Mit Feinschneiden zu einbaufertigen Multifunktionsteilen

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Verfahrensgrenzen des Feinschneidens wurden stetig erweitert

Die üblichen Möglichkeiten und Grenzen des Verfahrens wurden in der über 50-jährigen Geschichte der Industrialisierung der Feinschneidtechnologie hinreichend dokumentiert und publiziert. Das Know-how, das seit Jahrzehnten gewachsen ist, hat auch die Verfahrensgrenzen stetig erweitert. Als Schwerpunkte solcher Grenzüberschreitungen sind folgende Möglichkeiten zu nennen:

• die Steigerung der Schwierigkeitsgrade der Schnittgeometrie,

• die Vervielfachung der Ausbring,

• die Steigerung der Bauteilkomplexität im 3D-Bereich,

• die Integration von Nachfolgeoperationen in den Hauptprozess und die Reduktion des Materialeinsatzes.

Das Umformvermögen der Stanzwerkstoffe und die maximale Belastbarkeit der Schnittelemente im Werkzeug sind vielfach verantwortlich für Einschränkungen der möglichen Schnittgeometrie. Solche Grenzkurven in Abhängigkeit von der Materialdicke und der spezifischen Schneidkraft sind bekannt. Große Entwicklungen im Bereich der Werkzeugwerkstoffe, gepaart mit neuen Ideen der Gestaltung der Schneidprozesse, sorgen allerdings täglich dafür, dass solche Grenzlinien überschritten werden. Ein Beispiel sind die Funktionsteile mit feiner Rasterverzahnung für Sitzversteller im Pkw (Bild 5). Die Zahngröße entspricht dabei etwa einer Modulgröße von 0,3 bis 0,5 bei Materialdicken von 3 bis 6 mm.

Ein weiterer Schritt in der Entwicklung von Werkzeugen, Maschinen und Handlingkomponenten ist die Steigerung der Ausbringleistung. Dies betrifft sowohl die maximale Hubzahl pro Zeiteinheit als auch die störungsfreie Laufzeit der Produktionsanlage. Durch den Einsatz neuer Technologien können immer wieder bestehende Prozesse verbessert werden. Im Bereich Pressentechnik geschieht dies zurzeit durch den Einsatz von Servopressen. Ein Beispiel ist die Fertigung von Türschlosskomponenten für Pkws. Es werden jeweils vier Sperrriegel gleichzeitig aus dem Materialstreifen geschnitten. Die Pressenhubzahl einer Feinschneidanlage mit 450 t Gesamtkraft bewegt sich zwischen 90 und 110 Hüben pro Minute.

Ein weiteres Beispiel betrifft ein hochvolumiges Getriebeteil, welches gleichzeitig in acht Kavitäten bei einer Pressenhubzahl von 140 Hüben pro Minute produziert wird. Die Teile verlassen das Werkzeug einzeln auf jeweils separaten Rutschen und Förderbänder.

Künftig sind auch komplexe 3D-Teile mit Feinschneiden möglich

Komplexe Teile im 3D-Bereich sind ein nächster Entwicklungsschwerpunkt. Dies erfordert Erweiterungen im nutzbaren Platzangebot der Pressentische. Ein weiterer Ansatz ist die verbesserte Ausnutzung der vorhandenen Geometrien und Kräfte. Zwei Spezialitäten haben sich hier herauskristallisiert: Zum einen sind es multifunktionale Werkzeugstufen, welche die mehrfachwirkenden Maschinenkräfte auch dazu nutzen, eine Folge von Prozessen in ein und derselben Stufe zu realisieren. Zum andern erlauben werkzeugintegrierte Handlingkomponenten die nahezu freie Wahl der Anordnung von Prozessstufen im Nutzbereich der Anlage.

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