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Vom Engineering bis zur Produktion

Qualitätsplanung ist das A und O beim Stanzen und Feinschneiden
Vom Engineering bis zur Produktion

Zulieferer | Als Spezialist fürs Fertigen von Stanz- und Feinschneideteilen stellt Etampa auch die nötigen Werkzeuge her. Zudem helfen die Schweizer ihren Kunden, die Konstruktion der Teile zu optimieren.

Ute Zimmermann

Beim Stanzen und Feinschneiden erledigen die Werkzeuge zumeist viele verschiedene Arbeitsschritte, die präzise aufeinander abgestimmt sind. Ehe es aber zum Bau der jeweiligen Werkzeuge kommen kann, sind ebenso präzise Überlegungen und Abwägungen erforderlich. Würde man hier nicht größtmögliche Sorgfalt walten lassen, könnten die Folgen verheerend sein, im schlimmsten Fall sogar lebensbedrohlich – schließlich werden die gefertigten Teile unter anderem in Bremssysteme oder medizinische Geräte eingebaut. Besonders gefragt sind bei der Etampa AG im schweizerischen Grenchen daher die Stanzspezialisten in Konzeption und Konstruktion, die nicht nur beim Erstellen des Streifenbildes im wahrsten Sinne des Wortes „um die Ecke“ denken müssen. Und natürlich ist auch die Qualitätsplanung gefordert, denn mindestens ebenso viele Überlegungen gelten den Werkstoffen, aus denen die zu fertigenden Teile hergestellt werden sollen. Fragen, die es zu klären gilt, sind unter anderem: Wie sieht es mit deren magnetischen Eigenschaften aus? Kann mit dem gewünschten Werkstoff der erforderliche Umformungsgrad erreicht werden? Erfüllt er in Verbindung mit den Nachbearbeitungsschritten noch die Korrosionsschutz-Anforderungen?
Am Anfang eines Neuprojektes steht immer eine Zeichnung, die den Stanzspezialisten in einem unterschiedlich frühen oder späten Produkt- oder Teile-Planungsstadium erreicht. Viele Kunden legen dabei höchsten Wert auf das aktive Co-Engineering und die große Erfahrung des Präzisionsfertigers. Imad Hussain, Leiter Quality Assurance und Qualitätsmanagement-Beauftragter bei Etampa: „Die Kundenzeichnungen sind immer mit Werkstoff-Angaben versehen. Sie resultieren aus diversen Tests, die die Kunden im Vorfeld in ihren Laboren durchgeführt haben, um die mechanischen, elektrischen und chemischen Eigenschaften der Materialien zu prüfen – etwa Ermüdungs-, Haltbarkeits- oder Belastungstests.“
Etampa-CEO Hans Rudolf Haefeli erläutert: „Kundenseitig festgelegte Werkstoffe dürfen wir niemals eigenmächtig ändern. Die Auswahl und Festlegung der Werkzeuge dauert oftmals sehr lange. Unsere Kunden schätzen unsere Expertise und den technischen Input schon zu einem frühen Zeitpunkt, weil wir auch in Sachen Materialplanung beraten können und die Produktion dadurch besser und schneller zu realisieren ist.“ Voraussetzung dafür sei, dass die Stanzspezialisten die Anforderungen ans zu fertigende Teil genau verstehen. Erst dann können sie planen, Empfehlungen aussprechen und entsprechende Funktionstoleranzen und Prüfvorschriften festlegen.
Hussain betont: „Es ist extrem wichtig, nicht nur das Stanzdesign, sondern auch die Werkstoffauswahl zu hinterfragen: Warum wird nicht Stahl oder rostfreier Stahl, sondern Edelstahl verwendet? Warum muss der Werkstoff die vorgegebene Härte haben? Wie kann die Materialbeschaffenheit die Produktqualität beeinflussen?“ Bei einem Kunden habe es Unstimmigkeiten wegen der angegebenen Härte des Stahls gegeben. „Auf seiner Zeichnung war die Härte mit 110 HV angegeben, wir arbeiten aber stets mit 123 HV. Wir haben den Kunden darauf hingewiesen, dass die Härte unbedingt erhöht werden müsse. Die Zugfestigkeit und Härte des Rohmaterials, die auf das Coil wirken, aus dem die Teile ausgestanzt werden, sind einfach zu groß, und beim Stanzen und Biegen, steigt die Härte nochmals an.“ Der Kunde habe daraufhin die Härtegrade angepasst und sowohl die internen Normen als auch die Zeichnung geändert. „Es kommt auf die richtige Planung an. Werkstoffkompetenz bedeutet immer auch Normenkompetenz“, sagt Hussain.
Nicht nur der Werkstoff, auch ein gemeinsam erarbeitetes, stanzoptimiertes Design habe einen nachhaltigen Einfluss auf die Werkzeugkonzeption, auf Nachschleifzyklen und Lebensdauer der Werkzeuge. Und natürlich seien die Auswirkungen auch auf die Qualität einer Produktion an sich nicht zu unterschätzen. Brügger berichtet: „Wir sagen unseren Kunden, wenn sich durch geringfügige Änderungen an der ursprünglichen Teileplanung die Produktivität deutlich erhöhen würde. Und wir weisen selbstverständlich darauf hin, wenn wir das zu fertigende Teil durch veränderte Toleranzen günstiger produzieren könnten, natürlich bei gleichbleibender Qualität“. Immer wieder würden sie feststellen, dass Kunden die Toleranzen an den zu fertigenden Teilen viel zu klein wählen – und das koste richtig viel Geld.
Auch Marco Costa, Konstrukteur aus Leidenschaft und seit 20 Jahren Konstruktionsleiter bei Etampa, kennt dieses Thema gut: „Qualitätsoptimierungen lassen sich keinesfalls nur dadurch erzielen, dass man mehrspurig fertigt, den Streifen optimal ausnutzt und so die Nutzung der Rohstoffe optimiert. Zur Qualitätsplanung gehört mehr. Viele Kunden unterschätzen die Wechselwirkung von Materialwahl und Stanz- oder Feinschneideprozess.“ Kürzlich habe ihm ein Kunde ein Sperrventil gebracht, das ursprünglich gedreht wurde und nun gestanzt werden sollte. Man habe einen Prototypen erstellt – und dann nochmals das gleiche Teil mittels Feinschneiden produziert. Das Ergebnis: Die Oberfläche war härter, glatter, die Wiederholbarkeit höher. Insgesamt bedeutete diese Produktionsart weniger Aufwand, aber die Funktionalität war deutlich besser als beim Drehteil.
Ist die Konstruktionszeichnung angefertigt und die Materialfrage geklärt, ist der nächste wichtige Schritt die Machbarkeitsanalyse. Denn eines, unterstreicht Haefeli, stehe fest und verdeutliche die große Verantwortung, die man mit Feststellung der Machbarkeit eines Produktionsteils ausspreche: „Wir haben genau einen Versuch. Wenn wir einmal gesagt haben, dass wir uns zur Machbarkeit verpflichten, dann können wir diese Aussage später nicht mehr widerrufen – schon gar nicht mit dem Hinweis auf eine zuvor unfertige oder unzureichende Zeichnung. Es ist unsere Verantwortung, schon im Vorfeld alle Konstruktions- und Produktionseventualitäten in Betracht zu ziehen und diese zu berücksichtigen.“ Man müsse in jedem Fall abwägen, ob ein Teil so gefertigt werden könne, wie der Kunde es sich vorstellt. Dazu gehöre auch, zu beurteilen, ob das gewünschte Teil überhaupt schlüssig zu fertigen sei, und ob die einzelnen Arbeitsschritte auch in der richtigen Reihenfolge angelegt sind. Haefeli betont: „Präzision ist bei uns oberstes Gebot. Jeder noch so kleine Denkfehler oder jede noch so kleine Nachlässigkeit sind tabu. Wir haben intern eine Null-Fehler-Strategie, der jeder Mitarbeiter ist.“
Fachautorin in Wiesbaden
Industrieanzeiger
Titelbild Industrieanzeiger 4
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4.2024
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