Der technologische Wandel ist ein sehr dynamisches Muster im Werkzeugbau. So auch bei W. Faßnacht Werkzeug- und Formenbau: Mitte 2012 lieferte das Unternehmen seinen Tausendsten generativ gefertigten Werkzeugeinsatz zur konturnahen Kühlung aus. Damit hat sich das Lasercusing-Verfahren binnen fünf Jahren zu einem wichtigen Faktor in Bobingen entwickelt – und das in einer Branche, die traditionell in Formen, Drehen, Sägen, Fräsen und Erodieren denkt.
Die zunehmende Bedeutung des Laserschmelzens mit Metallen hat Gründe im modernen Werkzeugbau: Konturnahe Kühlungen liegen im Trend. Was vor Jahren noch, in Bezug auf das Fließverhalten, als nicht prozessfähig galt, wird heute einfach gemacht. Neben der Reduktion der Zykluszeit kann durch die Kühlung auch der Verzug im Teil abgesenkt werden.
Mit Lasercusing können Kühlkanäle sehr nahe unter der Formkontur angesetzt werden. Komplexe Teile mit unterschiedlichen Wandstärken, bei Verrippungen und Stegen, können so „nahe am Geschehen“ gekühlt werden.
Bereits 2008 investierte Faßnacht in Lasercusing-Anlagen von Concept Laser aus Lichtenfels. Die Querschnitte der Kühlkanäle liegen bei >5 mm und sind nach Aussage von Wolfgang Faßnacht absolut prozesssicher. Dadurch besteht die Möglichkeit, diese bis zu 2 – 3 mm unter der Formkontur anzusetzen, um optimal zu kühlen. Auch das Gegenteil, das Temperieren, kann über solche Kanäle erfolgen. Dies geschieht beispielsweise bei Teilen mit Hochglanzoptik. Bestimmte Werkzeuge haben sogar beide Aufgaben in getrennten Kreisläufen: Oberflächen mit Hochglanzoptik, die temperiert werden und an der Innenkontur Verrippungen, die gekühlt werden, um Verzug zu verhindern. Bei den bislang bei Faßnacht produzierten Werkzeugen mit dieser Kühltechnik waren Reduzierungen der Zykluszeit bei Serienwerkzeugen bis zu 40 % möglich. Das bedeutet einen enormen Vorteil zur Wertschöpfung für den Produktionsbetrieb.
Das Laserschmelzen erlaubt es, Pulverwerkstoffe aus Originalmaterial, Schicht für Schicht aufzuschmelzen. Dabei werden heute Härtegrade bis zu 52 HRC, abhängig vom Werkstoff, erreicht. Vor allem bei der Herstellung des Werkzeugeinsatzes werden bei konventioneller Technik Personalkosten fällig, da der Dreh- und Fräsprozess kontinuier- lich überwacht werden muss. Anders beim Laserschmelzen von Metallen: Mit dem generativen Metall-Laserschmelzverfahren spart der Werkzeugbauer Zeit in Konstruktion und Fertigungsphase, und außerdem fließen mögliche Änderungswünsche leichter ein.
Die Lasercusing-Anlage von Concept Laser kann nach Wahl der Parameter 24 Stunden pro Tag mannlos betrieben werden. Auch bei Teilen in „Hybrid-Technik“ spart der Werkzeugbauer Zeit und Kosten. Auf einen vorgefertigten Grundkörper, mit vorgebohrtem Zu- und Ablauf der Kühlung, kann die formgebende Restgeometrie inklusive der restlichen Kühlkanalauslegung mittels Lasercusing „aufgeschweißt“ werden. Diese Vorgehensweise hat sich bei einer Mischbauweise in vielen Fällen als schnellste und wirtschaftlichste Methode erwiesen. Generell gilt, dass generative Technik schneller zum Ergebnis führt – und überwiegend günstiger ist.
Einsätze für runde Teile
Nach den Erfahrungen bei Faßnacht sind gerade runde Teile sehr geeignet für Einsätze auf der Basis des Laserschmelzens. Runde Werkzeugeinsätze können mit dem Lasercusing-Verfahren wesentlich kostengünstiger hergestellt werden. Denn durch Integration einer konturnahen Kühlung entfallen Einstiche und Nuten für O-Ringe. Die Konstruktion des Einsatzes fällt somit einfacher aus. Folglich reduzieren sich der Konstruktions-, Fertigungs- und Nacharbeitsaufwand und somit auch die Kosten. Klassische Methoden, vom Beschaffen einer Stahlstange aus dem Lager bis hin zum Härten, sind aufwändiger und teurer zu fertigen, als mit Lasercusing. Bei Faßnacht hat das „generative Denken“ mittels Laser einen hohen Stellenwert in Konstruktion und Werkzeugbau.
Der Trend zur konturnahen Kühlung hat technische, aber auch ökonomische Vorteile: „Werkzeuge sollen in der Fertigung bei den Stückkosten Geld verdienen, und dies gilt umso mehr bei hohen Stückzahlen“, sagt Wolfgang Faßnacht. Prozesssichere Werkzeuge, die die Physik überlisten und Zykluszeiten reduzieren helfen, verbessern die Wertschöpfung in der Produktion. Der Tausendste Werkzeugeinsatz zur konturnahen Kühlung von Faßnacht zeigt den Erfolg dieser Strategie von Werkzeugeinkäufern und Fertigungsspezialisten. Es zählt wie immer, was unten, also unter dem Strich heraus kommt.
Kontinuierlich gewachsen
In wenigen Jahren seit Gründung 1990 hat sich das schwäbische Unternehmen Faßnacht zu einem Formenbau entwickelt, der – bei mittelständischer Größenordnung – über Süddeutschland hinaus bekannt geworden ist. Sechsmal nahm das Unternehmen bisher mit Erfolg am deutschlandweit ausgetragenen Wettbewerb „Excellence in Production“ teil. Zuletzt gewann Faßnacht den 1. Platz als „Werkzeugbau des Jahres 2012“ in der Kategorie „Externer Werkzeugbau unter 50 Mitarbeitern“. Typisch für derart solide Unternehmen ist auch der Werdegang. Als 25-jähriger Werkzeugmachermeister hat Wolfgang Faßnacht klein angefangen. Aus einer Hinterhofwerkstatt erfolgte bereits ein Jahr später der Umzug in einen angemieteten Neubau in Königsbrunn. Das Unternehmen wuchs stetig und ist heute in der Lage, mit einer gestandenen Mannschaft von 20 Mitarbeitern, Lösungen für alle Anforderungen des Formenbaus zur Herstellung von spritzgegossenen Produkten zu entwickeln. Die Auftraggeber kommen aus den unterschiedlichsten Bereichen nach Bobingen: Aus der Automobil- und Medizinbranche, aus der Verpackungs- und Haushaltstechnik sowie aus dem Bau- und Elektrobereich. Faßnacht steht für hochkomplexe Spritzgießformen, wie z. B. Mehrkomponenten- und Dünnwandtechnik sowie Folienhinterspritzungen. Ein durchgehend hoher Qualitätsanspruch und die absolute Flexibilität bei Kundenanforderungen begründen den Ruf als schneller und kompetenter Lieferant von Werkzeugen. Zuverlässigkeit und klare Absprachen prägen die Kundenbeziehung des Unternehmens. Die Themen Hybridbauweise und konturnahe Kühlung mit Werkzeugeinsätzen sind seit 2008 ein innovatives Thema in Bobingen. Das Laserschmelzen von Metallen (Lasercusing) ermöglicht es, Einzel- und Serienbauteile oder Kühlgeometrien in Hybridbauweise schnell und kostenvorteilig zu fertigen.
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