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CNC-Bearbeitungszentren

Präzisionsfräsen in der Heißkanaltechnik

| Autor / Redakteur: Edgar Grundler / Victoria Sonnenberg

Ein Blick in den Arbeitsraum des BAZ C 22 U mit dem NC-Schwenkrundtisch für die freie Werkstückpositionierung in den Achsen C und A.
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Ein Blick in den Arbeitsraum des BAZ C 22 U mit dem NC-Schwenkrundtisch für die freie Werkstückpositionierung in den Achsen C und A. (Bild: Hermle)

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Mit dem konsequenten Einsatz von 5-Achs-CNC-Hochleistungs-Bearbeitungszentren lässt sich die Qualitätsproduktion hochpräziser Spritzgießdüsen und komplexer Heißkanal-Verteilersysteme noch wirtschaftlicher realisieren.

Heiß ist gut, heißer ist nicht unbedingt besser, geregelte Heisskanaltechnik dagegen schon. Auf diesen vereinfachten Nenner lässt sich die Erfolgsstory des typisch mittelständischen Unternehmens Günther Heisskanaltechnik GmbH bringen, das mit seiner Heisskanaltechnologie in der Kunststoffverarbeitung durch Spritzgießen seit mehr als drei Dekaden immer wieder für Furore sorgt.

Im Jahr 1983 von Herbert Günther gegründet, und zunächst mit der Entwicklung und Fertigung von Spritzgießdüsen beschäftigt, folgte schon kurze Zeit später die Präsentation eines kompletten Heißkanalsystems. Damit wurde die Kunststoffverarbeitung revolutioniert. Denn mittels exakterer, positionsgenauerer Temperaturführung sowie entsprechend ausgelegter Spritzgießwerkzeuge wurde es zum einen möglich, viel präzisere Kunststoffteile herzustellen. Zum anderen konnten durch gezielt eingebrachte Wärme beziehungsweise die den Spritzgießvorgang abschließende schnellere Abkühlung die Takt- und Zykluszeiten wesentlich erhöht werden, wodurch sich die Wirtschaftlichkeit spürbar erhöhte.

Schnell erkannten die kunststoffverarbeitenden Industrien die Vorteile der Heißkanaltechnik und verhalfen dem Unternehmen zu einem nachdrücklichen bis heute anhaltenden Wachstum.

Vom kleinen Garagenbetrieb zum internationalen Unternehmen

Mit solchen Meilensteinen wie dem Hot-Runner-System 230 Volt (1990), 24 Volt-System (1995), dem Cadhoc-3D-Konfigurator für Heißkanalsysteme (2006) sowie dem Dickschichtheizer und Blue-Flow-Heißkanaldüsen (2010) entwickelte sich Günther Heisskanaltechnik vom kleinen Garagenbetrieb zum international tätigen Unternehmen mit 250 Mitarbeitenden. Im Stammhaus in Frankenberg/Eder sind zurzeit mehr als 220 Fachleute mit Entwicklung, Fertigung, Logistik, Service und Administration beschäftigt, in den eigenen Niederlassungen in Österreich, Frankreich, Italien, China und USA weitere 30 in Vertrieb und Service unterwegs.

Heißkanal-Knowhow von der Entwicklung über die Produktion bis hin zum Service

Bis heute wurden etwa 380.000 Spritzgießdüsen hergestellt, wobei sich das Geschäft aktuell zu 70 % auf Spritzgießdüsen und zu 30 % auf Verteilersysteme erstreckt. Die heutige alleinige Geschäftsführerin Siegrid Sommer, fast vom Start weg dabei und über die Stationen Konstruktion, Fertigungsleitung, Geschäftsleitungsmitglied untrennbar mit dem Aufstieg von Günther Heisskanaltechnik verbunden, zur Philosophie des Hauses: „Wir verfügen über mehr als 30 Jahre Heißkanal-Knowhow ab der Entwicklung bis hin zur Produktion und dem Service. Wir haben von Anfang an viel Wert auf höchste Qualität gelegt und stellen die Komponenten und Systeme mit unserer leistungsfähigen Produktion deshalb bis auf wenige Zulieferteile selbst her. Wichtige Fertigungsprozesse und Montagen für unsere Blue-Flow-Düsen finden bei uns unter Reinraumbedingungen statt. Für Tests und Musterfertigung verfügen wir auch über eine eigene Spritzgießabteilung. Jede Düse beziehungsweise jedes Verteilsystem ist nummeriert, sodass wir jederzeit alle Produktions- und Serviceschritte nachvollziehen können. Pro Jahr stellen wir 18.000 bis 20.000 Düsen und mehr als 2500 Verteilersysteme her.“

Dafür ist das Unternehmen mit gut 130 Fachleuten und einem modernen Maschinenpark gerüstet. Da es zu etwa 35 % um Auftragsfertigung für Standardprodukte, und demnach zu etwa 65 % um Sonderfertigung geht, steht dabei die stückzahlflexible Variantenproduktion ab Losgröße 1 an, die nur mittels qualifiziertem Fachpersonal und maximal verfügbarem Maschinenpark sichergestellt werden kann. Dies ist auch einer der Gründe dafür, dass von den 35 mehrschichtig im Einsatz befindlichen CNC-Werkzeugmaschinen sieben Fräs-/CNC-Bearbeitungszentren von der Maschinenfabrik Berthold Hermle AGstammen.

Auf Hermle-Maschinen neue Herausforderungen bewältigen

Bereits im Jahr 1990 begann man mit Hermle-Maschinen zu arbeiten, mit einer UWF 851 Universalwerkzeugfräsmaschine, die mit einer Zusatzausrüstung 4-achsiges Bearbeiten ermöglichte. „Wir hatten Mitte der 90er-Jahre spezielle Bearbeitungsanforderungen, die Hermle zu dem Zeitpunkt leider nicht abdecken konnte. Nicht nur gute Erfahrungen, vor allem die Verfügbarkeit und den Service betreffend, führten erneut zum Umdenken, sodass wir uns im Jahr 2000 zur Rückkehr zu Hermle entschieden und für die 4- beziehungsweise 5-Achs-Bearbeitung eine C 600 U beschafften. Zumal die damals aufkommende Bearbeitung von Mehrfachdüsen neue Herausforderungen mit sich brachte, die wir mit dem innovativen Kinematik-Konzept der C-Baureihe optimal lösen konnten“, so Hartmut Nagel, Fertigungsleiter, über die Beweggründe. In den von stürmischen Zuwächsen geprägten Folgejahren kam es zur Beschaffung weiterer sechs 5-Achs-CNC-Hochleistungs-Bearbeitungszentren von Hermle in den verschiedenen Baugrößen C 40 U (2 x), C 30 U, C 40 UP (mit Palettenwechsler), C 42 U und schließlich dem zuletzt installierten C 22 U. Damit wird fast das gesamte Spektrum an zu fräsenden oder durch Fräsbearbeitung fertig zu stellenden Heißkanalsystem-Komponenten wie Düsen oder Platten und Verteilersysteme auf den Hermle-BAZs abgedeckt. Die bei den kompakten Abmessungen der BAZs großzügigen Arbeitsbereiche/Verfahrwege in den Achsen X, Y und Z (drei Achsen im Werkzeug) sowie die absolut freie Positionierbarkeit der integrierten NC-Schwenkrundtische in den Achsen C und A (zwei Achsen im Werkstück), erlauben ideale Werkzeug-Anstellungen zum Beispiel auch zum Tieflochbohren. Mussten kleinere Verteilersysteme früher in mindestens zwei Spannungen zunächst allseitig bearbeitet und dann auf speziellen Tieflochbohrmaschinen weiterbearbeitet werden, geschieht dies heute in einer Aufspannung als Komplettbearbeitung und das aufwendige Tieflochbohren erübrigt sich in vielen Fällen.

Hochpräzise Fertigbearbeitung der Düsenspitzen

In der Düsenproduktion sind dank dem 5-Achs- CNC-Hochleistungs-Bearbeitungszentrum C 22 U ähnlich gute Erfolge und Produktivitätssteigerungen zu verzeichnen, wie Jürgen Golde, Leiter CNC-Fräsen, ausführt: „Die hohe Genauigkeit und die 5-Achs-/5-Seiten-/Komplett-/Simultan-Bearbeitung in einer Aufspannung erlauben nunmehr die hochpräzise Fertigbearbeitung der Düsenspitzen. Früher mussten wir diese mittels Teilapparat allseitig fräsen und das Finish in Handarbeit durchführen, jetzt spannen wir die Düse auf und sie kommt montagefertig bearbeitet von der Maschine. Damit wir alle Düsen und auch weitere Bauteile in einer beziehungsweise möglichst wenigen Aufspannungen komplett fertigen können, haben wir das BAZ C 22 U mit einem Zusatzmagazin (ZM 43) für weitere 43 Werkzeuge ausgestattet. Ansonsten ist die Maschine mit dem NC-Schwenkrundtisch 320 mm Durchmesser, einem Hochdruckkühlmittelsystem mit 80 bar (IKZ), einem Spindelantrieb für maximal 18.000 min-1 und Werkzeugbruch-Überwachung sowie Messtaster versehen.“

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Wie bereits erwähnt, geht es in der mechanischen Fertigung bei Günther Heisskanaltechnik GmbH zu 35 % um die auftragsorientierte Produktion von Standardkomponenten und zu 65 % um die Fertigung von Sonderbauteilen. Dementsprechend bewegen sich die Stückzahlen zwischen 1 und einigen Hundert, sodass die Hermle-BAZ bedarfsflexibel und untereinander austauschbar zum Einsatz kommen. Hinsichtlich reproduzierbarer Genauigkeit, Zugänglichkeit, Bedienung, Programmierung, Verfügbarkeit, Qualität und vor allem Service-Bereitschaft kann es deshalb keine Kompromisse geben, weshalb Hermle-Bearbeitungszentren im Hause Günther Heisskanaltechnik GmbH sozusagen gesetzt sind. Hartmut Nagel brachte die Akzeptanz und hohe Zufriedenheit mit den Leistungen von Hermle abschließend auf den Punkt: „Hier macht sich keiner mehr Gedanken über die Zuverlässigkeit der BAZ, alles läuft planmäßig ab und alle Beteiligten sind sehr zufrieden – ich bekomme gar nichts zu hören, und das ist doch gut so!“

* Edgar Grundler ist freier Fachjournalist in 78476 Allensbach. Weitere Informationen: Udo Hipp, Tel. (0 74 26) 95 62 38, udo.hipp@hermle.de

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