Funken-Erosion ist eine interessante Nische für Dienstleister, da – einhergehend mit dem Outsourcing von Tätigkeiten, die nicht zu den Kernkompetenzen von Werkzeug- und Formenbauern zählen – der Trend in Richtung Spezialisierung geht. Vor allem, wenn es um die Verwendung der gegenüber Kupfer leistungsfähigeren Graphitelektroden geht, vertrauen viele Werkzeugbauer auf das Know-how von Zulieferfirmen.
Florian Rauchenberger, bei TVB, Murnau, einem Zulieferer der Werkzeug- und Formenbau-Branche, verantwortlich für den technischen Vertrieb und das Projektmanagement, erläutert: „Im Vergleich zu herkömmlichen Fräsarbeiten sind die Projekte im Elektrodenbereich wesentlich schnelllebiger: Bei einem solchen Projekt dürfen zwischen Auftragseingang und Versand meist nur drei bis zehn Tage liegen, in denen wir schon mal bis zu 150 Elektroden produzieren“. Das Unternehmen hat sich auf die Herstellung von Graphitelektroden spezialisiert, was auch weitere Leistungen wie Konstruktion und die Montage auf Haltern oder Spannsystemen einschließt.
Um die straffen Zeitvorgaben bei der Fertigung zu erfüllen, genießt die Grob- und Feinplanung der Fertigung mithilfe einer ERP-Lösung und einer komplett durchgängigen CAD- und CAM-Struktur einen hohen Stellenwert innerhalb des Unternehmens. Die CAD/CAM-Struktur erstreckt sich von der Konstruktion über die NC-Programmierung bis hin zu den Fräsmaschinen. Bei TVB übernimmt diese Aufgabe die CAD/CAM-Software Visi von Mecadat, Langenbach.
Module für Graphit
Diese Software gehört mit über 30.000 Installationen zu den am weitesten verbreiteten CAD/CAM-Lösungen, die für die Bedürfnisse des Werkzeug- und Formenbaus ausgelegt sind. Alle Visi-Module lassen sich je nach Bedarf zusammenstellen und durch weitere Elemente ausbauen. Dazu gehören auch die modular erweiterbaren Schnittstellen zu den gängigen Datenformaten. Marco Wiest, Vertriebsbeauftragter von Mecadat, erläutert: „Die Software fokussiert mit ihren Modulen insbesondere die Anforderungen des Werkzeug- und Formenbaus.“ So lassen sich beispielsweise mit Visi Elektrode, mit dem auch TVB arbeitet, die Elektroden von der konstruierten Form einfach ableiten. Dabei erkennt die Software die Erodierbereiche selbstständig und erzeugt die Geometrien automatisch. „Für die Fertigung von Graphitelektroden stellt die Software eigens dazu entwickelte Strategien zur Verfügung, die die Besonderheiten bei der Fräsbearbeitung von Graphit berücksichtigen“, führt Wiest aus.
Die CAD/CAM-Lösung kommt bei TVB bereits während der Nachfrage- und Angebotsphase zum Einsatz. Zu diesem Zeitpunkt benötigt der Elektroden-Hersteller die vollständigen CAD-Daten – entweder vom Formeinsatz oder von der fertig konstruierten Elektrode -, um ein Angebot für seinen Kunden erstellen zu können. Um die Werkzeuggröße und die Laufzeit der Werkzeuge zu bestimmen, benötigt der Hersteller Angaben über die zu erreichende VDI-Oberfläche, die zu verwendende Graphitsorte und den kleinsten Radius. Ebenso wichtig sind die Anzahl der benötigten Schrupp- und Schlichtelektroden sowie der genaue Auslieferungstermin. Die Schnittstellen-Funktionen ermöglichen dazu das Verarbeiten fast aller angelieferten CAD-Formate. Auf dieser Basis kalkuliert das Unternehmen dann und erstellt ein Angebot.
Schnittstelle zum Kunden
Erteilt der Kunde den Auftrag, besprechen die beteiligten Unternehmen noch Details, was stets auch Beratung einschließt. Beispielsweise, wenn es um Problemzonen wie hohe Rippen oder tiefe Taschen geht. Außerdem besprechen die beteiligten Unternehmen ob die Elektroden auf Leihhalter montiert werden sollen oder ob Teillieferungen erforderlich sind.
Liefert der Kunde keine Konstruktionsdaten mit, leitet TVB die Elektrode mit dem entsprechenden Modul ab und konstruiert sie. Danach erstellt die Software automatisch eine Elektrodenliste und eine Datei, die Informationen darüber enthalten, wo mit dem Modul 3D Modelling die Elektroden in den Formeinsatz gesteckt werden.
Die Liste und die Datei erhält der Kunde zur Freigabe. Ist diese erteilt, programmiert das Unternehmen die NC-Sätze dreiachsig nach der Elektrodenliste mit dem CAM-Modul Machining 3D. Parallel dazu bereitet es die Rohlinge vor und stellt Zubehör wie Halter oder Spannsysteme bereit. Nach der Programmierung generiert das Modul Elektrode ein Einrichteblatt, auf dem alle Informationen über die Bearbeitungsschritte stehen – zum Beispiel verwendete Werkzeuge, Drehzahlen, Vorschübe oder Laufzeiten. Dieses dient dem Erodierer später als Anfahrtsplan. Nach dem Fräsen sowie der anschließenden Sichtkontrolle vermisst ein Techniker die Elektroden auf der Koordinatenmessmaschine, erstellt für jede einzelne Elektrode eine Dokumentation und gibt die Auslieferung frei.
Mithilfe der CAD/CAM-Lösung hat TVB seine Projektdurchlaufzeiten über die Jahre hinweg immer weiter verkürzt. Zudem kann das Unternehmen aus Oberbayern schneller und flexibler auf Sonderwünsche reagieren. „Seit der Einführung können wir unser Know-how besser in Kundenprojekte einfließen lassen“, fasst Florian Rauchenberger zusammen. „Die Software hat sich aber auch deswegen bei uns bewährt, weil es sowohl bei der Konstruktion als auch bei der NC-Programmierung mit demselben Datenmodell auf Basis des Modellierkerns Parasolid arbeitet und über alle Bereiche hinweg über die gleiche, selbsterklärende Bedienphilosophie verfügt“. Das ist unter anderem deshalb wichtig, weil die beiden Mitarbeiter an den Konstruktions-Arbeitsplätzen manchmal die Fräsprogramme generieren, zusammen mit zwei Kollegen aus der Fertigung, für die es zwei weitere Arbeitsplätze gibt, an denen das CAM-Modul Machining 3D läuft.
Technik im Detail
Graphitelektroden
Mit Graphit zu erodieren, hat viele Vorteile. Graphit ist als Werkstoff nicht nur billiger als Kupfer, sondern benötigt beim Erodieren nur 25 bis 30 Prozent der Zeit. Und da sich beispielsweise mehrere Kavitäten in einer Elektrode zusammenfassen lassen, spart der Anwender auch Zeit beim Einrichten. Zudem kann er mit Graphit wesentlich komplexere und feinere Strukturen abbilden.
