Das hessische Unternehmen Bröking-Plastex, Griesheim, hat sich auf die Bearbeitung von Kunststoffen spezialisiert. Mit seinen Laseranlagen setzt es dabei vor allem auf das Konfektionieren von Spritzgussbauteilen für die Automobilindustrie. Für […]
Das hessische Unternehmen Bröking-Plastex, Griesheim, hat sich auf die Bearbeitung von Kunststoffen spezialisiert. Mit seinen Laseranlagen setzt es dabei vor allem auf das Konfektionieren von Spritzgussbauteilen für die Automobilindustrie. Für die Spezialität des Hauses, die Varianten-erzeugung, kommt als Strahlquelle ein CO2-Laser von Rofin (jetzt Coherent), Hamburg, zum Einsatz, der neben einer wirtschaftlichen Variantenfertigung auch die von den Automobilherstellern geforderte hohe Qualität für Sichtbauteile ermöglicht.
Die Variantenvielfalt von Pkw-Modellen drückt sich in wenigen Änderungen einzelner Baugruppen – hier eine Frontschürze – aus. (Foto: Coherent)
Front- und Heckschürzen, Scheinwerferabdeckungen, Luftfiltergehäuse, Seitenblenden, Kühlergrills oder Sonnenblenden aus Polypropylen, Polyurethan, Polyethylen, Polyamid oder Polymethylmethacrylat – die Liste an Kunststoffen und deren Erzeugnisse im Automobilbau ist lang. Rund ein Viertel aller Bauteile in Pkws bestehen inzwischen aus verschiedensten Kunststoffen. Die Gründe dafür sind so vielfältig wie die Einsatzmöglichkeiten: erhebliche Gewichtseinsparung und Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu Metallen, höherer Komfort durch bessere Geräuschdämpfung, variableres Design und natürlich geringere Kosten.
Armin Buchsteiner, Geschäftsführer und Mitinhaber von Bröking-Plastex, führt durch die Fertigungshallen, in denen vor allem Acrylglas, Polycarbonat und Polyester für den Automobil- und Maschinenbau, aber auch den Laden- und Messebau sowie die Werbung verarbeitet wird. „Unser Hauptmarkt ist ganz klar die Automobilbranche“, berichtet Buchsteiner. „Hier haben wir uns schon vor Jahren unter anderem auf großformatige Bauteile für Lkws wie Sonnenblenden, Windabweiser oder Verscheibungen spezialisiert und uns für spezielle Bauteile als TIER-1 Lieferant für nahezu alle Länder weltweit qualifiziert.“
Kunststoffschürze mit Zierleiste für ein Pkw-Modell. (Foto: Coherent)
Dass die Automobilbranche eine wesentliche Rolle spielt, unterstreichen auch die vielen Paletten namhafter Automobilzulieferer auf dem Betriebshof, für die Bröking-Plastex Teile bearbeitet. „Wir nennen unsere Spezialität Variantenerzeugung aus Standard-Spritzgussteilen“, erklärt der 40-jährige Wirtschaftsingenieur, der vor seinem Eintritt in das väterliche Unternehmen in der Automobilbranche tätig war und den Markt daher gut kennt. Was er damit meint, erläutert er so: „Heute gibt es beispielsweise eine wesentlich größere Vielfalt. Quasi jedes Pkw-Modell wird in diversen Varianten ausgeliefert, was sich zwar nur in wenigen Änderungen einzelner Baugruppen- oder -teilen ausprägt, aber in jedem Fall zu jeweils kleineren Fertigungslosgrößen führt. Und hier kommen wir ins Spiel. Mit unserem Fokus auf Variantenerzeugung ersparen wir den Spritzgussteileherstellern das Invest in spezifische Werkzeuge und Kenntnisse, indem wir aus Standardbauteilen mit Hilfe des Lasers Sonderteile für die verschiedenen Modelle fertigen. So schneiden wir beispielsweise die Aussparungen in Front- und Heckschürzen, an denen fertige Zierleisten montiert werden. Technologisch sind wir so gut aufgestellt, dass wir den hohen Anforderungen der Automobilhersteller gerecht werden können.“
Der große Bearbeitungsraum der Tandemanlage ist auch für große LKW-Bauteile konzipiert. (Foto: Coherent)
Das mittlerweile 30 Mitarbeiter zählende Griesheimer Unternehmen hat in der Tat einen beachtlichen Maschinenpark vorzuweisen: neben klassischen thermischen Bearbeitungsstationen finden sich etliche Fräs- und Sägeanlagen sowie neben einer 2D-Laserschneidstation seit einigen Monaten eine durchaus imposante, linear-angetriebene 5-Achs-Laserschneidanlage des Anlagenbauers Geiss AG.
Die Tandem-Anlage ist mit einem 2,5 kW CO2-Slab-Laser der Firma Coherent ausgerüstet und kann auch kleinere Losgrößen wirtschaftlich abbilden. Bröking-Plastex kann von Losgröße 1 bis x alles fertigen, typische Losgrößen in einer Aufspannung liegen jedoch zwischen 30 und 500 Stück, wobei bei kleineren Werkstücken Mehrfach-Aufspannungen eingesetzt werden, um die Anlage optimal auszunutzen.
Der CO2-Slab-Laser sorgt für saubere Schnittkanten ohne Grat. (Foto: Coherent)
„2013 haben wir erstmals einen Laser in der Fertigung einer Lkw-Sonnenblende eingesetzt“, berichtet Armin Buchsteiner weiter. „Das Ergebnis war so überzeugend, dass wir heute 50 % aller Teile mit dem Laser bearbeiten. Die neue Anlage betreiben wir mit dem diffusionsgekühlten CO2-Laser aus dem Hause Coherent, da andere Laserstrahlquellen wie auch das Fräsen bei zahlreichen Bauteilen zu scharfe Kanten erzeugt haben“, erklärt Buchsteiner. „Dieser Laser hingegen ermöglicht ein leichtes Anschmelzen an der Eintrittskante und keinen großen Grat an der Austrittskante – damit fällt eine aufwendige Nachbearbeitung wie das Entgraten weg, was die Kosten erheblich reduziert.“
Der 2,5 kW CO2-Slab-Laser liefert eine gute Strahlqualität. (Foto: Coherent)
Zudem gibt es einige Materialien, bei denen nur der Laser im Gegensatz zu anderen Verfahren gute Ergebnisse erzielt. Bei mit Glasfaser schlagzäh modifiziertem Acrylglas beispielsweise verfärben sich die Kanten beim Stanzen blau, beim Fräsen weiß. Dagegen bleibt bei der Bearbeitung mit dem Laser die Kunststofffarbe schön glänzend. Auch glasfaserverstärkte Kunststoffe können mit dem Laser geschnitten und gesundheitsschädliche Stäube vermieden werden. CO2-Laser sind aufgrund ihrer Wellenlänge von 10,6 µm die richtige Wahl, da diese gut vom Material absorbiert wird und so exzellente Resultate möglich sind. Eine Herausforderung bei der Bearbeitung mit dem Laser ist das Verhindern von Schmauchablagerungen auf dem Material, was aber durch die richtige Bearbeitungsgeschwindigkeit und eine leistungsstarke Absaugung leicht beherrschbar ist.
Einbringen der Aussparungen für Abstandssensoren und Zierleisten mittels CO2-Laser. (Foto: Coherent)
Buchsteiner lobt die gute Zusammenarbeit mit dem Laserhersteller, der ein großes Spektrum an möglichen Laserstrahlquellen anbieten konnte. „Das Schwierigste bei der Auswahl der richtigen Anlage war es, eine Möglichkeit zu finden, Schneidversuche an einer 5-Achsanlage zu fahren“, führt der Geschäftsführer von Bröking-Plastex aus. „Durch Coherent konnten wir im Institut für Fügetechnik und Werkstoffprüfung in Jena Versuche im (mehrdimensionalen) Raum durchführen. Die Funktionsweise und für uns wichtige Prozessparameter wurden uns von Coherent verständlich und nachvollziehbar erläutert – so ist in enger Zusammenarbeit mit dem Anlagenbauer Geiss unsere neue Anlage entstanden.“
Ob Kunststoff- oder Blechbauteil, Laser und Anlage sind flexible einsetzbar. (Foto: Coherent)
Mittlerweile können dank Nachrüstung einer Schutzgasvorrichtung auch Abschirmbleche aus Dünn-blech für Prototypen und Kleinstserien aus Dünnblech in der neuen Anlage bearbeitet werden. Dies ist z. B. bei Hitzeschutzblech aus dünner Edelstahlfolie für Prototypen oder für Dieselmotor-Notstromaggregate der Fall.
„Kunststoffe lassen sich durch Spritzgießen in nahezu jede Form bringen, die im Automobilbau benötigt wird. Wir können dank des Lasers aus den Standardspritzgussteilen die gewünschten Varianten schnell und wirtschaftlich fertigen. Außerdem konnten wir durch die Einführung der Lasertechnik unsere adressierbaren Märkte definitiv erweitern, da die Variantenerzeugung aus den Kunststoffstandardteilen und die Blechbearbeitung ohne die Laseranlagen nicht möglich gewesen wäre“, verrät Buchsteiner.
Bei Bröking-Plastex wird eins deutlich: Der Trend zu immer größerer Variantenvielfalt erfordert Spezialisten, die kleinste bis große Losgrößen flexibel und wirtschaftlich fertigen können. Und Armin Buchsteiner ist sich sicher, dass die Variantenerzeugung nicht auf die Automobilbranche beschränkt bleibt, sondern auch in vielen anderen Bereichen, wo Sichtteile aus Spritzgussteilen eingesetzt werden, eine Rolle spielen wird. (Autor: Katharina Manok)
