Blech fließt!

Bad Marienberg im Westerwald. Dort, wo andere Erholung suchen, haben sich Spezialisten der Umformtechnik angesiedelt. Die Mitarbeiter von Rübsamen bringen Bleche aller Art durch Drücken, Ziehen, Stanzen oder Pressen in Bestform. Bestform, das heißt hier: Dünnwandige Hohlkörper in beliebiger Formenvielfalt erblicken das Licht der Welt. Unter dem Strich sogar noch recht preiswert und mit kurzen Lieferzeiten ¿ aber das sollten Sie sich in diesem Beitrag mal selbst anschauen . . .

¿Ich fahre zu den Drückern im Westerwald¿, so mein freudiger Ausruf nach der Terminabsprache. In der Redaktion mitleidige Blicke der Kollegen: ¿Was, wo willst Du hin?¿ ¿Zu den Drückern, den Metalldrückern¿ ¿ immer noch verständnisloses Kopfschütteln. ¿Ihr habt doch alle den ,Ing.¿ vorm Namen, hat Euch denn niemand was vom Drücken erzählt?¿ Großes Gejuxe: ¿Ja, also, wenn ich meine Martina drücke . . . ¿

Im Ernst: Das Maschinenbaustudium hat die Technik des Metalldrückens nicht auf der Rechnung. Wer nicht durch Zufall auf dieses beeindruckende Verfahren der Umformtechnik stößt, der erfährt nicht mehr als wenige magere Sätze aus dem Gebetbuch der Maschinenbauer, dem Dubbel: ¿Eine Blechscheibe (Ronde) wird mit Drückwerkzeugen an ein umlaufendes Drückfutter gepreßt. Die Ronde wird vom Reitstock mit Ansetzer gehalten, während die Auflage mit Führungsstiften das Werkzeug abstützt. Bei schweren Arbeiten wird statt des Stabwerkzeugs eine Druckrolle benutzt. Dünne Bleche (1 bis 2 Millimeter dick) kann der Drücker frei drücken, dickere Bleche werden auf Planierbänken mit Support gedrückt.¿ Dazu folgen dann noch einige Gleichungen, die das Drückverhältnis und das Weiterdrückverhältnis beschreiben ¿ und das war¿s dann auch schon!

Wen wundert¿s, daß die TU- und FH-Frischlinge von den fünf Minuten irgendeiner Vorlesung heute nichts mehr wissen? Eine Wissenslücke mit wirtschaftlichen Folgen! Denn so erklärt sich, weshalb aus vielen Konstruktionsbüros extrem aufwendige ¿Gebilde¿ in die Produktion einziehen, die doch mit geringstem Aufwand aus den Händen der Drücker zu bekommen sind. In vielen Fällen ersetzt das Drücken Guß- und Schweißkonstruktionen ¿ sogar mit den kostenlosen Zugaben: Materialersparnis, Zeitersparnis, geringste Werkzeugkosten, freie Wahl der Hohlkörpergeometrie und vor allem das wichtigste Plus, die Kaltverformung, die aus einem Standardblech das Maximum an Festigkeit herausholt.

Im Reich der Könner

Joachim Theiß, der gemeinsam mit seiner Frau die Geschicke des mittelständischen Familienunternehmens leitet, führte unseren Neuen, Matthias Meier, den Sie am Kürzel ¿mm¿ im Heft erkennen können, und mich in das Reich seiner Könner. Und Können ist es, was die Mitarbeiter in der Drückerei Selbstbewußtsein ausstrahlen läßt. Sie zeigen uns gern ihre Kunst und sie genießen auch etwas unser ehrfürchtiges Staunen. Denn das, was wir hier zu sehen bekommen, ist Handwerkskunst in höchster Vollendung.

Auch wenn das bei Rübsamen keiner gern hört. Es sieht spielerisch leicht aus: Blechscheibe vor das Formgebungswerkzeug gespannt, etwas Fett drauf, Drückschere mit Rolle vorn dran in die Auflage eingerastet, Blechscheibe angedrückt, mit Drückstahl die Oberfläche geglättet, ausgefransten Rand des Werkstückes sauber abgestochen ¿ und fertig ist das Ding. Was wir sehen, überrascht uns: So deutlich, wie hier die Umformung zu sehen ist, wie man das ¿Fließen¿ des Materials beobachten und nachempfinden kann ¿ so schön haben wir das noch nie zu sehen bekommen.

Der Kontrast folgt auch gleich auf dem Fuße: Direkt nebenan arbeiten die Pressen mit Ziehwerkzeugen. Dort werden ebene gefettete Bleche eingelegt, die Presse fährt das Werkzeug zu, die Presse fährt wieder hoch ¿ und ohne daß wir sahen was geschah, fällt das geformte Werkstück heraus. Alles was des Zuschauens Wert ist, findet dort im Verborgenen statt!

Die Technologie

Ausgangsmaterial sind Bleche aller üblichen Materialien und Festigkeitsklassen. Gedrückt oder gezogen werden Stahl, Edelstahl, Aluminium, Kupfer, Messing, Zinn und Reinzink. Das Blech kommt als Flachmaterial oder Coil ins Haus. Im Lager sind alle gängigen Werkstoffe und Blechdicken bevorratet, was notwendig ist, um kurze Lieferzeiten gewährleisten zu können. Theiß: ¿Wenn die Aufträge ins Haus kommen, dann können wir nicht erst ans Einkaufen denken. Wir kaufen lagerbezogen und nicht auftragsbezogen ein. Das meiste Material ist sogar schon auf die üblichen Rondengrößen zugeschnitten.¿ Der Zuschnitt durch Scheren oder Stanzen mit Schneidwerkzeugen liefert runde Scheiben, quadratische oder auch rechteckige Bleche. Da nach dem Umformen grundsätzlich noch beschnitten wird, geht es in erster Linie darum, den Abfall zu minimieren.

Verschiedene Kriterien entscheiden dann, wie es in der Produktion weitergeht: Geometrie und Losgröße bestimmen, ob gedrückt oder gezogen wird. Natürlich ist der Aufwand beim Ziehen durch die erforderlichen Werkzeuge mit Säulenführung wesentlich größer als beim Drücken, bei dem nur relativ einfache Werkzeuge zum Einsatz kommen. Wenn die Werkstücke rotationssymmetrisch aufgebaut sind, bietet sich natürlich immer das Drücken an. Ist die Entscheidung für das Drücken gefallen, so lautet die nächste Frage: Drücken von Hand oder auf den Drückautomaten nehmen? Eine Frage, die durch wirtschaftliche Aspekte oder durch die Materialdicke entschieden wird, denn von Hand ist bei Aluminium ab drei Millimetern, bei Stahl ab 1,2 Millimetern, bei Messing ab 1,5 Millimetern und bei Edelstahl schon bei einem Millimeter Blechdicke Schluß.

Drückautomaten kommen nur für ansehnliche Losgrößen in Frage. Erstens sind die Maschinenstundensätze höher, zweitens muß das Werkzeug, auf welches das Blech aufgedrückt wird, gehärtet sein. Drittens braucht die Maschine ein Programm. Und viertens sind da noch die Umrüstzeiten. Die gedrückten Teile bekommen nicht nur eine bestimmte Form, sondern das Fließen des Materials reduziert auch die Blechdicke. Da sind erstaunliche Werte erzielbar: Je nach Material kann zum Beispiel durch Streckplanieren von fünf Millimetern Dicke auf 0,8 Millimeter reduziert werden. Dann schlägt allerdings die Stunde der metallurgischen Wahrheit: Alle Verunreinigungen im Material, Einschlüsse oder Lunker, erblicken das Tageslicht ¿ und führen zum Ausschuß.

Das Programmieren der Drückautomaten hat einige Besonderheiten. Die Steuerung bekommt ihr Programm nämlich nicht im Büro, sondern grundsätzlich in der Praxis. Erfahrene Drücker spannen Werkzeug und Ronde ein, schalten die Steuerung auf ¿Lernen¿ und drücken dann mit dem Joystick das Werkstück. Ein Job für Könner, denn das Gefühl für den notwendigen Kraftaufwand ist ja nicht vorhanden. Der Drücker bestimmt den späteren maschinellen Ablauf einzig durch Erfahrung, Augenschein und Gehör.

Die Technologie bietet erstaunliche Möglichkeiten. Oft fällt es beim Betrachten der fertigen Werkstücke schwer zu begreifen, daß das Ausgangsmaterial nur eine Blechscheibe war. Um so schwerer, je aufwendiger die Teilegeometrie ausfällt. Wenn auch etwas weiter vorn in diesem Beitrag von ¿relativ einfachen Werkzeugen¿ zum Drücken die Rede ist, so soll das nicht in die Irre führen. Einfacher schon, zumindest weniger aufwendig als ein Ziehwerkzeug mit Säulenführungen, Niederhaltern und Auswerfern, aber denken Sie nur einmal an Hinterschneidungen oder gar gedrückte Kugelabschnitte. Wie soll man denn den gedrückten Hohlkörper wieder vom Werkzeug herunter bekommen, wenn er es doch fast ganz umschließt? Eigentlich doch unmöglich . . .

Natürlich geht das trotzdem, doch da muß der Werkzeugbau schon alle Register ziehen. Teilen heißt des Rätsels Lösung ¿ entweder verwendet man zusammengesteckte Werkzeuge oder bei Kugelformen aus einzelnen Kugelsegmenten zusammengestellte Formgebungskörper. Theiß: ¿Bei extremer Umformung bekommen auch wir nicht alles mit einem Arbeitsgang zustande. Manchmal müssen wir erst das Ziehen oder gar Tiefziehen einsetzen und dann im Anschluß noch drücken ¿ oder umgekehrt. Das ist eben unser Know-how. Schließlich geht es doch um den wirtschaftlichsten Weg zum Ziel.¿ Dankbar ist man auch bei Rübsamen, wenn Konstrukteure rechtzeitig mit ihren Problemen ins Haus kommen. Dann gelingt es nämlich immer, das Machbare und Preisgünstigste in die Konstruktion einfließen zu lassen. So läuft das laut Theiß immer häufiger, denn Konstrukteure, die nicht nur alles wissen, sondern alles besser wissen, gehören zur aussterbenden Art.

Klar, daß nicht alle Materialien gleich ¿willig¿ in die Umformprozesse einsteigen. Deshalb gibt es auch eine Rangfolge der Verformbarkeit. Vom leichten bis zum schweren Umformen sieht sie so aus: Aluminium, Zinn, Kupfer, Stahl, Messing, Edelstahl und Zink. Zink ist besonders spröde und hart. Messing kann sich beim Umformen so stark verfestigen, daß ein Zwischenglühen unumgänglich ist. Alles nicht so einfach, wie es in laufender Produktion ausschaut . . .

Mehr als Drücken und Ziehen

Rübsamen ist Dienstleister und Zulieferer, deshalb gehört auch vieles vom Drum und Dran zum Geschäft. Beratung und Hilfe bei der Konstruktion sind selbstverständlich, die Werkzeuge entstammen dem eigenen Werkzeugbau. Sind an den Werkstücken noch Präge-, Stanz-, Loch- oder Schweißarbeiten erforderlich, so gehört auch dieses zum Leistungsspektrum des Hauses. Natürlich brauchen solche Werkstücke auch die erforderlichen Oberflächen. Arbeiten wie Lackieren, Beschichten, Verzinken, Eloxieren oder Galvanisieren vergibt man nach außerhalb an in der Nähe angesiedelte Fachfirmen. Sie, als Kunde, bekommen komplett bearbeitete ¿ selbstverständlich auch qualitätsgesicherte ¿ Werkstücke nach Ihren Wünschen.

Technologiebedingt haben die wirtschaftlich zu fertigenden Stückzahlen eine große Streubreite, von fünf bis 5000 Stück ist alles drin. Allerdings sollten sich die Aufträge mit kleinen Stückzahlen schon häufiger wiederholen, denn die Werkzeugkosten (wenn auch in überschaubarer Größenordnung) fallen mindestens einmal an. Theiß: ¿Der typische Auftrag beginnt mit einer Zeichnung im Briefkasten oder mit einem Besucher im Haus ¿ oft mit einem selbstgebastelten Musterteil unter dem Arm und mit mehreren Zeichnungen in der Tasche. Wir machen Vorschläge für Werkzeug und Werkstück, dann fertigen wir Erstmuster mit Prüfberichten, die vom Kunden abgenommen werden. Erst nachdem wir das O.K. vom Auftraggeber haben geht¿s in die Stückzahlen.¿ Der Kunde ist es auch, der bestimmt, ob und in welchem Umfang Stichproben den Meßraum durchlaufen; für sicherheitsrelevante oder besonders aufwendige Teile ist die dokumentierte 100 Prozent-Kontrolle üblich.

Rübsamen produziert mit 180 Mitarbeitern an zwei Standorten in Bad Marienberg, damit gehört das Unternehmen zu den fünf größten Lohndrückereien in Deutschland. Die Kunden kommen überwiegend aus den Branchen KFZ-Zulieferer, Stahlwerkszubehör, Installationstechnik, Bauwesen, Kälte/Lüftung/Klimatechnik, Lebensmittelindustrie, Leuchtenindustrie und Kunstgewerbe. Schon vor einer Reihe von Jahren erschloß das Haus die europäischen Märkte mit Vertriebsniederlassungen in Belgien, Frankreich und Luxemburg. Es folgten England, Spanien, Norwegen und Schweden, bis dann vor fünf Jahren die USA, Kanada und Japan hinzukamen. Diese ¿Strategie der neuen Märkte¿ war es, die das Unternehmen unbeschadet (leichte Umsatzsteigerungen, kein Personalabbau) durch die konjunkturschwachen Jahre zwischen 1992 und 1994 brachte.

Dieter Capelle / April 1999