Wie funktioniert Werkzeugbau 4.0?

Seit Juni 2018 verfügt Haidlmair über den größten Industrie-Computertomographen, mit dem Formteile bis zur Größe handelsüblicher Mülltonnen vermessen und auf eventuelle innere Schwachstellen untersucht werden können. Foto: Haidlmair

Die Haidlmair GmbH, Hersteller von großvolumigen Spritzgießwerkzeugen, hat sich seit der K 2016 breiter aufgestellt und präsentiert dies auf der Fakuma 2018.

Haidlmair hat in den vergangenen Jahren nicht nur in zusätzliche Bearbeitungskapazitäten investiert, sondern auch in Digitalisierungslösungen rund um das Spritzgießwerkzeug. Dazu hat sich Haidlmair am Software-Entwicklungsunternehmen Dataformers übernommen. Gemeinsam wurde "Mould Monitoring 4.0", ein Sensorsystem zur Werkzeugüberwachung, entwickelt. Die darüber hinaus wichtigste Neuerung ist die Investition in den branchenweit größten Industrie-Computertomographen zur Musterteil-Vermessung. Damit konnte die letzte Lücke im Vollservice-Angebot von der Produktidee des Kunden bis zum Fertigteil geschlossen werden. Eine weitere Innovation, die nun Serienreife erlangt hat, ist das FDU (Flat Die Unit)-Heißkanalsystem.

Dass Industrie 4.0 auch einen Werkzeugbau 4.0 erfordert, der wiederum eine wichtige Voraussetzung für den Spritzguss 4.0 ist, ist die zentrale Botschaft der Fakuma-Messepräsentation des Werkzeugbauers Haidlmair. Werkzeugbau 4.0 steht dabei für das Produktivitätspotenzial der Digitalisierung im Werkzeugbau und für digitale Services rund um das Spritzgießwerkzeug. Damit präsentiert sich Haidlmair als leistungsfähiger Systempartner der Hersteller von Kunststoff-Containern, von der einfachen Stapelbox, über Getränkekisten oder Boxen für Lager- und Logistikanwendungen bis zu Mülltonnen oder Paletten und Palettenboxen.

In diesem Marktsegment konnte das Unternehmen mit Fertigungsstätten in Oberösterreich, Ungarn und Kanada in den letzten Jahren seine führende Position festigen. Die mehrfache Auszeichnung als bester mitteleuropäischer Werkzeugbau (2006 und 2017 in der Kategorie der Betriebe über 50 Mitarbeiter und der Finalplatz im Jahr 2013) bestätigt die Richtigkeit der Strategie des frühzeitigen Setzens auf neue Möglichkeiten und der Nutzbarmachung dieser Möglichkeiten für die Kundenpartner.

Alles aus einer Hand

Dieses Serviceangebot hat Haidlmair einerseits durch die Investitionen in FDM (=Fused Deposition Modeling)-Anlagen zur Schmelzschichtung von Kunststoffteilen sowie zur selektiven Laserschichtung von Metallen andererseits um zusätzliche Digitalisierungsangebote rund um das Spritzgießwerkzeug erweitert. Dazu zählt insbesondere das "Haidlmair Mould Monitoring" zum Erkennen von möglichen Fehlern, bevor die Produktion und das Werkzeug negativ beeinflusst werden. Es besteht aus einem System von Sensoren im Werkzeug und einer Auswerteelektronik direkt am Werkzeug.

Damit ist gewährleistet, dass unabhängig vom Typ und dem Ort der eingesetzten Spritzgießmaschine Statusdaten über eine Onlineplattform mit personalisiertem Login über Mobilgeräte oder PCs abgerufen werden können. Langfristiges Ziel ist, dass durch das Mould-Monitoring alternativ der Fertigungsprozess autonom im Datenaustausch mit der Maschinensteuerung gesteuert werden kann.

Eine weitere Investition zur Verbesserung der Dienstleistungspalette im Rahmen von Werkzeugbauprojekten war die Inbetriebnahme des bis dato größten Industrie-Computertomographen im Juni dieses Jahres. Er ist vielseitig einsetzbar, von der Vermessung und Analyse von Musterteilen und Rückführung der 3D-Daten in das Prototyping und die Konstruktion, dem Vergleich von Ausgangsdaten mit den Messdaten von Fertigteilen bis zur Dichte- oder Lunkeranalyse im Rahmen der Teileentwicklung. Vermessen werden können Teile bis zur Größe von Mülltonnen.

Mit der Einführung der Computertomographie konnte das letzte fehlende Glied in der Dienstleistungskette für Werkzeugbaukunden einfügen. Sie umfasst alle Teilprozesse eines Werkzeugauftrages beginnend von der Produktidee des Kunden samt allfälliger Prototypteile-Fertigung und anschließender Teileoptimierung, der eigentlichen Werkzeugkonstruktion, der mechanischen Fertigung, der Montage, Bemusterung und der Qualitätskontrolle durch die Vermessung am Tomographen, die nun lückenlos aus einer Hand angeboten werden können.

Serienreife nach intensiven Praxistests

Die FDU-Heißkanaldüsen kombinieren die Möglichkeiten der Extrusion und der konventionellen Düsen mit Punktanschnitt. Der wesentliche Vorteil ist die größere Durchsatzmenge pro Zeiteinheit, wodurch Einspritzzeiten deutlich verkürzt werden können, ohne dass wesentliche Abstriche bei der Anschnittqualität akzeptiert werden müssen. Foto: Haidlmair

Das aus der Kombination von Elementen der Platten-Extrusionstechnik und der konventionellen Heißkanal-Düsentechnik entwickelte Breitschlitz-Düsensystem ist nach 5 Jahren Entwicklungszeit und ausgedehnten Praxistests nun serienreif. Der Hauptvorteil gegenüber Runddüsen-Heißkanalsystemen ist der vergleichsweise größere Durchsatz pro Düse durch den Breitband-Anschnitt. Daher werden weniger Düsen pro Formteil benötigt.

Der Breitbandanschnitt kann sicher und weitgehend rückstandsfrei abgetrennt werden. Verschlussdüsenausführungen sind im Testbetrieb und werden kurzfristig ebenfalls verfügbar sein. Trotz der Breitschlitz-Ausführung besitzen alle Düsen runde Außendimensionen und können so ohne Sonderaufwand in Spritzgießwerkzeuge integriert werden. Zur Markteinführung wird mit der mittleren Baugröße Midi gestartet. Deren Düsen sind für ein Schussgewicht von 250 bis 1.500 g/Düse ausgelegt. Düsen und Anwendungsbeispiele werden auf dem Messestand zu besichtigen sein.

sl