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Das Lichtenfelser Unternehmen stellt Prototypen, Vorserien und Kleinserien für Lieferanten, OEMs und Endkunden der Kunststoffindustrie her. Zum Einsatz kommen formgebundene Techniken, wie Stahlformen, Aluformen oder Silikonformen und Rapid-Techniken, wie Lasersintern (Kunststoff) oder Lasercusing (Metall). Zu den Aufgaben zählen auch klassische Veredelungen, wie Bedampfen, Lackieren oder Montagen bis hin zu Prozessen im Technischen Reinraum. Speziell für Automotive bilden Scheinwerfer, Klimaanlagen und Belüftungssysteme das Spektrum der Komponenten für den Modellbau. Die Hofmann Innovation Group bietet das gesamte Spektrum von der Produktentwicklung bis zum Serien-Spritzwerkzeug, sowie Wartungsaufgaben im Lebenszyklus als Full-Service-Dienstleister. Das Unternehmen ist spezialisiert auf die Fertigung von Serien-, Mehrkomponenten- und Etagenspritzwerkzeuge. Durch die Projektabwicklung des Full-Service-Engineering werden Entwicklungszeiten verkürzt und Entwicklungskosten deutlich reduziert.
Der Trend entwickelt sich von den Prototypen, als Basis des klassischen Modellbau hin zu Kleinserienfertigungen die unter zeitlichen Aspekten und Kostensituationen zunehmend auf Nachfrage treffen. Der Modellbau besetzt damit klassische Prozesse der Kunststoff-Fertigung in Losgrößen, die mit klassischen Stahlformen-Fertigungen unrentabel sind und es im Customizing ermöglichen, exklusive Editionen oder Sondermodelle zu bedienen. Automobilhersteller überarbeiten im Rahmen der Modellpflege ihre Modelle und ersetzen kleine Details durch funktional höherwertige Komponenten. Beim im Frühjahr 2011 neu vorgestellten VW Beetle sollte unter anderem der Blinker durch einen Blinker mit Nebelscheinwerfer ersetzt werden. Die Vorserien-Produktion mit 300 Modulen übernahm das Unternehmen Hofmann. Ziel war es, eine Doppelgruppe mit Halogentechnik zu entwickeln und das dritte Bremslicht mit einem Modul in LED-Technik zu versehen.

Projektaufbau

Nach Klärung der Konstruktion mit dem Kunden VW übernahm der Modellbauer die Vorbereitung von Formen und den Einsatz von Rapid-Technologien, wie das Lasercusing (Laserschmelzen mit Metall) der Teile dieser drei Baugruppen. Veredelungstechniken wie das Bedampfen sind für Beleuchtungselemente zwingend und natürlich auch Montagearbeiten bis hin zur fertigen Baugruppe. Finishing, Materialeinsatz und Funktion stehen einem klassischen Groß-Serienteil in nichts nach. Liegt bei einem vergleichbaren Groß-Serienteil die Entwicklungszeit bei rund 25 Wochen, so konnte der Modellbau mit seinen Technologien in zwölf Wochen die Vorserienteile anliefern. Neben dieser zeitlichen Komponente, die bei neuen Modellen oft das ausschlaggebende Kriterium darstellt, treten zunehmend auch Überlegungen auf der Kostenseite auf den Plan.

Von der Vorserie zur Kleinserie

War es wie beim VW Beetle noch ein klassischer Auftrag einer Vorserienfertigung von kleineren Beleuchtungselementen, so registriert der Modellbauer auch Kleinserienanfragen von kompletten Frontscheinwerfern, die ein besonderes Aussehen oder Funktion im Gegensatz zur Großserie haben. Die Stückzahlen der Bauteile sind hierbei in der Regel klein. „Der Bedarf in diesen Segmenten steigt. Wir haben inzwischen einige Aufträge für Leuchten-Module aus Automotive bekommen“, merkt dazu Geschäftsführer Robert Hofmann an, „weil wir oft mit 35 bis 40 Prozent der Kosten anbieten können, gegenüber einer klassischen formengebundenen Fertigung.“ Das Modell ist in der Entwicklungsphase bei VW und kann daher noch nicht gezeigt werden, betont Hofmann. Bei derartigen Kleinserien kommen die Vorteile bei den Werkzeug- und Produktionskosten zum Zuge. Zudem professionalisiert sich der Modellbau weiter und ergänzt seine Aufgaben durch Anwendungen im Technischen Reinraum. Auch hinsichtlich der Teile im Leuchten-Bereich findet eine Veränderung statt: So kommen erstmals auch 3K-PMMA-Teile auf den Modellbau zu, die besondere Lichtfunktionen aufweisen, wie das zentrale Bremslicht in LED-Technik zeigt.

Vom Trend zur Kleinserie

Die Wünsche der Designer nehmen zu. Sie werden funktional anspruchsvoller und die Entwicklung der Teile findet unter hohem Zeitdruck statt. Die OEMs können aus wirtschaftlichen Gründen solche Kleinserien nicht realisieren. „Die Sondereditionen oder Relaunches der Autoindustrie beflügeln die Nachfrage in diesem Teilsegment“, sagt Hofmann. „Die Losgrößen steigen und auch die Baugruppen werden größer für den Modellbau.“
Der Modellbau kann formgestützte Methoden und Rapid-Technologien verbinden. Die Losgrößen und Teilekonstruktion ergeben die richtige Strategie für die Auftraggeber. Liegt die Losgröße der Kleinserie im oberen Bereich können Stahlformen oder Aluformen zum Einsatz kommen. Für den klassischen Spritzguss hat der Modellbauer im Technikum die Möglichkeit auf 1K- oder Mehrkomponentenspritzgießmaschinen bis 16.000 kN Schließkraft zu produzieren. Bei Aluformen werden oft Standardformen mit konturgebenden Einsätzen verwendet. Der Auftraggeber erhält schnell seine Teile. Dieser Bereich deckt Losgrößen von 10.000 Stück bis in den Bereich von 100 Teilen ab. Im Schwerpunkt hat der Lichtenfelser Modellbauer bei Kleinserien Losgrößen von 100 bis 1.000 Teile, bis hinunter zu Fertigungen von fünf oder zehn Teilen. Bei sehr kleinen Serien gibt es die Möglichkeit durch Vakuumtechnik mit Silikonformen zu arbeiten. Bei komplexen Baugruppen sind auch Technologie-Kombinationen und Veredelungstechniken gefragt.
Bei den Veredelungstechniken, die für Frontscheinwerfer relevant sind, kommt das Bedampfen mit Reflexionsmaterial zum Einsatz. Generell aber auch Lackiertechnik bis hin zum Technischen Reinraum. Bezogen auf die Materialkombinationen ist es neben den formgestützten Verfahren auch möglich, bestimmte Teile generativ mittels Kunststoff-Lasersintern aufzubauen. Werden Metallelemente benötigt, wie Aufnahmeelemente oder Buchsen können die Teile schnell generativ mit Lasercusing aufgebaut werden.

Die Zukunft des Modellbaus

„Die Entwicklung wird von höheren Losgrößen hin zu Kleinserien weiter geprägt sein“, prognostiziert Hofmann. „Daneben werden die Baugruppen zunehmend komplexer oder anspruchsvoller in Bezug auf Funktion, Größe oder Aussehen, was sich in zukünftigen Aufgaben für den Technischen Reinraum widerspiegelt.“ Klar erkennbar sei auch der Vormarsch der digitalen Techniken, insbesondere der Rapid-Technologien. Sie eröffnen Möglichkeiten bei der Geometriefreiheit, der Qualität und den Kosten, die in der analogen Welt undenkbar waren. „Bei diesen Teilen sehen wir auch hinsichtlich der Bauraumgröße noch Potenzial nach oben. Für das Kunststoff-Lasersintern sind wir dem XXL-Trend gefolgt, nun setzen wir auch beim Metall-Laserschmelzen auf größere Baugruppen“, so Hofmann. Beim Laserschmelzen mit Metallen kommt der Impuls vor allem aus der Aero-Industrie, die sich immer größere Teile wünscht. Dieser Entwicklung wird das Unternehmen mit einem neuen Laserzentrum in Lichtenfels im Frühjahr 2012 Rechnung tragen.

ERHÖHTE MARKTCHANCEN
Modellbau im Aufwind

Kleine Losgrößen von Kunststoffbauteilen sind für klassische Verarbeiter und OEMs der Automobilindustrie nicht wirtschaftlich. Modellbauer werden damit beauftragt und aus den Vorserien entwickeln sich oft Kleinserien. Der Modellbau kann formgestützte Methoden (Stahl-, Alu- oder Silikonformen) und Rapid-Technologien (Lasersintern (Kunststoff) oder Lasercusing (Metall)) verbinden und damit schnell und kostengünstig arbeiten. Zu den Aufgaben zählen auch klassische Veredelungen, wie Bedampfen, Lackieren oder Montagen bis hin zu Prozessen im Technischen Reinraum Dabei werden die Teile oder Baugruppen immer größer.

 

 

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Guido Radig