Komplexe Präzisionsbauteile als Umformteil herstellen
Kundenorientierter Herstellungsprozess fokussiert auf eine nachhaltige Kostenreduzierung und auf das optimale Produktionsverfahren
(pressebox) Forchtenberg, 30.01.2015 - Das Produktsegment der Präzisionsteile war in der Vergangenheit eine Domäne der spanabhebenden Fertigungsindustrie. Steigende Rohstoffpreise und der generelle Kostendruck haben den Ruf nach kostengünstigeren Produktionsverfahren jedoch immer lauter werden lassen. Mit Conform, einem mehrstufigen Herstellungsprozedere, soll gerade bei Präzisionsbauteilen ein wirtschaftlicher Prozess sichergestellt werden.
Bisher wurden multifunktionale Bauteile größtenteils im kostenintensiven Drehverfahren hergestellt. Durch ein geändertes Produktionsverfahren kann Arnold Umformtechnik nun sowohl den Prozess als auch die Kosten optimieren. Konkret heißt das: Das Präzisionsbauteil wird jetzt nicht als Drehteil, sondern als Kaltmassiv-Umformteil hergestellt. Basis dafür ist Conform® (Bild 1). Seit 2008 ist Lukas Schmieg, Leiter Zentrale Technik bei Arnold Umformtechnik, dafür zuständig. In dieser Zeit wurden mehr als tausend Kundenbauteile unter die Lupe genommen und hinsichtlich ihrer verfahrenstechnischen Machbarkeit und ihrer Produktionskosten analysiert.
"Allein durch die Änderung des Produktionsverfahrens können abhängig vom Teil und der Produktionsmenge, Kosteneinspareffekte um bis zu 80% realisiert werden (Grafik 1). Auslöser für diese enorme Kostenreduzierung ist unter anderem der geringere Materialeinsatz, der aus dem spanlosen Umformverfahren resultiert sowie eine deutlich höhere Stückleistung der Mehrstufenpressen gegenüber herkömmlichen Drehautomaten", erläutert er. Dabei seien hinsichtlich Anwendungsfall und Design der Conform®-Produkte beinahe keine Grenzen gesetzt. So könnten mit der von Arnold genutzten 6-Stufen-Presstechnologie Teile mit Außen- und Innenverzahnung, hohle und halbhohle Teile sowie exzentrische Produkte und Lagerbolzen hergestellt werden.
Von Anfang an konsequent auf Serienreife ausgerichtet
Die größtmögliche Multifunktionalität einerseits und das kostenoptimalste Herstellungsverfahren - so wünscht es der Kunde. Um dem Rechnung zu tragen, setzt Conform® bereits in der Frühphase an, nämlich bei der Teileentwicklung. "Nach einer ersten Abstimmung mit dem Kunden führen wir für die zu fertigenden Teile einen sogenannten Großseriencheck durch, quasi noch auf dem Reisbrett. Bereits hier können die erforderlichen Parameter für eine kosteneffiziente und optimierte Herstellung des Kundenteils ermittelt werden, ohne dabei Funktionalität oder Qualitätsansprüche zu gefährden", beschreibt Schmieg den ersten Ansatz. Der Entstehungsprozess münde dann in die Produktion von seriennahen Funktionsmustern, welche wenigstens teilweise mit denselben Eigenschaften in der später folgenden Großserie als Umformteil hergestellt werden können. Dass durch diesen Prozess (Grafik 2) eine lückenlose Konformität mit den Ansprüchen des Kunden entsteht, liegt auf der Hand.
"Einige unserer Kunden zweifeln anfangs durchaus, ob sich ein geändertes Produktionsverfahren in niedrigeren Herstellkosten und mindestens gleichbleibender Qualität für das Bauteil niederschlägt. Doch dies war bisher schon wegen der genauen konstruktiven Bewertung der Bauteile und der Analyse der möglichen Herstellverfahren immer gegeben", sagt Schmieg. Oft entstehen aus der anfänglichen Herstellbarkeitsbewertung während der Prozessbetrachtung mit dem Kunden auch schrittweise Änderungsvorschläge. Ziel sei immer der Vorschlag für die Herstellung eines Bauteils, welches ausschließlich kaltumformtechnisch herstellbar ist und für die Kunden ein kosten- und verfahrensoptimiertes Produkt darstellt.
Bisher wurden multifunktionale Bauteile größtenteils im kostenintensiven Drehverfahren hergestellt. Durch ein geändertes Produktionsverfahren kann Arnold Umformtechnik nun sowohl den Prozess als auch die Kosten optimieren. Konkret heißt das: Das Präzisionsbauteil wird jetzt nicht als Drehteil, sondern als Kaltmassiv-Umformteil hergestellt. Basis dafür ist Conform® (Bild 1). Seit 2008 ist Lukas Schmieg, Leiter Zentrale Technik bei Arnold Umformtechnik, dafür zuständig. In dieser Zeit wurden mehr als tausend Kundenbauteile unter die Lupe genommen und hinsichtlich ihrer verfahrenstechnischen Machbarkeit und ihrer Produktionskosten analysiert.
"Allein durch die Änderung des Produktionsverfahrens können abhängig vom Teil und der Produktionsmenge, Kosteneinspareffekte um bis zu 80% realisiert werden (Grafik 1). Auslöser für diese enorme Kostenreduzierung ist unter anderem der geringere Materialeinsatz, der aus dem spanlosen Umformverfahren resultiert sowie eine deutlich höhere Stückleistung der Mehrstufenpressen gegenüber herkömmlichen Drehautomaten", erläutert er. Dabei seien hinsichtlich Anwendungsfall und Design der Conform®-Produkte beinahe keine Grenzen gesetzt. So könnten mit der von Arnold genutzten 6-Stufen-Presstechnologie Teile mit Außen- und Innenverzahnung, hohle und halbhohle Teile sowie exzentrische Produkte und Lagerbolzen hergestellt werden.
Von Anfang an konsequent auf Serienreife ausgerichtet
Die größtmögliche Multifunktionalität einerseits und das kostenoptimalste Herstellungsverfahren - so wünscht es der Kunde. Um dem Rechnung zu tragen, setzt Conform® bereits in der Frühphase an, nämlich bei der Teileentwicklung. "Nach einer ersten Abstimmung mit dem Kunden führen wir für die zu fertigenden Teile einen sogenannten Großseriencheck durch, quasi noch auf dem Reisbrett. Bereits hier können die erforderlichen Parameter für eine kosteneffiziente und optimierte Herstellung des Kundenteils ermittelt werden, ohne dabei Funktionalität oder Qualitätsansprüche zu gefährden", beschreibt Schmieg den ersten Ansatz. Der Entstehungsprozess münde dann in die Produktion von seriennahen Funktionsmustern, welche wenigstens teilweise mit denselben Eigenschaften in der später folgenden Großserie als Umformteil hergestellt werden können. Dass durch diesen Prozess (Grafik 2) eine lückenlose Konformität mit den Ansprüchen des Kunden entsteht, liegt auf der Hand.
"Einige unserer Kunden zweifeln anfangs durchaus, ob sich ein geändertes Produktionsverfahren in niedrigeren Herstellkosten und mindestens gleichbleibender Qualität für das Bauteil niederschlägt. Doch dies war bisher schon wegen der genauen konstruktiven Bewertung der Bauteile und der Analyse der möglichen Herstellverfahren immer gegeben", sagt Schmieg. Oft entstehen aus der anfänglichen Herstellbarkeitsbewertung während der Prozessbetrachtung mit dem Kunden auch schrittweise Änderungsvorschläge. Ziel sei immer der Vorschlag für die Herstellung eines Bauteils, welches ausschließlich kaltumformtechnisch herstellbar ist und für die Kunden ein kosten- und verfahrensoptimiertes Produkt darstellt.
