Vorrichtungsbau Spritzgussteile per Konstruktionssoftware schneller überprüfen

Bevor Spritzgussteile in die Fertigung gehen, werden sie nochmals nachgemessen. Eine Konstruktionssoftware erleichtert es nun, die Messvorrichtung, die das dreidimensional zu vermessende Bauteil spannungsfrei halten sollen, innerhalb kurzer Zeit aufzubauen. Das PC-Programm zur automatischen Vorrichtungskonstruktion nutzt dazu die Konstruktionsdaten des Bauteils. Je nach Anwenderwunsch können unterschiedliche Aufnahmevarianten konstruiert werden. Die Bauteile können in kurzer Zeit überprüft werden und stehen der Fertigung schneller zur Verfügung.

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Bevor neue Spritzgussteile in die Fertigung gehen, werden sie auf ihre Abmessungen hin überprüft. Während noch vor einigen Jahren überwiegend 2-dimensional gemessen wurde, sind die Forderungen heute wesentlich höher, so dass umfangreiche 3-D-Messungen auf der Tagesordnung stehen. Um die Kunststoffteile in der gewünschten Position messen zu können, sind spezielle Vorrichtungen erforderlich. Diese wurden bei der Weidmann Plastics Technology AG, Rappertswill (Schweiz), in der Vergangenheit von der Abteilung Werkzeugbau erstellt. Wartezeiten von mehr als einer Woche waren dabei keine Seltenheit.

Modulares Vorrichtungssystem für die Vermessung

Um diesen Zeitverlust zu vermeiden und gleichzeitig den stark frequentierten Werkzeugbau zu entlasten, ist man auf ein modulares Vorrichtungssystem umgestiegen. Damit können die Mitarbeiter der Abteilung Measurement Engineering Messaufnahmen individuell und zeitlich unabhängig erstellen. Das Schweizer Unternehmen ist auf die Fertigung von Spritzgussteilen spezialisiert. Das Fertigungsspektrum reicht von Pkw-Batterieabdeckungen bis hin zu Duschbrausen.

Bevor neue Teile in die Fertigung gehen, werden sie in der Abteilung Measurement Engineering 3-dimensional überprüft. Für das Erstellen der Messaufnahmen verwendet man bei Weidmann einen Vorrichtungsbaukasten. Habe man das System mit dem Vorrichtungsbaukasten einmal verstanden, so sei die Montage nach Aussage der Mitarbeiter kinderleicht. Eingeschränkt werde die Erstellung lediglich durch die Verfügbarkeit an Alufix-Komponenten. Weil immer mehr Mitarbeiter mit Alufix arbeiten, will das Unternehmen seinen Bestand unbedingt aufstocken. Das Gute daran sei, dass sich das Grundprinzip des Systems nicht ändert. Somit könne man selbst die acht Jahre alten Komponenten zusammen mit den neuen Teilen einsetzen.

Ein wesentlicher Vorteil des Systems ist, dass die Komponenten nahezu unbegrenzt wiederverwendbar sind. Weil alle Vorrichtungen dokumentiert werden, ist es gar kein Problem, eine Vorrichtung zu demontieren und zu einem späteren Zeitpunkt exakt zu reproduzieren. Somit wird das vorhandene Alufix-Material nicht zu lange gebunden und steht für weitere Aufgaben zur Verfügung.

Zwei unterschiedliche Messkonzepte

Das Team von Measurement Engineering arbeitet grundsätzlich mit zwei unterschiedlichen Messkonzepten. Das sind zum einen die individuellen Vorrichtungen, die nur für ein spezielles Teil erstellt werden. Zum anderen werden auch komplexere Vorrichtungen, die auf der Messmaschine eingemessen werden, erstellt. Die Ausrichtung erfolgt dabei auf eigens vom Kunden festgelegten Punkten. Besonders wichtig ist dabei, dass die Vorrichtungen so erstellt werden können, dass sie einen optimalen Zugang zu den Messpunkten bieten und das Werkstück sicher fixiert ist. Es geht dabei überwiegend um das Messen der Freiformflächen; es wird mit einer Genauigkeit von 6- bis 7/100 mm gearbeitet.

Kunststoffbauteile erfordern nach Aussage des Unternehmens eine besondere Behandlung. Das Material ist oft weich und die Teile sind instabil. Verzug ist das Hauptproblem. Das heißt, um die wirklichen Bauteildaten ermitteln zu können, dürfen die Werkstücke nicht verspannt, sondern nur fixiert werden. Es darf kein Druck auf das Bauteil ausgeübt werden, weil es sonst aufgrund der temporären Verformung zu einer Verfälschung der Messergebnisse kommen würde.

Um die Vorrichtungserstellung weiter zu optimieren, arbeitet Weidmann seit kurzem mit der Konstruktionssoftware Alufix Experte. Dabei handelt es sich um ein PC-Programm zur automatisierten Vorrichtungskonstruktion. Damit werden komplexe Vorrichtungsprojekte schneller und einfacher realisiert. Je nach Anwenderwunsch können unterschiedliche Aufnahme-Varianten auf dem Bildschirm simuliert werden.

Bauteildaten werden in Software eingelesen

Dazu werden die Bauteildaten, die vom Kunden zur Verfügung gestellt werden, in die Software eingelesen. Anschließend erfolgt die Konstruktion der Vorrichtungen unter Berücksichtigung der erforderlichen Auflagepunkte (Bild 1 und 2). Der vorhandene Bestand an Alufix-Komponenten wurde in die Software eingespeist, somit werden bei der Konstruktion auch nur die jeweils vorhandenen Einzelteile verwendet.

Ein Projekt für die BMW-Group umfasst bis zu zwölf unterschiedliche Bauteile. Würde jede dieser Vorrichtungen im Werkzeugbau gefertigt werden, würde dies für die gesamte Projektabwicklung einen wesentlich höheren organisatorischen und zeitlichen Aufwand bedeuten.

Durch die Möglichkeit der Vorrichtungserstellung via Alufix Experte wird auch die Erstellung der einzelnen Vorrichtung wesentlich beschleunigt. Im Gegensatz zur Vorrichtungserstellung aus dem Stegreif, bei der die Vorrichtung durch Ausprobieren erstellt wird, wird die Vorrichtung auf Basis einer Expertenkonstruktion lediglich nachgebaut. Durch die Konstruktion mit dem Experten ist es erheblich einfacher, die Vorrichtungen entsprechend der vom Kunden vorgegebenen Messpunkte zu konstruieren. Die zu messenden Teile stehen meist kurz vor dem Se-rienstart. In diesem Stadium kommt es hin und wieder noch zu Design-Änderungen. Hier gebe der Alufix-Baukasten die erforderliche Flexibilität, sodass die Vorrichtungen entsprechend variiert werden könne. MM

Weitere Informationen: Horst Witte Gerätebau e. K., Tel. (0 58 54) 89-0, Fax (0 58 54) 89-40, info@horst-witte.de

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