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KleinstserienfertigungAudis Vorseriencenter braucht Universalwerkzeuge

Audi Q2

In der Versuchsteilefertigung bei Audi in Ingolstadt werden anspruchsvolle Bauteile als Prototypen und in Kleinstserien hergestellt. Dabei setzen die Verantwortlichen auf VHM-Fräser von Haimer, die sich durch ihre Geometrie und Qualität für vielfältige Zerspanungsaufgaben eignen. Ihr Dämpfungs- und Rundlaufverhalten ermöglicht es, in Vergleichsfällen die Produktivität um ein Vielfaches zu steigern.

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Restgitterfreie BearbeitungWie Schokolade

Die restgitterfreie Stanzbearbeitung erhöht die Tafelausnutz- ung um durchschnittlich zehn Prozent und senkt die Material- kosten. Trumpf bietet diese Bearbeitungsweise auf den beiden Maschinentypen Tru Punch 3000 und Tru Punch 5000 an. Wie es funktioniert, lesen Sie in diesem Beitrag.

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Restgitterfreie Bearbeitung: Wie Schokolade

Der Wunsch nach restgitterfreier Stanzbearbeitung hat viele Gründe. Bisher blieb trotz optimaler Teileverschachtelung nach der Stanzbearbeitung prozessbedingt ein L-förmiger Rand von der Blechtafel übrig. Das ließ den Trumpf-Entwicklern keine Ruhe. „Neben der Materialeffizienz stand vor allem die Prozesssicherheit bei unseren Überlegungen im Vordergrund. Stillstandszeiten machen unseren Kunden ebenso zu schaffen wie die dadurch resultierende hohe Bedienerquote“, sagt Wolfgang Laib, Leiter Konstruktion Stanzmodule des Unternehmens. Im Restgitter können Teile hängen bleiben, was eine Unterbrechung der Produktion bedeut. Zudem ist das Entladen des Gitters ein eigener Arbeitsgang, bei dem entweder Maschinenbediener die unhandlichen Reste in einen Container befördern oder Entnahmegeräte eingesetzt werden müssen.

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„Teile so zu schachteln, dass gemeinsame Stanzhübe möglich sind, ist nichts Neues“, sagt Stefan Büttner, Produktmanager Stanz- und Kombimaschinen, „aber wir belegen jetzt die gesamte Tafel bis zum Rand mit Gutteilen, was die Teileausbeute im Schnitt um mindestens 10 Prozent erhöht.“ Da das Material bei der Stanzbearbeitung den Großteil der Stückkosten ausmacht, lassen sich so viele tausend Euro sparen. Der Effekt ist an einer typischen Tafelbelegung leicht abzulesen: Statt 20 passen plötzlich 23 Teile auf eine Standardtafel – ein Plus von 15 Prozent. Bei Bosch Rexroth in Erbach ergab sich sogar ein höheres Potenzial: 50 Prozent mehr Teile bei gleichzeitig 20 Prozent weniger Verschnitt! Bei konventioneller Bearbeitung ließen sich bisher 300 Teile aus einer Tafel gewinnen; restgitterfrei wird sich die Anzahl künftig auf 455 Teile erhöhen. Anders ausgedrückt: Statt drei sind nur noch zwei Tafeln nötig. Da es sich im konkreten Fall um Stromschienen aus Kupfer handelt, ist die Materialkosteneinsparung bedeutsam.

Reihe für Reihe

Die neue Methode setzt auf gemeinsame Trennschnitte. Sie müssen nicht wie bisher selbst programmiert werden; das erledigt die Software Tru Tops Punch. So lässt sich die Tafelbelegung optimieren und für „Befreiungshübe“ vorbereiten. „Im Prinzip bearbeiten wir das Blech so, wie man eine Tafel Schokolade isst: Reihe für Reihe. Das heißt, wir stanzen Gutteile und parallel dazu trennen wir gleich die dazwischen liegenden Abfallteile aus, statt sie während der Tafelbearbeitung stehen zu lassen“, sagt Wolfgang Laib. Die Teile werden sortiert ausgeschleust. Möglich ist das durch das Arbeiten mit offener Teileklappe und darunter installierter Weiche, die Gutteile von Abfallteilen trennt.

Üblicherweise erfordert eine Erhöhung der Prozesssicherheit Abstriche bei der Produktivität. Nicht so bei der restgitterfreien Bearbeitung. Durch die gemeinsamen Trennschnitte werden Stanzhübe eingespart, und das Ausschleusen mit offener Teileklappe eliminiert eine Vielzahl von Klappenzyklen. Obwohl mehr Teile ausgeschleust werden müssen als bei konventioneller Bearbeitung, entstehen deshalb keine Produktivitätsnachteile.

Die hohe Prozessicherheit ist ein systembedingter Vorteil der restgitterfreien Arbeitsweise. Wenn das Teil nicht vom Restgitter umgeben ist, kann es damit auch nicht verhaken. Obendrein wird die Ausschleustechnik durch das Drehen der Teile auf dem Maschinentisch ergänzt. „Damit das Ausschleusen auch ohne Verhaken gelingt, wenn ein Blechteil aufgrund des Schwerpunkts nicht von alleine in die Teileklappe kippen würde, hatten wir die Idee für einen abgesetzten Abstreifer, der auf einer Seite um einen Millimeter abgefräst ist“, erklärt Stefan Büttner. Nach dem Stanzvorgang können die Teile – unabhängig davon, ob Gutteil oder Abfall – mit dem drehbaren Monostanzkopf der Tru Punch in die richtige Kippposition gebracht werden. Der Abstreifer klemmt das auszuschleusende Teil mit der erhabenen Fläche ein und ermöglicht durch den gefrästen Teil das Freifahren der Blechtafel. Das Teil kann auf die Teileklappe gedreht werden und fällt prozesssicher. Das funktioniert auch bei noch so kleinen Randstücken. „Einzeln zu öffnende Pratzen in Verbindung mit dem Drehen von Teilen ermöglichen auch das Ausschleusen des Reststreifens, so dass am Ende wirklich nichts mehr von der Blechtafel übrigbleibt“, resümiert Wolfgang Laib. ee

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