5-achsige CNC-Fräsmaschine, Inmould Decoration

Licht in dunkler Nacht

Leistung, Genauigkeit, Vielseitigkeit und Automation sind beim Fräsen von Spritzgießformen für Kunststoffteile gefordert. Daher setzt HBW-Gubesch für die Herstellung von LED-Beleuch- tung und die Ausstattung von Automobilen mit Kunststoffteilen das Hochleistungs-Bearbeitungszentrum Mikron HPM 800 U HD von Agie Charmilles ein.

Bei einer LED-Straßenbeleuchtung ist ein Reflektor mit mehreren Formeinsätzen herzustellen. Das Ziel war, nicht zu erodieren. Die Mikron HPM 800 U HD fräst den kompletten Kern in einer Aufspannung.

Pkw-Hersteller geben ihren Fahrzeugen gerne eigenwillige Gesichter oder schaffen ein ansprechendes Interieur. Dafür stehen ihnen etliche Möglichkeiten zur Verfügung, unter anderem das von der Firma HBW-Gubesch entwickelte und patentierte IMD-Pro Verfahren. Breits seit Mitte 2009 wird diese Inmould-Decoration-Technik bei Skoda im Octavia, Superb und Yeti in der Serie eingesetzt. „Skoda hat viel Vertrauen in uns gesetzt und profitiert nun auch von den Vorteilen, die dieses Verfahren bietet“, meint Udo Berschneider, Geschäftsführer des Spezialisten für Kunststoff-Engineering. Vorteile, wie zum Beispiel die Kostenreduktion für foliendekorierte Formteile im Vergleich zum Insert-Moulding dank weniger Verfahrensschritte um 35 Prozent und mehr. Außerdem bietet die Technik neue Möglichkeiten in 3D. In den Yeti wird das größte IMD-Pro-Teil eingebaut. Für das Teil wird mehr als ein halber Quadratmeter Folien verbraucht, es hat einen außergewöhnlich großen Verstreckungsgrad. Berschneider: „Die Möglichkeit, ein so schwierig geformtes Bauteil mit IMD-Pro zu dekorieren, macht dieses Verfahren besonders attraktiv und bietet unseren Kunden eine neue Möglichkeit, dem ständig wachsendem Kostendruck zu begegnen.“

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Darüber hinaus gehören zu den Leistungen des Unternehmens aus dem mittelfränkischen Wilhelmsdorf Entwicklung, Prototypenbau, Konstruktion und Formenbau bis hin zum Spritzgießen von Kunststoffteilen. „Unsere besondere Stärke liegt darin, dass wir auf allen Entwicklungs- und Fertigungsstufen profundes Know-how bieten und alle Schritte aufeinander abgestimmt sind“, führt Berschneider aus. „Die Design-Abteilung setzt die Vorstellungen der Kunden in CAD-Konzepte oder Herstellbarkeitsanalysen um. Die CAD-Daten können aber auch von außen kommen. Mit 20 Mitarbeitern im Prototypenbau erstellen wir Prototypen nach den Methoden FDM (Fused Deposition Modeling), SLS (Selektives Lasersintern), STL (Stereolithografie) und Vakuumgießen. Die Stärke liegt jedoch im Simultanen Fünf-Achs-Fräsen von Teilen aus Aluminium, Titan und Kunststoffen.“

Hauptsache fein

Die Anforderungen im Formenbau haben sich geändert und damit verstärkte sich auch der Wunsch des Unternehmens, die Betriebsmittel zu erweitern. „Wir haben eine fünfachsige Maschine gesucht, die eine starke Fräsleistung und auch im Rippenbereich hohe Genauigkeit bietet“, erläutert Berschneider die Anforderungen. „Mein Ziel war es, dass wir Formplatten und Einsätze bis etwa 600 Millimeter Kantenlänge komplett, das heißt einschließlich Kühlungsbohrungen und Gewinden, fertig von der Maschine nehmen können. Wir wollten die Arbeitsschritte reduzieren und mehr fräsen. Das heißt nicht, dass wir die Technologie Senkerodieren vernachlässigen. Da sind die Abläufe weitgehend automatisiert. Doch für das Fräsen brauchten wir Neues. Und neben harten Stahleinsätzen (bis 52 HRC) und Aluminium wollen wir auch Kunststoff fräsen können. Schließlich haben wir die fünfachsige CNC-Fräsmaschine Mikron HPM 800 U HD von Agie Charmilles gekauft. Das war im Herbst 2010. Auf der schon länger vorhandenen größeren Maschine Mikron HPM 1350 werden Formeinsätze rückseitig fertig bearbeitet und dann auf der neuen in einer Aufspannung fünfseitig fertig bearbeitet.“

Nicht immer ist die gefräste Oberfläche die fertige Oberfläche, wie das IMD-Pro Verfahren beweist. Es werden auch polierte Oberflächen gebraucht. Dafür reicht das Fräsen nicht aus. Je besser aber die Oberfläche von der Maschine kommt, umso weniger Polierarbeit – Handarbeit im Hause HBW-Gubesch - entsteht. Darüber hinaus gibt es auch Oberflächenstrukturen, die erodiert oder geätzt werden sollen. Die Konstruktion eines Türeinlegers zum Beispiel sieht vor, dass die gefrästen Formteile noch geätzt werden. „Wir haben die Maschine gekauft, weil sie von der Größe her ‚passt‘, weil sie Leistung bringt und dazu die Qualität hat, die die erwartete Oberflächengüte gewährleistet. Für uns war es wichtig, das beste Verhältnis zwischen abspanintensivem Fräsen und feiner Oberfläche zu finden“, erläutert Berschneider.

Geplant war die Maschine zunächst ohne Automation. Doch bewährt hat sich das vom Schweizer Maschinenbauer angebotene integrierte Paletten-Wechselsystem, wobei die Palette an der Maschinenrückseite eingewechselt wird. Dabei bleibt die bei den Mikron-Fräsmaschinen gegebene freie Zugänglichkeit zum Arbeitsraum vorn gänzlich erhalten, was der Interessent bei vielen anderen Modellen so vorteilhaft nicht vorfand. ee

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