Präzision mit Alpenblick

Von Karl-Heinz Gies Schnell laufende Hochleistungsformen für Lebensmittelverpackungen sind das Metier des Schweizer Formenbaus Glaroform in Näfels in der Zentralschweiz. Unweit des Walensees, inmitten der Bergwelt an der Auffahrt zum Klausenpass gelegen, hat man sich seit 20 Jahren auf Spritzgießformen für Behältnisse mit sehr dünnen Seitenwänden spezialisiert. Eimer, Becher, Eis- und Feinkostdosen, Trinkbecher, sowie andere Behältnisse und Deckel für Lebensmittel und Kosmetik sind die Endprodukte aus den Formen von Glaroform. Selbst Eimer bis zu 20 Liter Inhalt oder Behältnisse mit in gleicher Form angespritztem Bügel können realisiert werden. Die Formen bringen schon mal bis zu 5,5 t auf die Waage. Gefertigt werden Einzelformen ebenso wie Mehrfachformen. Gelegentlich werden auch so genannte Etagenformen gebaut. Stolze 95 % der gebauten Werkzeuge gehen an Kunden aus dem Ausland, den europäischen Ländern ebenso wie nach Amerika, Afrika und Asien.

Vierzig Mitarbeiter arbeiten in diesem gut ausgestatteten Formenbau, wo Sauberkeit offensichtlich die Grundlage für Genauigkeit und Qualität ist. Als wichtiger Bestandteil der Firmenphilosophie ist alles im Betrieb auf Qualität ausgerichtet. Das betrifft nicht nur den Maschinenpark, sondern spürbar auch das Personal und dessen Arbeitsweise. Nicht umsonst tragen die 8 Auszubildenden Firmen-T-Shirts mit der Aufschrift „Qualität entsteht nicht durch Zufall.“ So ist es auch eine Spezialität von Glaroform, dass alle Formen im eigenen Haus getestet werden. Versandt wird erst, wenn die Produktion der Behältnisse auf den eigenen Spritzgießmaschinen mit einer Schließkraft von 175 t bzw. 420 t, die eigens für diese Funktionstests beschafft wurden, einwandfrei läuft. Ausgeliefert werden nur eingefahrene Formen, zusammen mit Probewerkstücken. Die Abnehmer können so sicher sein, dass die Formen einwandfrei funktionieren. Eine Rückversicherung auch für Glaroform. Schließlich wären Garantiereklamationen aus dem Ausland ziemlich teuer. „Unsere Kunden erhalten nur erprobte und produktionsreife Formen,“ bestätigt Max Eberle, Direktor der Firma Glaroform. „Das ist unser Aushängeschild.“ Seit 2005 zählt auch eine Mikron HSM 800 zum erlesenen Maschinenpark von Glaroform. Sie wurde ausgestattet mit Messtastern von m&h und der Software 3D Form Inspect zur Formkontrolle unmittelbar auf der Maschine. „Diese Maschine setzen wir zum Hartfräsen von Formteilen mit Spindeldrehzahlen von 5.000 Upm bis 25.000 Upm ein,“ sagt Roland Fürst, Betriebsleiter bei Glaroform. „Neben hoher Präzision benötigen wir beste Oberflächen, um das aufwändige Polieren der Teile zu verkürzen,“ beschreibt er die Motivation zum Kauf der Maschine. Glaroform hat aus der Vielzahl der möglichen Varianten der HSM 800 die Version mit der Maximaldrehzahl der Hauptspindel von 36.000 Upm ausgewählt. Sie verfügt über ein Drehmoment von 20 Nm bzw. eine Leistung von 32 KW, was auch für wirtschaftliches Zerspanen im unteren Drehzahlbereich sorgt. Beschleunigungen bis zu 17 m/s2 und Vorschubgeschwindigkeiten bis 40 m/min verleihen der Maschine die Dynamik, die für eine formtreue HSC-Bearbeitung notwendig ist. Dementsprechend häufig ist diese Maschinenvariante in Formenbaubetrieben zu finden, die eine solche Einsatzflexibilität zu schätzen wissen. Zumal die Maschine mit Verfahrwegen von 800 x 600 x 500 mm2 und einer möglichen Tischbelastung von 1.000 kg das übliche Teilespektrum solcher gut abdeckt. „Unsere Forderungen waren: Genauigkeit, Geschwindigkeit und Oberflächengüte,“ betont Roland Fürst. „Wir sind sehr zufrieden.“ Schließlich war es das Ziel, nach dem Härten das langwierige Schleifen und Erodieren, wo immer möglich, durch Fertigfräsen zu verkürzen, wenn nicht gar zu ersetzen. Wo früher die letzten Hunderstel zeitaufwändig geschliffen wurden, werden heute selbst Passmaße direkt gefräst. Dies bedeutet einen ernormen Zeitgewinn. Es bedingt aber auch eine entsprechende Maschinenkonstruktion, die, bei aller Dynamik, auch die notwendige Steifigkeit und Schwingungsdämpfung mitbringt, um solch gute Oberflächen überhaupt erst zu ermöglichen. All dies fand Glaroform bei der Mikron HSM 800 bestätigt. Zudem hat man festgestellt, das die Standzeit der Werkzeuge, im Vergleich zu den früheren Maschinen, deutlich zugenommen hat, was im wesentlichen wohl in den gleichen Fakten begründet liegt. Der Geschäftsführer von Glaroform freut sich zudem über die hohe Verfügbarkeit der Mikron HSM-Maschinen, hat man doch mit anderen Fabrikaten auch schon gegenteilige Erfahrungen gemacht. Der schweizer Firmensitz von Mikron verschafft dem Service hier einen Standortvorteil gegenüber Mitbewerbern aus dem Ausland, der bei Glaroform deutlich spürbar ist. Zeit ist eben Geld, auch im Formenbau. Viel Fertigungszeit spart vor allem die Einbindung der 3D Form Inspect Software von m&h und der m&h-Messtaster. Damit werden unmittelbar auf der Maschine die Geometrien der Werkstücke gemessen und gegebenenfalls unmittelbar, noch in der gleichen Aufspannung, nachgearbeitet. Speziell beim Feinschlichten in der Hartbearbeitung mit langlaufenden Programmen und engen Zeilensprüngen, zwecks Erzeugung guter Oberflächen, ergibt sich ein enormer Zugewinn an Zeit und Sicherheit. „Weil alle Teile schräg sind, ist das Messen ein wichtiges und schwieriges Thema gewesen,“ schildert Roland Fürst den früheren Zustand. Besonders die genaue Bestimmung und Kontrolle der vielen Formschrägen zwischen 8° und 12° waren immer wieder eine Herausforderung. Schon die exakte Bestimmung der erforderlichen Messpunkte war nicht einfach. Das hat sich geändert: „Heute ist jedes Teil wie es sein soll. Das gibt den Bedienern sehr viel Sicherheit.“ freut sich Roland Fürst. Die Maschinenbediener nehmen die Eingabe der Messpunkte und die Auswertung selbst vor. Sie können zu jeder Zeit ihr Werkstück kurz nachmessen und protokollieren. Die im eigenen Haus konstruierten Formen werden dazu als CAD-files in die Software 3D Form Inspect eingelesen, wo sie zu einem Flächenmodell umgeformt und unmittelbar am Bildschirm dargestellt werden. Per einfachem Mausklick kann der Maschinenbediener beliebige Punkte auf der Oberfläche bestimmen, die er gerne messen will. Diesen Punkten kann er durch einfache Auswahl aus Menüs Messfunktionen und Toleranzen zuweisen. Zu seiner Unterstützung sind viele Messfunktionen und die Toleranztabellen hinterlegt, sodass er frei auswählen kann, was er benötigt. Das vereinfacht und erleichtert das tägliche Arbeiten in der Werkstatt wesentlich. Während einer Bildschirmsimulation des automatisch im Hintergrund erstellten Messprogrammes findet nicht nur eine Kollisionsbetrachtung mit dem Werkstück statt. Gleichzeitig wird, ebenfalls im Hintergrund, automatisch das NC-Programm für die Maschine erstellt. Nach dem Transfer wird dies an der Maschine, wie jedes Arbeitsprogramm, aufgerufen und binnen weniger Minuten abgearbeitet. Besonders bewährt hat sich beim Messen der Werkstücke die automatische Kalibrierung vor jedem Messvorgang, die Bestandteil der automatisch erstellten Messprogramme der m&h-Software 3D Form Inspect ist. Dabei wird zu Beginn des Messprogrammes der Messtaster an einer Messkugel im Arbeitsraum kalibriert, was den thermischen Zustand von Maschine und Werkstück und deren Maßabweichungen ermittelt und als Korrekturwert in die Messungen integriert. Auf diese Weise ergeben sich verlässliche Werte, die denen der Messmaschine weitgehend vergleichbar sind. Roland Fürst ist überzeugt, dass nur mit dieser Verfahrensweise die gewünschten Genauigkeiten seiner Formen innerhalb von 5 Tausendstel bis zu 3 Hundersteln prozesssicher zu erreichen sind. Nach Abarbeiten des Mess­programmes transferiert die Maschine die gemessenen Resultate an die Software 3D Form Inspect zurück. Die Messergebnisse werden direkt in der grafischen Darstellung am Bildschirm eingeblendet und farbig markiert oder, wie bei einer Messmaschine, als Sticker angezeigt. Sie können auch als Word- oder Excel-Protokoll gespeichert oder ausgedruckt werden. Damit erkennt der Bediener sofort, wo seine Geo­metrie außer Toleranz gerät. Er kann die kritischen Stellen vor dem letzten Schlichten messen und dann den abzunehmenden Schlichtspan genau auf das gewünschte Nullmaß einstellen. Auf diese Weise kann man nun auch bei Glaroform schneller und genauer fertigen als früher. „Man merkt, dass alles viel besser passt“ lobt Roland Fürst die Software 3D Form Inspect von m&h. Entsprechend eindeutig ist seine Antwort auf die Frage, ob er die gleiche Investition noch einmal tätigen würde: „Ja, weil m&h eindeutig ein Gewinn ist.“ www.glaroform.ch www.mh-inprocess.com www.mikron-ac.com