Kugelfräser Kugelfräser bearbeitet Oberfläche in Polierqualität

Autor / Redakteur: Ingo Bernartz / Mag. Victoria Sonnenberg

Besonders hohe Ansprüche an die Werkzeugoberfläche erfordern Lichtoptiken aus Kunststoff. Neu entwickelte Bearbeitungsstrategien ermöglichen es, auch sehr kleine und anspruchsvolle Konturen äußerst wirtschaftlich bis auf Fertigmaß zu fräsen.

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Die komplexen Werkzeuge (fast ausschließlich mit Mehrkomponententechnik) von Formconsult kommen zu rund 60 % im Automotive-Bereich zum Einsatz, aber auch in Branchen wie Konsumgüter, Medizintechnik oder Elektroindustrie.
Die komplexen Werkzeuge (fast ausschließlich mit Mehrkomponententechnik) von Formconsult kommen zu rund 60 % im Automotive-Bereich zum Einsatz, aber auch in Branchen wie Konsumgüter, Medizintechnik oder Elektroindustrie.
(Bild: Formconsult)

Kurze Projektlaufzeiten gehören zur Stärke von Formconsult. Alle Werkzeuge werden im Haus konstruiert, die Zeit vom Auftragseingang bis zur Abmusterung dauert etwa 14 Wochen, davon entfallen sechs bis acht Wochen auf die Fertigung. Ein Wert, den auch die Kunden zu schätzen wissen.

Damit gehören die Thüringer mit ihren 50 Mitarbeitern zu den gefragten Marktpartnern in Sachen Spritzgießwerkzeuge. Auch deshalb, weil modernste CAD- und CAM-Software (Catia V5, Work-NC) zur Verfügung steht und das Füllverhalten der Werkzeuge im Vorfeld per FEM durchsimuliert (Catmould 3D-F) sowie der Maschinenpark regelmäßig erneuert beziehungsweise technisch aufgerüstet wird.

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Hohe Fertigungstiefe durch den modernen Maschinenpark gewährleistet

Dank des breit aufgestellten Maschinenparks ist man so in der Lage, alle wichtigen Teile eines Werkzeugs selbst herzustellen. Zu den Hauptaktivitäten gehören aktuell komplexe, bis zu 6 t schwere 2- und 3-Komponenten-Werkzeuge unterschiedlicher Bauweise, zum Beispiel mit Insert- oder Outsert-Technik. „Formconsult ist heute bekannt für hoch entwickelte Spritzgießwerkzeuge. Aber auch bei Forschungsprojekten und bei Innovationen, die es am Markt so noch nicht gibt, genießen wir inzwischen einen guten Ruf“, berichtet Jürgen Vierling, Prokurist und Leiter der Werkzeugfertigung bei Formconsult. „Dies bedeutet, auf zahlreichen Gebieten immer wieder Neuland zu betreten. Ein Beispiel dafür stellt ein laufendes Projekt dar, bei dem es in Zusammenarbeit mit einem bekannten Zulieferer um die Optimierung von Beleuchtungstechnik für Autos geht.“

Kunststoffteile stellen hohe Anforderungen an die Oberflächen

Als sehr wichtig für den Projekterfolg betrachten die Thüringer die enge Zusammenarbeit mit Technologiepartnern. So auch bei Fräswerkzeugen. Seit etwa sieben Jahren kommen bei Formconsult superpräzise VHM-Werkzeuge (Vollhartmetall) sowie Wendeplattenfräser von MMC Hitachi Tool zum Einsatz. Das Know-how des japanischen Herstellers sollte auch im Fall des 2K-Werkzeugs zum Spritzen der Lichtoptik entscheidend zum Projekterfolg beitragen. Dabei stellte sich die Frage, wie man mit einem bereits gebauten und recht gut funktionierenden Werkzeug noch bessere Ergebnisse erzielen kann. Schließlich übernehmen Kunststoffteile immer raffiniertere optische Aufgaben, befeuert durch LEDs und andere Hightech-Lichtquellen. Damit steigen auch die Anforderungen an die Oberflächen rapide an.

„Dies bedeutet, dass wir bei den Einsätzen oder den Schiebern ständig auf der Suche nach neuen Werkstoffen sind, ebenso nach neuen Möglichkeiten beim Fräsen. Wie im aktuellen Fall für ein drittes, mittig angeordnetes Bremslicht, geht es fast immer darum, die über das Werkzeug im Kunststoff abgebildeten optischen Eigenschaften ausschließlich durch Fräsen herzustellen“, erläutert Vierling. „Und zwar mit einer hervorragenden Oberfläche, möglichst in Polierqualität. Denn diese ist entscheidend für den Glanz des Kunststoffs und damit für die optische Wirkung.“ Die Herausforderung ist dabei, dass die Lichtoptik in diesem Fall aus über hundert, nur wenige Millimeter großen, unterschiedlich geformten Facetten besteht. Klassisches Polieren würde hier zu einer Geometrieverfälschung führen, da man dann keine scharfen Kanten mehr hat, sondern kleine Radien, was sich negativ auf die Lichtbrechung und damit auf die Streuung auswirkt. Darum wollte man in Schmalkalden vor etwa einem halben Jahr durch Testreihen recherchieren, wie sich noch bessere Oberflächenqualitäten durch Fräsen herstellen lassen.

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