Servopressen

Andreas Mühlbauer,

Technologievorsprung durch neue Anlagentechnik

Jede zusätzliche Umformstufe ermöglicht höhere Komplexität bei der Herstellung von Funktionsteilen. Durch Servotechnik ergeben sich neue Fertigungsmöglichkeiten. Um ein größeres Teilespektrum anbieten zu können, hat Arnold Umformtechnik daher in neue Pressentechnik investiert. Von Annedore Bose-Munde

Die 7-Stufen-Presse verfügt über eine Gesamtpresskraft von 1.100 kN und ist mit einer integrierten induktiven Vorwärmanlage ausgestattet. © Arnold Umformtechnik

Auch bei der Fertigung von Verbindungselementen ist es von Vorteil, sich vom Markt abzuheben. Und so war die Beschaffung zweier neuer 7-Stufen-Servopressen von Nedschroef Machinery für Arnold Umformtechnik durchaus eine strategische Entscheidung. Auf der neuen Anlagentechnik lassen sich komplexere Funktionsteile und hochwertige Produkte fertigen.

„Die neue NC714 bietet nicht nur eine zusätzliche Umformstufe, sondern auch eine Reihe technologischer Vorteile. So steht aufgrund der Abschneidqualität ein besserer Ausgangszustand für die Umformung zur Verfügung. Und mit der geringeren Einzugslänge ist jetzt die Fertigung von kürzeren Teilen möglich“, nennt Andreas Stern einige Vorteile. Er ist seit sechs Jahren als Konstrukteur bei Arnold Umformtechnik tätig und konstruiert Teile für die 5-, 6- und nun auch die neue 7-Stufen-Presse. Zudem war er in den Beschaffungsprozess der Maschine involviert.

Tobias Kraus, ebenfalls in diesem Bereich tätig, ergänzt: „Bisherige Maschinen arbeiteten mit Schwungradantrieb. Mit dem kompletten Servoantrieb steht uns nun ein völlig neues Antriebskonzept zur Verfügung. Die Maschine kann in jeder Geschwindigkeit fahren, ohne vorher Energie aufbauen zu müssen. Entsprechend hat die Anlage auch bei jeder Geschwindigkeit die volle Presskraft.“

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Mit der neuen Servopresse kann Arnold komplexe Bauteile sowie Präzisionsteile aus Edelstahl und Kupfer herstellen. © Arnold Umfromtechnik

Ausstattungsmerkmale ermöglichen höhere Flexibilität

Die Servotechnik ermöglicht es, im Prozess eine individuell auf das Teil angepasste Geschwindigkeit zu fahren. Der Transfer gewährleistet zudem ein unkompliziertes Umsetzen in die nächste Umformstufe. Das Hochgeschwindigkeits-Abschneidesystem arbeitet mit 10 m/s. Dadurch wird der Drahtabschnitt kaum deformiert und für die darauffolgende Umformung eine gleichmäßige Volumenverteilung erreicht. Aufgrund der hohen Volumenkonstanz und der Abschnittqualität lassen sich auch kurze Längen realisieren.

Eine weitere Eigenschaft der Presse ist die mögliche Reduzierung der sieben Stufen auf sechs Stufen. Die siebente Stufe wird in diesem Fall durch eine Rolleinheit ersetzt. So lassen sich beispielsweise inline Gewinde, Rändel, kleine Einstiche oder andere einfache Formen fertigen. Das bedeutet, dass letztendlich auch Kostenvorteile entstehen, weil Arbeitsgänge wegfallen. Die Maschine, die über eine Gesamtpresskraft von 1.100 kN verfügt, ist mit einer integrierten induktiven Vorwärmanlage ausgestattet. Dadurch wird es möglich, komplexe Edelstahlformteile herzustellen. Die Matrizenkühlung beziehungsweise -heizung begünstigt die Herstellung von Edelstahlformteilen zusätzlich. Das wirkt sich positiv auf die Standzeit der Werkzeuge aus, denn bei Edelstahl ist der Werkzeugverschleiß deutlich höher als bei Stahl.

Erweiterung des herstellbaren Teilespektrums

Für Arnold Umformtechnik bedeutet die neue Presse auch eine stärkere Position am Markt. „Bauteile, die wir bisher ablehnen mussten, können wir nun herstellen, so beispielsweise Edelstahlformteile.Außerdem gelingt uns durch die sequenziellen Umformmöglichkeiten mit Blick auf den Einstellprozess ein besseres Verständnis für die Umformung. Ergebnisse der Simulation können so besser hinsichtlich ihrer Realität geprüft werden“, erklärt Tobias Kraus.

Auf der Presse sollen wegen der vielseitigen Schmiermöglichkeiten auch Sondermaterialien verarbeitet werden. So legt Arnold Umformtechnik ein Augenmerk auf Edelstahl- und Kupferformteile, die gerade im Hinblick auf die Elektromobilität an Bedeutung zunehmen. „Auch schlagstellenempfindliche Teile sollen aufgrund der schonenden Austragung auf der Nedschroef NC714 gefertigt werden. Zudem sollen kurze Teile aufgrund der hohen Volumenkonstanz durch das Hochgeschwindigkeitsabschneiden sowie transportkritische Teile gefertigt werden“, sagt Andreas Stern.

Komplexe applikationsspezifische Komponenten realisieren

Seit April 2018 sind die beiden neuen Anlagen bei dem Forchtenberger Verbindungselemente-Hersteller im Einsatz. Und die Erfahrungen mit der Presse sind sehr gut. „Fehler während der Umformung werden schneller erfasst, sodass die Maschine abschaltet ohne ein Werkzeug zu zerstören. Zum Beispiel erkennt die Maschine, wenn ein Teil nicht korrekt eingesetzt wird und stoppt dann“, sagt Stern. Bei den ersten Einstellversuchen während einer Erstfertigung würden durch das Auswerfersystem zudem nicht optimal abgestimmte Werkzeuge schnell erkannt. Durch Nachjustierung lassen sich diese dann für die Serie passgenau abstimmen.

Doch die neue Anlagentechnik hat noch einen weiteren Nutzwert. So lassen sich Teile, die bisher auf einer präzisen, aber größeren Presse hergestellt wurden, nun auf dieser Presse mit einem Preisvorteil produzieren. Und nicht zuletzt bieten sich zahlreiche Möglichkeiten für die Realisierung komplexer applikationsspezifischer Komponenten und Kundenanwendungen. Hergestellt werden auf der neuen Servopresse beispielsweise komplexe Stahlteile und Edelstahlformteile, Kupferkontaktpins und -buchsen, Edelstahldoppelbundbuchsen, Radachsen, Rändelhohlteile, präzise Einpresselemente sowie Zeichnungsteile, die eine gewisse Komplexität aufweisen.

Die Presse bietet zahlreiche Möglichkeiten für die Realisierung komplexer, applikationsspezifischer Komponenten. © Arnold Umfromtechnik

Neben dem normalen Teilespektrum, welches Arnold Umformtechnik für Kunden aus dem Automobil- und Zuliefererbereich herstellt, soll mit den neuen Anlagen nun auch verstärkt auf den Anwendungsbereich Elektromobilität fokussiert werden. „Auf einem Expertenforum, zu dem Kunden und Interessenten eingeladen waren, wurden die erweiterten Möglichkeiten der Anlage dargestellt. Unsere Kunden haben das Angebot angenommen. Und so konnten wir bereits eine Vielzahl neuer Aufträge auf den Nedschroef-Pressen bearbeiten“, sagt Stern.

Neue Maschinengeneration erschließt weitere Marktpotenziale

Die Entscheidungsfindung für die neue Technik erfolgte Schritt für Schritt. Auch bei der Maschinenentwicklung war es für Arnold Umformtechnik wichtig, eigene Vorstellungen mit Blick auf die Anlagenkonstruktion einzubringen, so beispielsweise hinsichtlich der Teileseparierung. "Die Zusammenarbeit mit dem Anlagenhersteller war geprägt von Vertrauen sowie einem partnerschaftlichen und konstruktiven Austausch. Die üblichen Anlaufschwierigkeiten ließen sich größtenteils schnell und erfolgreich lösen. Zudem stehen wir im stetigen Kontakt mit dem Hersteller, welcher guten Support leistet“, sagt Stern.

Doch auch bei den Maschineneinstellern von Arnold war anfangs ein Umdenken erforderlich. Denn im Vergleich zu einer konventionellen Presse ist das Einstellprozedere an der neuen Nedschroef-Presse wesentlich komplexer. Auch softwaretechnisch ist die Maschine umfangreicher. Durchaus also eine Herausforderung – sowohl für den Anlagenhersteller als auch für den Anlagennutzer. Doch mit der neuen Technik ist der Forchtenberger Verbindungselemente-Hersteller nun gut gerüstet für zukünftige Herausforderungen.

Die Autorin: Annedore Bose-Munde ist freie Journalistin.

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