigen, „sondern diese Präzision muss man auch nachweisen können“, erklärte VDWF-Präsident Professor Thomas Seul in seiner Funktion als wissenschaftlicher Beirat des wi-swf.

Ein zunehmend wichtiges Thema, wie Seul findet, da die klein- und mittelständisch geprägte Werkzeug- und Formenbaubranche letztendlich doch durch ihre Kunden, also die Großindustrie, geprägt ist. Und gerade die Branche gibt das Thema Genauigkeitsnachweis in ihren Pflichtenheften an den Werkzeugmacher weiter und fordert zunehmend, dass Werkzeuge zertifiziert und dokumentiert werden. Oft liege diese Arbeit, die mit textlichen Beschreibungen, Papier und Unterschriften zu tun hat, den Werkzeugbauern aber nicht. „Trotzdem ist dieser Arbeitsschritt nicht zu unterschätzen“, so Schmidt, „da man bei Fehlchargen nachweisen können muss, wer wo an welchem Rad falsch gedreht hat, um selbst auch Schadensersatzansprüchen begegnen zu können.“ Daher wird sich der wi-swf auch dem Thema „Richtlinienkonforme Dokumentation“ in einem Verbundprojekt annehmen. Ziel ist es, dem Werkzeug- und Formenbauer ein Rüstmittel, eine Art Katalog, an die Hand zu geben, damit er seine Dokumentation auf eine einfache und durchgängige Weise pflegen kann.

Nach der Einführung eröffnete Dr. Paul Filz, Gründer und Geschäftsführer der Simcon kunststofftechnische Software GmbH in Würselen, die Vortragsreihe und referierte über die Verringerung des Korrekturaufwands bei Spritzgusswerkzeugen durch Füllsimulationen. „So können Zykluszeiten verkürzt, Abmusterungskosten reduziert und letztendlich auch Zeit und Geld bis zur Produktion der Teile gespart werden“, erklärte Dr. Paul Filz.

Was ist machbar und was nicht? Dies in einer sehr frühen Phase des Projekts bereits zu prüfen ist sehr wichtig. „So können material-, verfahrens- und werkzeuggerechte Bauteile angefertigt werden, um auch zukünftigen Präzisionsansprüchen der Industrie gerecht zu werden“, erklärte Dirk Falke. Der VDWF-Sachverständige, der auch als Obmann des Arbeitsausschusses für die Schaffung der neuen DIN 16742 zur Maßhaltigkeit von Formteilen fungiert, gab den Werkzeug- und Formenbauern mit auf den Weg, dass Präzision immer nur ein relativer Begriff sei. „Die Genauigkeit eines Bauteils ist abhängig vom Fertigungsverfahren oder beispielsweise von den Eigenschaften, die das Material mitbringt“, fährt Dirk Falke fort.

Wesentlich für den Werkzeug- und Formenbauer sei es zudem, dass er in einer frühen Phase des Projekts prüft, was unter welchen Voraussetzungen überhaupt umsetzbar ist und was nicht – denn letztendlich sei es seine Aufgabe, ein Werkzeug zu fertigen, das freigabefähige Teile liefert. Daher ist die Qualitätsvorausplanung, die Designvalidierung und die Materialanalyse auch eine wirtschaftliche Entscheidung. Ein von vornherein verfahrens- und werkzeuggerechtes Bauteil zu konstruieren sei zwar zunächst ein größerer Aufwand, letztendlich rechne er sich jedoch über eine geringere Anzahl von Änderungsschleifen immer positiv aus. „Änderungen im CAD sind einfach günstiger, als Änderungen im Stahl – und auch die zeitlichen Abläufe werden weniger gestört, wenn beim Bemustern die Maße schneller passen“, erklärte Dirk Falke abschließend.

Nach einer „Kommunikationspause“, in der sich die Gäste mit den Ausstellern, Referenten und wi-swf-Mitarbeitern austauschen konnten, folgte der Vortrag „Designoffensive mit unbegrenzten Möglichkeiten“ von Alexander Sauter. In seiner Präsentation zeigte der Product Manager der Sauer GmbH Lasertec in Pfronten die Vielfältigkeit und die Vorteile der Laserbearbeitung bei der Texturierung technischer Bauteile auf und machte anhand von Beispielen – bis hin zu geometrisch definierten 3D-Oberflächenstrukturen in Freiformflächen – deutlich, was unter Verwendung dieser Technologie alles möglich ist.

Innovativ ging es auch weiter im Referat von Matthias Wilke, Product Manager bei der Makino Europe GmbH in Hamburg, das sich um das Thema „Präzision und Oberflächengüte in Drei-,Vier- und Fünf-Achs-Fräsbearbeitungen“ drehte. Werner Tischler, Vertriebsingenieur der Düsseldorfer Sodick Deutschland GmbH, berichtete in seiner Präsentation über die Möglichkeiten und Grenzen des Drahterodierens und dessen Präzision in der Anwendung.

Der Vortrag „Präzisions-Strahlverfahren: Microjetting zur Erzeugung hochdefinierter Oberflächentopografien und –funktionalisierungen“ von Peter Böhm, Forschung und Entwicklung bei der Civatec GmbH aus Lüdenscheid, drehte sich darum, inwiefern man durch Microstrahl-Technologie den Reibungswiderstand von Bauteilen reduzieren und ihre Lebensdauer verlängern kann. Die obengenannte Technologie ermögliche beispielsweise auch eine schnelle, effektive, umweltfreundliche und vor allem schonende Strahlreinigung von Kunststoffen.

Um DLC, also um „Diamond Like Carbon“, ging es in der Präsentation von Axel Fehling. Der Gebietsverkaufsleiter Deutschland-West der Hasco Hasenclever GmbH + Co KG Lüdenscheid führte die Vorteile von metallfreien und diamantähnlichen Kohlenstoffbeschichtungen aus. „Im Vergleich zum traditionellen Korrosionsschutz mit Nickel oder Hartchrom eignet sich DLC durch die hervorragenden tribiologischen Eigenschaften in Bezug auf Reibung, Verschleiß und Schmierung extrem gut als Beschichtung für Werkzeuge“, so Fehling.

Roland Fröwis, Leiter Anwendungstechnik bei der Kölner Carl Zeiss IMT GmbH, berichtete zunächst in seinem Referat von dem umfassenden Angebot an Messgeräten für die verschiedensten Anwendungsbereiche und ging anschließend auf das Thema „Neue Methoden für die Korrektur von Kunststoffspritzwerkzeugen“ genauer ein. Passend dazu berichtete in der Folge Peter Hinze, Technischer Vertrieb bei der Faro Europe GmbH & Co. KG, Korntal-Münchingen, über den „Nachweis der Präzision mit optischen Hilfsmitteln“.

Auch Professor Thomas Seul machte in seinem Vortrag die Relevanz von neuen Messmethoden, Dokumentation und Kontrollen deutlich, um valide und intelligente Hightech-Werkzeuge für die Produktion von morgen herstellen zu können. „Wir fertigen Unikate, Präzisionswerkzeuge. Doch wir müssen nachweisen, dass sie auch leisten können, was wir versprechen“, so Thomas Seul. Mit seinen beschriebenen Ansätzen „Qualität nachweisen schafft Sicherung“ und „Planen beschreibt Leistung“ sollen sich Werkzeug- und Formenbauer fragen, ob die technischen und auch die personell-organisatorischen Abläufe für die Erstbemusterung eines Werkzeugs überhaupt stabil sind und wie viel und an welchen Stellen überhaupt getestet werden müsse, damit keine Fehler bei der Produktion entstehen. Die Methoden und Abläufe, die gerade hier in der Medizintechnik oft Anwendung finden, gehen, so Thomas Seul, „bis in die Wissenschaftlichkeit hinein“ und zeigen den Trend, dass im Werkzeug- und Formenbau zunehmend die Schnittstelle zur Informationstechnik an Wichtigkeit gewinnt.

Im Folgenden stellte Professor Seul beispielhaft ein DoE (Design of Experiments - statistische Versuchsplanung) vor, mit dessen Hilfe optimale Messungen durchführt werden können. Über den dargelegten wissenschaftlichen Ansatz und mit dem Einsatz von Software gilt es hier, einen optimalen Betriebspunkt für ein vernünftiges Prozessfenster zu ermitteln. „Es geht darum, die Zielgrößen mit einer minimalen Anzahl von Tests möglichst exakt ermitteln zu können, indem wir untersuchen, wie die einzelnen Einflussfaktoren zueinander wirken“, erklärt Thomas Seul. Die aus der Messung gewonnen Daten sollen anschließend nicht nur die Maßhaltigkeit des Werkzeugs gewährleisten, sondern auch die Qualität des Endprodukts positiv beeinflussen.

Am Ende der Veranstaltung zogen dann sowohl die Teilnehmer als auch die Veranstalter ein positives Resümee. „Das Ambiente hat gestimmt, die Fachvorträge waren sehr speziell und mit guten Referenten besetzt“, erklärte Olaf Schmidt. Besonders gefreut haben den wi-swf-Geschäftsführer dabei die vielen Wortmeldungen aus dem Publikum. „Es ist ein echter Dialog entstanden. Das zeigt, dass wir mit unserer Veranstaltung den Nerv des Publikums getroffen haben.“ Auch Thomas Seul zeigte sich sichtlich zufrieden: „Unsere Veranstaltung hat sich innerhalb der Branche zu einer echten Institution entwickelt. Ich freue mich daher schon auf die nächste Fachtagung“, so der VDWF-Präsident, „denn es wird spannend bleiben und wir werden bis dahin noch mal einige Schritte weiter sein.“