Das Ding sieht maximal unspektakulär aus: Ein Blechstreifen, 220 mm lang mal 160 mm breit, versehen mit zwei Erhebungen und drei Laschen. Bis man erfährt, dass dies einmal die staub- und wasserdichte Abdeckung einer elektronischen Steuereinheit für die Hinterachslenkung eines Premium-SUVs wird. Produziert bei EK aus einer Material-Spezifikation hochwertigen Aluminiums – in einem eigens konstruierten Folgeverbundwerkzeug mit rund 800 Bauteilen.
Die Produktionsanfrage eines großen Kunden aus dem Automotive-Bereich. Gesucht wird ein ‚Deckel‘ für die Steuereinheit zur Hinterachslenkung von SUVs. Diese wird notwendig, um immer breitere Karossen in scheinbar immer engeren Parkhäusern komfortabel ein- und auszuparken. Ein typischer Fall für die EK-Konstruktion, die natürlich weiß, dass der Kunde auch bei diesem Bauteil höchste Qualität verlangt und zugleich möglichst günstig produzieren möchte. Joachim Fohr übernimmt die technische Ausarbeitung der Kundenanfrage sowie, mit dem Erstellen des sogenannten Streifenlayouts, die Vorkonstruktion der Werkzeugfertigung. Genau dabei werfen wir einen Blick über seine Schulter.
Kostenersparnis die Erste
Die erste Empfehlung des EK-Experten Joachim Fohr an den Kunden: Setzt besser auf eine andere Aluminium-Spezifikation als die vorgesehene aus der Anfragezeichnung. Aus gleich zwei kostensparenden Gründen: Zum einen bedürfte es bei dem vorgeschlagenen Material eines weitaus aufwendigeren Werkzeugs, um den Umformungsprozess durchführen zu können. Und zum zweiten spart der alternative Werkstoff wertvolles Grundmaterial, weil der sich deutlich weiter dehnen lässt. In Zahlen beträgt die Kostenersparnis satte 30 Prozent in der Herstellung des Werkzeugs und eine um 20 Prozent günstigere Produktion. Die Antwort des Kunden – jedes Kunden – auf diese Empfehlung ist überaus klar.
Kostenersparnis die Zweite
Als ausgesprochener Tüftler geht Joachim Fohr als nächstes die Verteilung des Materialstreifens im Verbundwerkzeug an. Er weiß, wie das Werkstück so klug ‚verschachtelt‘ werden kann, dass möglichst wenig Materialverlust auftritt. Das spart dem Kunden bis zu 13 Prozent Materialeinsatz. Angenehmer Nebeneffekt: Damit wird auch der Vorschub pro Stück um 20 Millimeter kleiner – und das Werkstück auch insgesamt noch einmal kostengünstiger. Auch dieser EK-Vorschlag trifft auf die Zustimmung des Kunden.
Wo gefräst wird, fallen Späne. Nicht so bei EK.
Unter der Abdeckung wird im Nachhinein eine Leiterplatine mit Komponenten der elektronischen Steuerung montiert werden. Um zu verhindern, dass sich darauf Späne niederlassen könnten, die womöglich einen Kurzschluss auslösen und damit den Ausfall der Steuerung verursachen, schließt der EK-Experte diesen Gau an der Hinterachslenkung durch die Konstruktion des Verbundwerkzeugs aus. Stattdessen werden die Bearbeitungsstufen so geschickt angeordnet, dass sich die ‚Überschnitte‘ genau treffen – und so erst gar keine Späne entstehen.
Von Konzeption und Konstruktion zur Produktion
Nach einer Woche steht die Vorkonstruktion: Der Materialstreifen soll in der 300t-Serienpresse über 10 Stationen geschnitten, gebogen, gelocht, gestanzt und am Ende herausgeschoben werden – nach Joachim Fohrs Plan ein perfekter und nach den Wünschen des Kunden maßgeschneiderter Deckel. Und weil EK immer einen Added Value liefert, sollen anschließend eine Produktreinigung und die Applizierung einer umlaufenden Dichtschnur erfolgen. Und damit der Automotive-Kunde die einbaufertigen Deckel später in der Montage sicher entnehmen kann, werden die fertigen Teile einzeln in Trays magaziniert. Doch zuvor beginnt die zweite Phase des Projektes – die Herstellung des 1,80 Meter langen und 75 Zentimeter breiten Werkzeugs beim zuliefernden Werkzeugmacher. Ein riesiger Trumm – für ein klitzekleines Teil. Das dauert noch einmal, einschließlich einer Optimierungsphase, etwa 20 Wochen. Wobei man wissen muss, dass nahezu drei Viertel des aus rund 800 Bauteilen bestehenden Werkzeugs eigens gefertigte Unikate sind. Jetzt ist die 300t-Serienpresse bei EK an den Start gegangen – und produziert im Sekundentakt Deckel, Deckel, Deckel, Deckel, Deckel, Deckel …
Für die kostengünstige Produktion großer Stückzahlen von Blechbauteilen werden bei EK komplexe Folgeverbundwerkzeuge eingesetzt, die höchste Anforderungen an Präzision und Haltbarkeit erfüllen müssen. Denn in einem solchen Werkzeug werden Blechstreifen von Station zu Station transportiert und dabei jeweils aufs Exakteste gestanzt, gefräst, geformt und gelocht – bis sie schließlich in der gewünschten Form als fertige Bauteile das Serienwerkzeug wieder verlassen.