Keine Schlagstellen.indd - Feintool

Keine Schlagstellen an
Feinschneidteilen
Fachbericht zum
Thema Feinschneiden

In die Steuerung integrierter, direkt
angetriebener Doppelstock-
Räumer für Feinschneidpresse
Der erste voll in die Steuerung der Feinschneidpresse HFA 4500 plus
integrierte Doppelstock-Räumer mit elektrischem Linear-Direktantrieb
bewährt sich seit mehr als einem Jahr im harten Praxisbetrieb
bei Rotomatika. Das slowenische Unternehmen sieht damit die Richtigkeit
seiner Investition bestätigt. Der Linear-Direktantrieb ist mit
einem gestreckten Servomotor vergleichbar und lässt sich ebenso
präzise ansteuern. Von der Steuerung erfasste Parameter können
jederzeit wieder abgerufen werden. Das Gerät kann damit per Plugand-Play
auf verschiedenen Pressen arbeiten.
Die Produktionsbereiche Feinschneiden,
Lamination und Rotorfertigung für
Elektromotoren tragen über die Hälfte
zum Umsatz von Rotomatika bei. In
den letzten Jahren fuhr das 800-Mitarbeiter-Unternehmen
fast regelmässig
Steigerungsraten von 15 Prozent ein
und erreichte damit im Jahr 2007 einen
Umsatz von 100 Millionen Euro. Es ist
nach ISO 14001 und ISO, TS 16949
zertifiziert und verarbeitet jedes Jahr
etwa 75.000 Tonnen Elektrostähle.
Rotomatika gehört zur Gruppe Hidria.
Die Gruppe umfasst insgesamt 3.000
Mitarbeiter, befindet sich in Privatbesitz
und ist nicht an der Börse notiert.
Ihre einzelnen Unternehmen stellen
unter anderem technisch anspruchsvolle,
kompakte Baugruppen für die
Automobilindustrie her, erarbeiten klimatechnische
Lösungen für Gross-
bauten, und produzieren Möbel- und
Bautischlerbeschläge sowie professionelle
Handwerksmaschinen im Hochpreisbereich.
Rotomatika agiert weitgehend
unabhängig, führt aber in der
Firmenbezeichnung die Marke Hidria.
Feinschneiden wurde in den letzten
Jahren als strategisch wichtiger Unternehmensbereich
ständig ausgebaut.
Mehr als 95 Prozent der Produkte von
Rotomatika sind für die Automobilindustrie
bestimmt, die Liste ihrer Kunden
liest sich wie das „Who-is-Who“ dieser
Branche. Es liegt auf der Hand, dass
bei derartigen Produkten sehr hohe
Anforderungen an die Präzision und
Oberflächenqualität gestellt werden.
Aus diesem Grund ist Feinschneiden
bei vielen dieser Teile der wichtigste
Produktionsschritt.
Auf den Feinschneidpressen der hydraulischen Baureihe HFA 4500 plus sorgen Doppelstockräumer
mit elektrischen Direktantrieben dafür, dass die Fertigteile ohne Beschädigung
der Oberflächen ausgebracht werden.
Teure Nachbearbeitungen überflüssig
Das Unternehmen besitzt vier Feinstanzpressen
von Feintool. Bei den
beiden neuesten handelt es sich um
Feinschneidpressen der hydraulischen
Baureihe HFA 4500 plus, und auf diesen
beiden Pressen werden Doppelstockräumer
mit elektrischem Direktantrieb
eingesetzt. Die HFA 4500 plus
erbringt dank Schliess- und Öffnungsgeschwindigkeiten
von 200 mm/s und
70 mm/s beim Tasten und Schneiden
hohe Ausbringungsleistungen.
Zur Erinnerung: Feinschneiden ist
nur bei sehr oberflächlicher Betrachtung
mit dem Normalstanzen und
Scherschneiden vergleichbar. Beim
Normalstanzen werden Stanzbutzen
bzw. auch entsprechende Werkstücke
von der Stempelbewegung durch die
Schneidplatte gestossen. Bei diesem
Vorgang verbiegen sich sowohl das
ausgestanzte als auch das umgebende
Material. Die Oberflächen des Werkstücks
sind also nicht mehr eben, an
den Schneidkanten haben sich Grate
gebildet und die Schneidfläche weist
grosse Rautiefen auf. Je nach Funktion
des Werkstücks sind daher teure
Nachbearbeitungen erforderlich.
Beim Feinschneiden werden derartige
Qualitätsmängel durch mehrere Massnahmen
und drei zusammenwirkende
Kräfte verhindert: Beim Schliessen
des Werkzeugs wird das Rohmaterial
durch eine Ringzacke festgehalten, die
parallel zur Schnittkante in der Führungsplatte
des Werkzeugs verläuft.
Es kann also beim Feinschneidvorgang
nicht in den Schneidspalt gezogen
werden. Um die Ringzacke in das
Rohmaterial einzupressen, wird es mit
einer entsprechend hohen Schliesskraft
(„Ringzackenkraft“) zwischen der
Führungsplatte und der Schneidplatte
eingespannt. Die zweite Wirkkraft
ist die so genannte „Gegenkraft“, mit
welcher der Auswerferstempel von
unten gegen das Werkstück bzw.
den auszustanzenden Butzen gefahren
wird. Die Feinschneidbewegung
selbst wird durch die „Schneidkraft“

ausgeführt. Dabei fahren Stempel und
Auswerferstempel mit dazwischen eingespanntem
Werkstück bzw. Butzen
nach unten. Entscheidend ist auch
der wesentlich geringere Schneidspalt
zwischen Stempel und Schneidplatte.
Je nach Blechdicke beträgt er lediglich
zehn Prozent eines beim Stanzen üblichen
Schneidspalts. Damit entstehen
beim Feinschneiden saubere, rechtwinklige,
ein- und abrissfreie Schnittflächen.
Ausserdem bleibt die Ebenheit
des ausgeschnittenen Teils erhalten.
Kostenintensive nachträgliche Arbeitgänge
wie Planen, Entgraten oder das
Schleifen von Kanten sind damit oftmals
überflüssig.
Prinzipiell erreicht das Feinschneiden
bei fast allen Arten von Metallblechen
in Dicken von 0,5 bis 16 Millimeter Toleranzen
im Bereich IT 7 bis IT 11und
Rautiefen von Ra 0,8 µm. Wenn erforderlich,
können noch auf der Presse
in weiteren Arbeitsschritten zusätzlich
auch Umformungen und andere Zusatzoperationen
wie Biegen, Senken,
Durchsetzen, Prägen oder Kröpfen
durchgeführt werden. Auf diese Weise
ist es möglich, mit einem Minimum an
Material ein Maximum an Funktionalität
zu erreichen sowie die Teilevielfalt
und Montagekosten zu senken.
Präzise angesteuert und komfortabel
einsetzbar
Das schnelle Ausbringen des Werkstückes
aus der Presse hat auch beim
Feinschneiden hochgradige Bedeutung
für die Wirtschaftlichkeit. Bei Präzisionsteilen
werden jedoch nicht nur
hohe Anforderungen an die Einhaltung
der Toleranzen gestellt sondern auch
an makellose Oberflächen. Es kommt
daher nicht in Frage, die Teile einfach
zusammen mit den Butzen pneumatisch
aus dem geöffneten Werkzeug
auszublasen, denn dabei könnten
deren Oberflächen durch Schlagstellen
beschädigt werden. Aus diesem
Grund werden bei Rotomatika Werkstücke
und Butzen mit elektrisch direkt
angetriebenen Doppelstockräumern
aus dem Werkzeug geholt und sepa-
Beim pneumatischen Ausblasen aus dem Werkzeugbereich könnten die Oberflächen der
Fertigteile durch Schlagstellen beschädigt werden. Beim Ausbringen mit elektrisch direkt
angetriebenen Doppelstockräumern wird der hohe Qualitätsanspruch an die Oberflächen
auch ohne aufwändige Nachbearbeitung erfüllt.
rat abgelegt. Die Oberflächen bleiben
damit unversehrt und müssen nicht
nachbearbeitet werden.
Doppelstockräumer legen Butzen und
Werkstücke separat ab und ermöglichen
damit eine lageorientierte Ausbringung
und Online-Weiterverarbeitung.
Der elektrische Linear-Direktantrieb
verursacht ausserdem keine Ölnebel,
damit erspart sich der Betreiber teure
Filteranlagen für die Reinigung der Ab-
luft. Um die gesundheitsgefährdende
Raumluftbelastung durch Ölnebel und
die Verschmutzung von Maschinen
und Werkstücke zu verhindern müssten
beim Ausräumen der Teile und
Butzen mit Druckluft entsprechende
Absaug- und Filteranlagen installiert
werden.
Der elektrische Linear-Direktantrieb
punktet zusätzlich mit den Möglichkeiten
zu seiner Ansteuerung, denn
im Prinzip handelt es sich um einen
gestreckten Servomotor, der auch
ebenso angesteuert werden kann.
Mit diesem Antrieb ist der Räumer in
der Lage, die Abholpositionen zum
Erfassen der Werkstücke und Butzen
mit hoher Wiederholgenauigkeit anzufahren.
Da seine Start-/Bremsrampe
wesentlich steiler ist, arbeitet der
elektrische Linear-Direktantrieb insgesamt
schneller als der pneumatische
Durch das separate Ausbringen von Werkstücken
und Butzen ermöglicht auch eine
lageorientierte Ausbringung und Online-
Weiterverarbeitung. Da der elektrischem
Linear-Direktantrieb des Doppelstockräumers
keine Ölnebel verursacht, erspart
sich das Unternehmen teure Filteranlagen
für die Reinigung der Abluft.

www.feintool.com
Antrieb. Allein schon bei Betriebs- und
Investitionskosten und ohne Berücksichtigung
anderer vorteilhafter Beurteilungskriterien
amortisiert sich der
Doppelstockräumer mit elektrischem
Direktantrieb gegenüber dem Ausblasen
mit Druckluft bereits nach einigen
Monaten. Dazu kommen noch die Einsparung
teurer Druckluft und die Reduktion
der Lärmbelastung.
Die Ansteuerung des elektrischen Direktantriebs
lässt sich vollständig in die
Steuerung der Feinschneidpresse integrieren.
Über die Profibus-Schnittstelle
übergibt die Maschinensteuerung die
richtigen Parameter. Damit ist der von
seiner Konstruktion her in der Regel
werkzeugspezifisch ausgelegte Doppelstockräumer
mit Linear-Direktantrieb
per Plug-and-Play auf mehreren
Maschinen einsetzbar. Einmal eingegebene
Parameter wie anzufahrende
Positionen, Geschwindigkeiten und
Beschleunigungen können immer wieder
abgerufen werden. Dies vereinfacht
und beschleunigt das Umrüsten
bei Produktwechseln.
Alle Pressen dieses Herstellers sind
mit der einheitlichen „Feintool-Motion-Control“
ausgerüstet. Mit ihrem
Betriebssystem Windows NT ist die
Steuerung weltweit kompatibel mit
allen Produktions- und Qualitätsmanagement-EDV-Systemen
auf Basis
von Microsoft-Standardprogrammen.
Engineering, Installation, Inbetriebnahme
und Schulung aus einer
Hand
Feintool deckt 70 bis 80 Prozent des
weltweit heute etwa 2.000 Feinschneidpressen
umfassenden Marktes und ist
damit Marktführer. Das Unternehmen
weist jedoch auch auf triftige Gründe
hin, mit denen es auch den Anspruch
erhebt, weltweiter Technologieführer
zu sein. So etwa ist es der einzige Anbieter,
der seinen Kunden Gesamtlösungen
für Feinschneidprozesse zur
Verfügung stellt. Dazu gehören neben
den Feinschneidpressen auch Machbarkeitsstudien
mit originalgetreuen
Bau- und Versuchsmustern, weiter die
Entwicklung, Erprobung und praxisorientierte
Optimierung von Werkzeug-
Prototypen und damit serienfähigen
Werkzeugen, sowie die Auslegung und
Lieferung von vor- und nachgelagerten
Peripheriesystemen.
Für den Kunden ist es ausschlaggebend,
dass die Werkzeuge innert kürzester
Frist für die Massenproduktion
hochwertiger Teile fähig sind. Damit
dieses Ziel schnell erreicht ist, müssen
jedoch auch die Zuführung der Rohmaterialien
und die schonende Entnahme
der fertigen Werkstücke und Butzen
geklärt sein. Eine prozesssichere Fertigung
benötigt neben der hohen Verfügbarkeit
von Presse und Werkzeug
auch eine minuziöse Feinabstimmung
aller beteiligten Technologieparameter
wie Werkzeugwerkstoffe und -design,
Teilewerkstoffe und -gestaltung, aber
auch der Schmierstoffe. Aus diesen
Gründen wirkt Feintool auch bei der
Entwicklung von Schmierstoffen und
Werkzeugbeschichtungen mit: Beispiele
sind chlorfreie Schneidöle für
dickere Materialien, oder die Standzeiterhöhung
der Werkzeug-Aktivelemente
durch Beschichtung mit TiN (Titannitrid)
oder TiCN (Titan-Carbo-Nitrid).
Die Simulationsprogramme, mit denen
sich der Feinschneidprozess schon
während der Produktentwicklung auf
dem Computer weitgehend optimieren
lässt, sind in enger Zusammenarbeit
mit technischen Hochschulen in Europa,
Asien und den USA in laufender
Weiterentwicklung.
Der professionelle Support durch die
Feintool-Spezialisten in Projektmanagement,
Engineering, Werkzeugbau
und Produktion wird bei Rotomatika
sehr geschätzt. In nunmehr bereits
25jähriger Zusammenarbeit machte
das Unternehmen beste Erfahrungen
mit Feintool. Deren kompetente Unterstützung
beginnt bereits bei der Planung
einer Investition und bewährt sich
über die Installation und Inbetriebnahme
von Maschinen und Werkzeugen
bis zur Optimierung der Produktion.
Autor:
Martin Wohlgenannt,
Technischer Fachredakteur BR
in Dornbirn
martin.wohlgenannt@aon.at
Feintool Technologie AG Lyss
Industriering 3, CH-3250 Lyss
Phone +41 (0)32 387 51 11
Fax + 41 (0)32 387 57 80
feintool-ftl@feintool.com
Feinschneiden wurde bei Rotomatika in
den letzten Jahren ein strategisch zunehmend
wichtiger Unternehmensbereich.
Es liegt auf der Hand, dass bei qualitativ
hochstehenden Produkten auch sehr
hohe Anforderungen an die Oberflächenqualität
gestellt werden.
FT FE-ausräumer 03.09