Durch Kombination von Spritzgießen mit einem speziellen Werkzeug-Design und nachfolgender automatisierter In-line-Fräsbearbeitung kann der Kunststoffverarbeiter verschiedene Bauteilvarianten fertigen. Auch eine 100-%-Prüfung und eine individuelle Kennzeichnung sind in die vollautomatisierte Fertigungszelle integriert.
Kunststoff-Spritzgießen erlaubt die Produktion hoch präziser Bauteile in hohen Stückzahlen mit großer Effizienz. Flexibilität gehört eher nicht zu den Stärken dieses Verfahrens. Zehntausende von identischen Komponenten pro Schicht oder Tag – kein Problem. Aber eine große Variantenvielfalt in sehr unterschiedlichen Mengen? Eher nicht, das geht mit anderen Fertigungstechnologien besser.
Die Weiss Kunststoffverarbeitung GmbH & Co. KG, Illertissen, beweist mit einem neuen Projekt das Gegenteil. Hier geht es um die Fertigung einer sehr komplex geformten Bauteilfamilie für die Automobilindustrie, deren Abmessungen etwa einer DIN A4-Seite entsprechen, bei höchsten Anforderungen an Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität.
Das ist für die Spritzgieß-Experten von Weiss Standard – nicht aber die Tatsache, dass die 15 benötigten Varianten wöchentlich in Stückzahlen zwischen 200 und 20.000 Teilen just-in-time beim Kunden angeliefert werden müssen.
Klug kombiniert: Von der Spritzgießmaschine mit Schnellwechsel-Werkzeugeinsätzen werden die Bauteile per Roboter direkt an die CNC-Bearbeitung übergeben. (Foto: Weiss)
Geschäftsführer Jürgen B. Weiß sagt: „Dieses Projekt ist wirklich ungewöhnlich. Solche Herausforderungen nehmen wir gerne an. Direkt nach Vorliegen der Anfrage haben wir begonnen, ein flexibles und zugleich hoch effizientes Fertigungskonzept zu entwickeln, das die auftragsbezogene Produktion von Spritzgussteilen auch in kleinsten Losgrößen ohne Lagerhaltung erlaubt – und zugleich eine äußerst wirtschaftliche Großserienfertigung. Bei klassischer Fertigung müssten wir für dieses Projekt große Lagerflächen einplanen, weil wir die Varianten jeweils auf Vorrat produzieren. Mit unserem Konzept können wir darauf verzichten.“
Dabei kam Weiss die Kompetenz auch aus dem eigenen Werkzeugbau zugute. Jürgen B. Weiß: „Uns ist es tatsächlich gelungen, ein einziges Werkzeug für sämtliche Varianten zu entwickeln. Diese Varianten entstehen durch eine Kombination aus Schnell-Wechseleinsätzen in der Form und mechanischer Fräsbearbeitung. So kombinieren wir die technischen und wirtschaftlichen Vorteile des Spritzgießens mit einer flexiblen Variantenfertigung.“
Dieses Fertigungskonzept mit anschließender Logistik überzeugte den Kunden durch einen attraktiven Stückpreis, so dass Weiss als künftiger Systemlieferant dieser Bauteile mit der Umsetzung des Projekts beginnen konnte.
Durch Fräsbearbeitung können – direkt in der Produktionszelle – Varianten des komplexen Spritzgussteils erzeugt werden. (Foto: Weiss)
Die U-förmige Fertigungszelle ist so aufgebaut, dass die Spritzgussteile direkt nach der Entnahme aus dem Werkzeug einer Frässtation zugeführt und dort vollautomatisch nach den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Variante bearbeitet werden. Im Anschluss daran findet eine In-Line-Kameraprüfung von fast 100 Merkmalen statt. In der letzten Station wird das Bauteil von einem Laser individuell mit Artikelnummer und DMC-Code gekennzeichnet.
Aktuell befindet sich die Fertigungszelle noch im Aufbau, erste Testläufe haben bereits stattgefunden. Robert Heller, technischer Betriebsleiter bei Weiss: „Wir haben sehr viel Fertigungs-Know-how in diese Anlage investiert und können zeigen, wie effizient und wettbewerbstauglich das Spritzgießen auch in der Variantenfertigung ist. Dieses Konzept lässt sich auch auf andere Bauteile übertragen, wenn bestimmte Rahmenbedingungen gegeben sind. So können wir unsere Kunden bei der Modularisierung und der Erweiterung ihres Fertigungsprogramms unterstützen.“
