Oktober 2005:

In Zeiten zunehmender Variantenvielfalt und sinkender Losgrößen lohnt es sich durchaus, etablierte Fertigungsverfahren in Frage zu stellen. Denn spätestens wenn bei Kleinteilen die Rüstzeit der Exzenterpresse länger ist, als die eigentliche Produktionszeit, kann eine mit speziellen Werkzeugen ausgerüstete Stanz-Nibbel-Maschine die wirtschaftlichere Lösung sein – sei es mit mehreren Einzelwerkzeugen oder sogar mit einem Folgeschnittwerkzeug.

„Für viele Blechbearbeiter ist die CNC-Stanzmaschine immer noch nur eine reine Stanzmaschine, die Möglichkeiten moderner Stanzwerkzeuge – vom Herstellen fertig fallender Kleinteile über das Abkanten oder Senken bis zum Napfprägen – sind häufig noch gar nicht bekannt.“ Diese mahnenden Worte von Stefan Kraft, Vertriebsleiter der PASS Stanztechnik AG, sollten sich vor allem solche Blechbearbeiter zu Herzen nehmen, die kleinere Elektronik-Kontakte, kleine Scheiben mit Napf oder andere Kleinteile herstellen und bei denen das Einrichten der Werkzeuge an den Exzenter- oder Hydraulikpressen länger dauert als das anschließende Herstellen der Teile.

Denn anders als bei Exzenter- und Hydraulikpressen beschränkt sich der Rüstaufwand bei einer Stanz-Nibbel-Maschine auf ein absolutes Minimum: Für die Herstellung werden einfach die Daten in die Steuerung übertragen, die Bleche aufgelegt, die Werkzeuge eingewechselt, das Programm aufgerufen und schon kann es losgehen. Interessant ist das Verfahren vor allem für kleinere Losgrößen. Auch wenn ein Auftrag für mehrere Tausend Teile kommt und es nicht sicher ist, ob es noch einen Folgeauftrag gibt, kann sich die Herstellung auf einer Stanz-Nibbel-Maschine durchaus lohnen.

Die Leistung der Stanz-Nibbel-Maschinen, was Stanzkraft und Genauigkeit betrifft, reicht nach Erfahrungen von Stefan Kraft für die meisten Anforderungen völlig aus. So lässt sich denn auch für solche Werkzeuge grundsätzlich jede CNC-Stanzmaschine einsetzen, wenn sie die jeweilige Positionier- und Wiederholgenauigkeit erreicht. Probleme macht schon eher der Durchmesser der Stanzwerkzeuge, die ja in einer Standard-Werkzeugstation Platz finden müssen. Stefan Kraft: „Dreh- und Angelpunkt ist der zur Verfügung stehende Platz, denn der Werkzeugdurchmesser ist vorgegeben. In dem zur Verfügung stehenden Bauvolumen muss dann das Werkzeug einschließlich aller Federn, Umlenkungen und aller anderen Einzelteile Platz finden.“

Spätestens hier kommt das Know-how des Werkzeugherstellers ins Spiel. Wenn sich ein Unternehmen wie PASS seit 23 Jahren intensiv mit Stanzwerkzeugen für Trumpf- und Amada-Stanzmaschinen beschäftigt und sich zudem seit geraumer Zeit auf Sonderwerkzeuge fokussiert, sammelt sich ein Erfahrungsschatz an , der gerade in diesem Fall Gold wert ist. Stefan Kraft: „Bei diesen Werkzeugen steckt der Teufel im Detail. Wir haben zum Beispiel beim Umformen auf Stanzmaschinen viel Lehrgeld bezahlt, denn es dauert Jahre, bis man dies beherrscht und vernünftige Lösungen anbieten kann. Aber seit etwa fünf Jahren sind wir mit ausgereiften Systemen und Lösungen am Markt.“ Mittlerweile kann PASS die Früchte dieser langjährigen Aktivitäten ernten, denn die Resonanz auf die Sonderwerkzeuge hat sich derart gut entwickelt, dass die Mitarbeiterzahl in diesem Zeitraum verdreifacht werden konnte.

In der Regel deckt PASS die Herstellung der Kleinteile über mehrere Einzelwerkzeuge ab, die nach und nach in die Stanz-Nibbel-Maschine eingewechselt werden und die jeweils eine Umform- oder Stanzaufgabe übernehmen. Bei sehr kleinen und filigranen Teilen findet aber auch ein komplettes Folgeschnittwerkzeug in einer ganz normalen Werkzeugstation von Trumpf oder Amada platz. Dann sind allerdings nicht nur bei den Werkzeugbauern sondern auch beim Anwender die echten Profis gefragt.

Stefan Kraft: „Solche Werkzeuge finden sich nur bei Firmen, die sich wirklich intensiv mit dem Stanzprozess auseinandersetzen und die alle Möglichkeiten ihrer Maschine ausschöpfen. Hier kann man nicht einen x-beliebigen Mann von der Straße hinstellen und machen lassen, da sind schon erfahrene Maschinenbediener gefragt, die mehr als nur das normale Basiswissen rund um ihre Stanzmaschine mitbringen.“ Dann lässt sich allerdings auch der Standortvorteil des deutschsprachigen Raumes und die Fähigkeiten der Facharbeiter sehr gut zum Vorteil des Unternehmens nutzen.

Einer weiteren Verbreitung der Folgeschnitt-Werkzeuge für Stanz-Nibbel-Maschinen steht aber neben der Qualifikation der Bediener auch die problematische Trennung von Gutteil und Abfall im Weg. Denn CNC-Stanzmaschinen haben nur eine Durchlassöffnung und so fallen normalerweise Teile und Abfall in die gleiche Kiste und müssen dann wieder aufwändig getrennt werden. Am einfachsten funktioniert dies noch, wenn der Größenunterschied zwischen Gutteil und Abfall relativ groß ist, denn dann genügt einfaches Aussieben. Auch im anderen Fall verfügt PASS zwar über durchaus praktikable Lösungen, zum Beispiel durch den Einbau kleiner Weichen, die in die Durchlassöffnung der Stanz-Nibbel-Maschine eingesetzt werden. Nachdem aber viele Anwender ihre Stanzmaschine für so ein Werkzeug nicht umbauen oder verändern wollen, dürften Folge-Schnitt-Werkzeuge wohl auch in Zukunft eher die Ausnahme bleiben. Denn bei der Variante mit mehreren getrennten Werkzeugen, fällt der Abfall beim Vorstanzen in einen Abfallbehälter, und erst beim Fertigstanzen wird dann auf den Teilebehälter umgeschaltet.

Sehr beliebt sind die Sonderwerkzeuge nach Worten von Stefan Kraft auch für kleine, abgekantete Winkel: „Kleine Winkel lassen sich hervorragend fertig fallend auf einer Stanz-Nibbel-Maschine herstellen, wodurch sich die Werkzeuge sehr schnell amortisieren.“ Hier stehen die Sonderwerkzeuge von PASS weniger im Wettbewerb zu Exzenter- oder Hydraulikpressen mit Folgeschnittwerkzeugen, sondern zu einer kombinierten Bearbeitung auf Stanzmaschinen und Abkantpressen. Aber, so Stefan Kraft: „Auf einer Abkantpresse lassen sich kleine und kleinste Winkel nur sehr schwer herstellen, denn es ist fast unmöglich, diese Teile exakt einzulegen, was zu hohem Ausschuss führt. Zudem sind die Personalkosten so hoch, dass sich dies in Deutschland nur in den seltensten Fällen lohnen dürfte.“ Nicht viel besser schneidet das Kanten einer ganzen Leiste solcher Winkel ab, denn die Winkel müssen dann in einem zusätzlichen Prozessschritt nachträglich getrennt werden, was wiederum zu einem Zusatzaufwand bei Personal und Logistik führt.

Ganz anders die Variante mit Stanz-Nibbel-Maschine und Sonderwerkzeug, die solche Mini-Winkel völlig problemlos und fertig fallend herstellen kann. Die Kanthöhe ist dabei nur durch den Hub der Stanzmaschine beschränkt. Bei hoch automatisierten Maschinen von Trumpf und Amada sind nach Erfahrung von PASS Kanthöhen von 15 mm sehr gut machbar, bei Maschinen von Boschert wurden aber auch schon Abkantungen mit 30 mm Höhe realisiert.

Einen großen Zeitvorteil gegenüber Folgeschnitt-Werkzeugen für Exzenter - oder Hydraulikpressen hat die Fertigung auf Standard-CNC-Stanzmaschinen übrigens auch bei der Lieferzeit der Werkzeuge. Denn PASS verfügt über ein umfangreiches Lager mit vorgefertigten Teilen, die dann nur noch fertig bearbeitet werden. So muss man zwar normalerweise für einen Stempel allein für die Vorfertigung wie Sägen, Drehen und Fräsen mit rund drei Wochen rechnen, anschließend ist das Werkzeug dann rund zwei Wochen in der Härterei unterwegs, dann folgen noch die bis zwei Wochen für die Endfertigung, wie zum Beispiel das Drehen des Schaftes. Doch nachdem kein Kunde bereit ist, sechs oder sieben Wochen auf ein Stanzwerkzeug zu warten, werden bei PASS zum Beispiel Matrizen in einer großen Stückzahl vorgefertigt – also gedreht, gefräst, gehärtet und vorgeschliffen – und dann eingelagert. Aus diesen Rohlingen lässt sich später innerhalb von einer Nacht ein beliebiges Standard-Werkzeug herstellen und am nächsten Tag ausliefern. Für einfachere Sonder-Werkzeuge braucht PASS etwa drei Tage und für komplexe Werkzeugsätze selten mehr als eine Woche. Dabei wird jedes Werkzeug und jeder Teilesatz bei PASS im Haus komplett getestet. „Dadurch wissen wir, dass das Werkzeug funktioniert, und der Kunde erhält alle nötigen Daten, was er wie zu programmieren hat, “ erklärt Stefan Kraft.