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Werkzeuge in 3D fertigen
Rafi gehört zu den wenigen Werkzeugbauern mit einer eigenen Produktentwicklung, in der elektro-mechanische Bauelemente konzipiert und produziert werden. Mittlerweile werden hier alle Werkzeuge durchgängig mit der CAD/CAM-Lösung Visi, einer speziell für den Werkzeug- und Formenbau entwickelten Software, konstruiert.
"Dass Bauteil und Werkzeug mit zwei verschiedenen Systemen entwickelt werden, hat seinen Grund" erklärt Manfred Deifel, Abteilungsleiter Werkzeugbau bei Rafi in Berg bei Ravensburg. "Von der ursprünglich geplanten Durchgängigkeit haben wir uns schon früh verabschiedet. In voll-parametrischen Systemen wird die 3D-Kontur des Bauteils in das Werkzeug eingebettet. Selbst eine kleine Änderung des Bauteils erfordert großen Aufwand, um das Werkzeug entsprechend zu aktualisieren. Über die Step-Schnittstelle übermitteln wir die Daten in Visi-Modelling. Wir sehen den Benefit klar in der branchenorientierten Software, wir brauchen die Parametrisierung gar nicht", so Deifel weiter. Visi, so der Abteilungsleiter weiter, sei deutlich leichter zu bedienen und zu beherrschen. Der Umstieg von Autocad auf Visi und somit auch von 2D auf 3D habe gut geklappt.
Bei Rafi sind insgesamt sieben Arbeitsplätze installiert: Zwei volle Konstruktionsarbeitsplätze. An zwei Rechnern werden Elektroden konstruiert. Desweiteren drei Arbeitsplätze mit 2D- und 3D-Fräsen. Vor gut einem Jahr stieg man bei Rafi von Kupfer-Elektroden auf Elektroden aus Graphit um. Gefräst werden die Elektroden bei Alwa im Schwarzwald, wo ebenfalls insgesamt vier Visi-Arbeitsplätze eingerichtet sind. Die Elektroden werden ausschließlich mit Visi konstruiert und gefräst. Der Umstieg von Kupfer auf Graphit habe mit Visi gut funktioniert, heißt es.
Vor allem für so kleine präzise Bauteile wie den kleinen Taster Micon 5 habe man eine zuverlässige Frässoftware benötigt, um hochwertige Graphit-Elektroden herzustellen. Auch die Konstruktion des Werkzeugs für den Taster stellte hohe Anforderungen an Visi. Die einzelnen Komponenten im Werkzeug mussten penibel aufeinander abgestimmt werden. Wesentlicher Teil des Tasters ist ein umspritztes Stanzgitter, welches das eigentliche Grundgehäuse des Bauteils bildet. In einem 16fach-Werkzeug laufen parallel zwei Stanzgitter im Reel-to-Reel-Verfahren. Die Schwierigkeit ist einerseits, die saubere Führung der Stanzgitter, andererseits auch die Schussgeschwindigkeit. Die Bauteile sind sehr klein, das Schussgewicht eines Tasters beträgt 0,05 g, ein ganzer Schuss wiegt 0,8 g.
Änderungsstände werden deutlich angezeigt
Mit dem Werkzeug wurde der Taster bereits millionenfach hergestellt. Wollen Kunden den Taster modifiziert haben, ist man bei Rafi froh, Visi zur Verfügung zu haben. Änderungsstände werden in Visi deutlich angezeigt. Besonders gut funktioniert das "Flickgeschäft". Fehler lassen sich mit geringem Aufwand ausbessern, z.B. ein Flächenübergang sauber darstellen, ein Radius leicht ändern. Inzwischen werden alle Werkzeuge in Visi gefertigt, auch die einfacheren, die sich in 2D ebenfalls konzipieren lassen würden. Auch wenn von extern zugekauft wird, soll die Plattform möglichst 100 Prozent durchgängig gehalten werden.
Sind z.B. die externen Elektroden verbraucht, lassen sie sich einfach anhand der Daten im Elektrodenprogramm nachfräsen. Insgesamt wurde der Durchsatz an Werkzeugen deutlich erhöht. Benötigte ein Standard-Spritzwerkzeug früher zwölf Wochen, dauert es inzwischen nur noch acht bis zehn Wochen bis zur Fertigstellung des Werkzeugs. Mit ein Grund ist dabei auch die verstärkte In-House-Fertigung. Mussten früher die Elektroden zugekauft werden, kann jetzt viel mehr im Haus produziert werden. Damit stieg auch die Flexibilität. Mit dem Einsatz von Visi ist man bei Rafi konsequent: Bei älteren Werkzeugen, die aus der Ära vor Visi stammen und zur Wartung anstehen, werden in über 90% der Fälle die Elektroden in Visi neu gemacht. Die Ravensburger wollen nicht mehr mit 2D arbeiten, zumal Visi "so handelt wie der Werkzeugbauer denkt". Durch die stetige Weiterentwicklung kommen ständig neue Tools dazu, wie z.B. Visi-Compass, mit dessen Hilfe einfache Teile automatisch programmiert werden. "Die Hotline von Mecadat, dem Distributor von Visi in Deutschland, funktioniert gut, der Support ist einwandfrei. Das Preis-/Leistungsverhältnis sucht seinesgleichen auf dem Markt. Der Umstieg von 2D auf 3D klappte überraschend gut. VISI ist relativ leicht zu erlernen und gut beherrschbar. Auch die Implementierung von Visi-CAM ist lobenswert, zudem funktionieren die Schnittstellen einwandfrei. Wir würden nach aktuellem Stand das System wieder kaufen. Außerdem - was gibt es denn für Alternativen?", fasst Manfred Deifel zusammen. kf
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