Funken für den Formenbau

Klar, dass die Prospekte der Maschinenhersteller voll des Lobes für die eigenen Produkte sind. Klar auch, dass der Wettbewerbsdruck innerhalb der Branche weiterhin zugenommen hat. Und hinzu kommt noch, dass andere Verfahren dem Senkerodieren einige Marktanteile abjagen möchten. In erster Linie kommen hier die schnellen Bearbeitungszentren mit ihren Varianten der HSC-Hartbearbeitung ganz nahe an viele Aufgaben des Senkerodierens heran. Aber die Hartbearbeitung eignet sich nicht für großflächige Konturen. Noch sind der Werkzeugverschleiß zu groß und das Zerspanvolumen zu gering.

Wir wollten einmal die Einsatzbereiche der Senkerodiermaschinen unter die Lupe nehmen. Deshalb wandten wir uns an den deutschen Entwicklungspionier auf diesem Gebiet, an die Erodierspezialisten des Hauses Elotherm, das heute zur Elexis-Unternehmensgruppe gehört. Elotherm nannte uns einen seiner Kunden, den wir dann gemeinsam besuchen durften: Wir waren bei Firma Siebenwurst, Formenbau und Modellbau, in Dietfurt, im wirklich schönen Altmühltal.

Siebenwurst ist einer der großen Formenbauer in Deutschland: Kunststoff-Formenbau, Druckguss-Formenbau, Modellbau. Beratung, Produktentwicklung Konstruktion und Fertigung der Formen gehören dort zum Alltag, genau wie das Bemustern, Optimieren und Fertigen von Vor- und Nullserienteilen. Und weil man in diesem Hause die Formwerkzeuge ja kennt, hat der angebotene Service vor Ort sehr gute Chancen, die Stillstandszeiten der Maschinen zu minimieren. Denn Verschleiß, Werkzeughavarien oder Produktänderungen fallen immer wieder an.

Das Produktspektrum dieses Hauses bietet also vielfältige Arbeitsmöglichkeiten für Erodiermaschinen. Drei große Elotherm-Maschinen sind ständig belegt und arbeiten oft rund um die Uhr. Allein schon die Badgrößen von 1300 ´ 1100 bis 2200 ´ 1300 Millimeter zeigen die Dimensionen der Anlage.

Alles neu

Alles neu, wo sind denn die alten Erodiermaschinen? So lautete unsere erste Frage beim Rundgang durch die Fertigung. Denn üblicher Weise begegnet uns in den Produktionen, die wir besuchen, eine gut verträgliche Mischung aus Maschinen der letzten zwanzig Geburtsjahrgänge. Alles neu, nicht mal Schrammen im Lack - das ist die Ausnahme.

Beim Fräsen, dem Rückgrat der Fertigung, sieht das ganz anders aus. Dort wurde kontinuierlich investiert, beim Erodieren nicht. Erst sollten alle Möglichkeiten der Frästechnologie, besonders der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, ausgeschöpft werden, dann folgte das Optimieren der Erodiertechnik. So kam es, dass die alten Maschinen aus den 80er Jahren mit einem Schlage verschwanden. Doch wer solch einen Neuanfang der Erodiertechnologie gestalten darf, der sollte sich erst nach umfangreicher Informationsphase entscheiden. Und wir Redakteure staunten nicht schlecht, denn so eine intensive Investitionsvorbereitung hatten wir noch nicht erlebt. Siebenwurst hat mit Patentrecherchen begonnen, um den Stand der Technik zu erforschen und die innovativsten Hersteller herauszufinden. Das Studium der marktgängigen Literatur bot eher Enttäuschung, denn das Erodieren kommt dort immer zu kurz. Nach zwei Jahren Informationsbeschaffung stieg man in die Gespräche mit Herstellern ein.

Die deutschen Hersteller dieser Maschinen wurden angesprochen und deren Maschinen- und Steuerungskonzepte genau studiert. Letzten Endes waren die Benchmark-Untersuchungen ausschlaggebend. Dieses Analyseinstrument erlaubte den kontinuierlichen Vergleich von Maschinentechnologie und Dienstleistungen der Anbieter. Die meisten Pluspunkte dieser Auswertung konnte Elotherm sammeln. So hat zum Beispiel die Generatortechnik der Elotherm-Maschinen besonders beeindruckt. Außerdem wurde die Investition durch praktische Versuche abgesichert. Alle in die engere Wahl gekommenen Maschinenhersteller mussten Teile aus dem Formenbau im Beisein von Siebenwurst-Spezialisten bearbeiten. So ließen sich Wirtschaftlichkeit, Arbeitsergebnis und Arbeitskomfort am ehesten bewerten.

Praxisnähe bedeutet nicht nur schnell und präzise mit einer einfach zu handhabenden Steuerung arbeiten zu können. Praxisnähe bedeutet auch, durch gute Zugänglichkeit zum Werkstück, die Rüstzeiten auf ein Minimum abzusenken. Beim Senkerodieren wird nun einmal in einem Behälter gearbeitet: Wenn sich nun Aufspann-, Ausricht- und Messarbeiten innerhalb eines ¿Troges¿ abspielen müssen, so kostet das Zeit und Mühe. Georg Dünnebacke, verantwortlich für den Bereich Funkenerosion im Hause Elotherm: ¿Erst wird das Dielektrikum abgelassen, dann der Behälter abgesenkt. So ist das Werkstück völlig frei von drei Seiten zugänglich. Sprechen Sie mal mit den Maschinenpersonal darüber - die akzeptieren mit Sicherheit kein anderes System mehr.¿ Praxisnähe bedeutet ebenfalls das Generator-Konzept dieser Maschinen. Hauseigene Erfahrungen aus Entwicklung und Fertigung der Impulsgeneratoren machten die optimale Abstimmung mit den Leistungsparametern der Steuerung möglich. Extrem schnelle Leistungshalbleiter ermöglichen kürzeste Impuls- und Pausenzeiten. Im Elektroden-Protektor-Modus (EP) erkennt die Prozesssteuerung des Generators nicht nur die momentane Prozessgüte, sondern auch die Prozesstendenz und agiert im Voraus. Über Hochgeschwindigkeits-Regelkreise werden die einzelnen Entladeimpulse am Beginn analysiert und nach hinterlegten Algorithmen noch während der Entladung gesteuert. Fehlentladungen, die den Werkzeugverschleiß erhöhen würden, lassen sich so vermeiden. Georg Dünnebacke: ¿Außerdem nutzen wir die EP-Analysedaten zum Steuern der Spülparameter. Besonders dann, wenn das Spülen nur durch die Abhebezyklen erfolgen kann, dann können wir die Abtragleistung um bis zu 30 Prozent erhöhen.¿

Im Maschinenkonzept setzt Elotherm grundsätzlich auf die absenkbaren Dielektrikumbehälter. Der freie Zugang zum Werkstück hat unschlagbar praktische Seiten. Auch das fest stehende Portal gehört grundsätzlich zum Konzept: Besonders die ständigen oszillierenden Bewegungen von Elektrode, Elektrodenhalterung und Bearbeitungsachse lassen sich so ohne Präzisionsverlust auffangen. Auch sehr hohe dynamische Belastungen können so verwirklicht werden. Außerdem gibt es mehrere Möglichkeiten der Automation. So ist zum Beispiel automatischer Elektrodenwechsel ohne großen Platzbedarf im Maschinenumfeld realisierbar. Viele andere Anbieter tun sich da schwer, besonders bei sehr großen und schweren Elektroden, auf engem Raum den automatischen Wechsel zu vollziehen.

Besonders gut klappt die Zusammenarbeit zwischen Maschinenhersteller und Maschinenbetreiber. Siebenwurst weiß ganz genau, dass es nicht nur gilt, die Maschinen möglichst störungsfrei arbeiten zu lassen. Es geht auch darum, sie laufend dem Stand der Technik anzupassen. Die Wirtschaftlichkeitsrechnung im Hause und die Kunden (im Haus und außerhalb) erwarten die bestmögliche Technologie für ihre Werkstücke. Man hat erkannt, dass ein Verlust an Technologie automatisch einen Verlust an Wettbewerbsfähigkeit bedeutet.

Arbeitspraxis im Hause Siebenwurst

Die erste der drei Maschinen zog im Jahre 1998 ein, die Zweite folgte ein gutes Jahr später, die Dritte kam schon acht Monate nach der Zweiten ins Haus. Eine völlig logische Entwicklung aus Sicht des Formenbauers, denn die erste Maschine musste die Kunden aus dem eigenen Haus erstmal für sich einnehmen. Nachdem das geschehen war, die Überzeugung Raum griff, dass im eigenen Haus besser, schneller, flexibler, preiswerter und termingerechter erodiert wurde als es außer Haus angeboten wurde, mussten recht schnell noch weitere Maschinen her, um den Bedarf zu decken. ¿Kunden im eigenen Haus¿, wer sind die? Bei Siebenwurst arbeiten die einzelnen Teams tatsächlich so autark, dass sie eigenständig Aufträge nach Draußen vergeben dürfen, wenn sie dort günstiger einkaufen können. Das produziert natürlich einen gesunden Wettbewerb im eigen Haus.

Alle drei Maschinen laufen im 2,5-Schicht-Betrieb. Das heißt, dass zwei Schichten bemannt sind, und die Maschinen in die Dritte (unbemannte) Schicht hinein laufen. Natürlich gehört auch das Wochenende zur Arbeitszeit der Erodiermaschinen, wobei allerdings versucht wird, den Personalaufwand so gering wie möglich zu halten. Mit guter Planung der Maschinenbelegung ist es durchaus möglich, übers Wochenende die großen Programme mit langer Maschinenlaufzeit abzufahren.

Vorwiegend werden Spritzguss- und Druckgussformen bei Siebenwurst gefertigt. Die Kunden kommen meist aus dem Bereich der Automobilzulieferer. Wobei die räumliche Nähe zum Formenbauer zwar ein Vorteil ist, doch das Geschäft an sich nicht regional begrenzt ist.

Dieter Capelle

Links: http://www.elotherm.de