Spannen Magnetspanntechnik in der Stanz- und Umformtechnik

Rüstzeiten kosten Geld. Adolf Edler von Graeve, Vorstandsvorsitzender des Kompetenz- und Innovationszentrum für die Stanztechnologie Dortmund, hat sich damit tiefer gehend auseinander gesetzt. Im Interview verrät er mehr.

700 Millionen Euro können deutsche Unternehmen der Hochleistungs-Stanzproduktion jedes Jahr bei Werkzeug-, Rüst- und Abstimmungsarbeiten einsparen. Das sei locker drin, schrieb Adolf Edler von Graeve, Vorstandsvorsitzender des KIST (Kompetenz- und Innovationszentrum für die Stanztechnologie Dortmund e.V.) im November 2020 in seiner „Stanz- & Umform-Depesche“. Der Stanztechnikexperte mit engen fachlichen Kontakten zu den Technischen Universitäten Dortmund und Darmstadt weiß auch wie.

Die zu langen Rüst- und Abstimmungszeiten sind „Profit-Killer“ und eine „gigantische Geldvernichtungs-Maschinerie“, haben Sie in Ihrer „Depesche“ geschrieben.

Ja, zu dem Schluss bin ich nach Sichtung des statistischen Materials gekommen. Das Rüsten dauert zu lange. Der richtige Einbau des Werkzeugs in die Maschine ist essenziell für den gesamten Produktionsprozess und für die Qualität des Bauteils. Doch Werkzeuge werden meist manuell eingebaut, innerbetrieblicher Erfahrung folgend. Daher gibt es zahlreiche Fehlerquellen. Leider geben weder Maschinenhersteller noch Werkzeugbauer technisch konkrete und eindeutige Anweisungen. Das Interesse an Verbesserungsmöglichkeiten ist dementsprechend groß.

Wie waren die Reaktionen Ihrer Leser aus der Stanztechnik?

Sehr lebhaft, wir haben zahlreiche Nachfragen erhalten. Viele wollten wissen, welcher Anteil der jährlich verschwendeten 700 Millionen Euro auf ihren Betrieb entfällt. Daraufhin haben wir unsere Marktberechnungen für Deutschland auf unterschiedliche Stanzereitypen und -größen heruntergebrochen. Dabei berücksichtigen wir Faktoren wie unterschiedliche Maschinenzahlen und -stundensätze, Wechselzyklen et cetera.

Bei einer Stanzerei mit vier Pressen und vier Werkzeugwechseln pro Woche und Maschine beträgt das jährliche Einsparpotenzial im 1-Schicht-Betrieb 52.920 Euro, bei zwei Schichten entsprechend 105.840 Euro. Bei 16 Einsatzmaschinen sind es 211.884 Euro beziehungsweise zweischichtig 423.768 Euro. Dieses Geld können Sie jedes Jahr einsparen.

Wie können Unternehmen Stanzwerkzeuge effizienter Rüsten und dadurch Geld sparen?

Zum einen durch Know-how: Mit gut qualifizierten und erfahrenen Mitarbeitern haben Sie Glück, mit schlecht ausgebildeten Pech. Auch hier ein Zahlenbeispiel: Mit einer 50-Tonnen-Bruderer-Presse erzielte ein Unternehmen aus Pforzheim 2005 rund 3,4 Millionen. Euro Umsatz und eine Wertschöpfung von 1,2 Millionen Euro. Die gleiche Maschine brachte es in Lüdenscheid auf eine Wertschöpfung von 0,8 Millionen Euro bei 2,8 Millionenen Euro Umsatz. Ein Zufall? Nein, die Qualifikation der Anlagenführer macht den Unterschied. Die Differenz ist seitdem sicher geschrumpft, aber sie ist noch vorhanden.

Bei der Fort- und Weiterbildung setzt KIST als Schulungs- und Seminaranbieter für die Stanztechnologie genau hier an. Aber das ist nicht die einzige Schraube, an der man drehen kann, um das Stanzen produktiver zu machen, oder?

Bei weitem nicht. Wir bringen zwar dem Anlagenführer bei, wie er produktiver arbeitet. So haben wir seit unserer Gründung 2005 mehr als 4.200 Teilnehmer in der Stanztechnologie geschult und ausgebildet. Aber das ist nur ein Faktor.

Mindestens genauso wichtig ist die richtige Technik. Hier empfehle ich uneingeschränkt das Rüsten mit Magnetspannplatten. Und ich verspreche Ihnen: Wer die Magnetspannplatte einmal an seiner Stanzpresse ausprobiert hat, der gibt sie nicht wieder her.

Was begeistert Sie an der Magnetspanntechnik?

Ganz einfach: Mit dem Einsatz der Magnetspanntechnik erzielen Sie an Stanz- und Umformpressen den größten Optimierungseffekt. Zuerst durch die Schnelligkeit und die damit verbundene Zeitersparnis beim Rüsten: Für einen manuellen Werkzeugwechsel mit Schrauben und Spannpratzen brauchen Sie unseren Berechnungen zufolge im Durchschnitt 35,3 Minuten. Mit Magnetspannplatten nur 8,6 Minuten. Daraus ergibt sich bei einer Maschinenstunde zu 155 Euro und vier Werkzeugwechseln in der Woche das riesige Einsparpotenzial, das ich genannt habe. Wer noch häufiger wechselt, sollte die Magnetspannplatte erst recht verwenden.

Außerdem sind Magnetspannsysteme absolut präzise und spannen über die gesamte Werkzeugfläche. So genau und gleichmäßig können Mitarbeiter das Werkzeug gar nicht an den einzelnen Spannpunkten fixieren. Dabei kommt es beim Stanzen vor allem auf Präzision an. Und: Die Magnetspanntechnik spannt Werkzeuge unabhängig von ihrer Größe und Geometrie. Eine Standardisierung der Werkzeuge ist nicht notwendig. Grundsätzlich schalten Sie mit Magnetspannsystemen die Fehlerquellen des Faktors Mensch aus. Denn die Magnetspanntechnik ist nie unachtsam oder abgelenkt. Wenn Sie Magnetspannplatten auf Ihren Pressen nutzen, dann schieben Sie das Werkzeug einfach bis zum Anschlag in die Maschine, drücken einen Knopf. Die Elektropermanentmagneten werden durch einen Stromimpuls aktiviert und schon hält es bombensicher.

Warum sind Magnetspannsysteme in der Stanztechnik denn noch nicht Standard?

Dazu trägt sicherlich oft eine konservative Haltung bei Werkzeugbauern und Stanzbetrieben bei. Vielfach ist es auch der reine Mangel an Informationen. Da wird dann mit Halbwissen und fadenscheinigen Begründungen argumentiert. Sobald man die einzelnen Punkte konkret anspricht und erörtert, lösen sich die Bedenken in Luft auf.

Welche Vorbehalte gibt es denn gegenüber der Magnetspanntechnik?

Zum Beispiel, dass der Einbau schwierig sei. Das stimmt nicht. Sie tauschen die Aufspannplatte gegen die untere Magnetspannplatte aus und bauen die obere Magnetspannplatte an der Stößelfläche an. Das ist in der Regel – ebenso wie die Steuerungsintegration über definierte Schnittstellen – mit geringem Aufwand verbunden. Im KIST haben wir Magnetspannplatten von Roemheld auf einer unserer fünf Stanzmaschinen, einem Bruderer-Stanzautomaten BSTA 280 mit 28 Tonnen Presskraft. Den nutzen wir zu Schulungszwecken und wenn eines unserer mehr als 100 Mitgliedsunternehmen mit einem neuen Werkzeug Testläufe machen möchte.

Ein weiteres Argument gegen die Magnetspanntechnik ist die Sorge um die Sicherheit. Die Systeme erfüllen alle Sicherheitsnormen und sind in der Praxis ausgesprochen zuverlässig. Wir haben mit unserem Magnetspannsystem schon problemlos bis zu 1.500 Hub in der Minute gefahren. Die Sorge, das Werkzeug könnte abreißen und Schaden nehmen, ist absolut unbegründet. Das Werkzeug bleibt geschlossen. Probleme meldet die Sicherheitssensorik der Magnetspannplatten sofort. Da sämtliche Magnetspannsysteme maschinenspezifisch projektiert werden, ist die Spannkraft optimiert und damit auch die magnetische Eindringtiefe. Auswirkungen des Magnetismus auf das Werkzeug werden so vermieden. Entsprechende Befürchtungen sind unbegründet.

Der Einwand, Späne würden magnetisiert und dann am Werkzeug haften, ist ebenfalls falsch. Denn das Ausfallloch ist 20 Millimeter von den magnetisierten Flächen entfernt, so dass die Späne ungehindert abgeführt werden können. Manchmal kommt noch der Hinweis, man könne Aluwerkzeuge ja nicht mit Magnetspannsystemen spannen. Setzen Sie das Werkzeug auf eine Grundplatte oder setzen Sie Stahlleisten ein, schon ist das überhaupt kein Problem mehr. Zuletzt wird dann noch die Sorge geäußert, die Magneten könnten bei Herzschrittmachern von Maschinenbedienern Unregelmäßigkeiten auslösen. Hier haben Messungen ergeben, dass die vorgeschriebenen Grenzwerte bei weitem nicht erreicht werden und dass Magnetspannsysteme keinen gesundheitsgefährdenden Einfluss auf den Menschen haben.

Ihr Ratschlag an Stanzbetriebe, die die Magnetspanntechnik kennenlernen wollen?

Kommen Sie zu uns ins KIST, informieren Sie sich und schauen Sie sich Magnetspannsysteme in der Praxis an.

Roemheld auf der Blechexpo: Halle 8, Stand 8506

Weitere Meldungen zur Blechexpo finden Sie in unserem Special.

Roemheld

Werkzeug-Schnellspannsystem für Pressen und Stanzen

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