Glänzende Zukunftsaussichten für den europäischen Formenbau

Automatisierte Prozesse sollen das manuelle Polieren im Werkzeug- und Formenbau weitgehend ersetzen und den Zeitaufwand fürs Polieren auf ein Zehntel drücken. Wie sich das praktisch umsetzen lässt, soll das von der EU unterstützte Forschungsprojekt PoliMatic klären. Das Ziel ist, die Herstellkosten von Werkzeugen zu senken, die Durchlaufzeiten zu verkürzen und das Problem des Fachkräftemangels fürs manuelle Polieren zu lösen. Laut dem Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) in Aachen entfallen rund 15 % der Produktionskosten und bis zu 50 % der Produktionszeit von Spritzgussformen aufs Polieren. Das zeigt das Potenzial, das automatisierte Prozesse europäischen Betrieben bieten können, um ihre Position im internationalen Wettbewerb zu stärken.

Zu den Projektpartnern gehören drei Institute und zwölf Unternehmen aus acht europäischen Ländern. Sie wollen zwei automatisierte Techniken entwickeln, die bei voller CAD-CAM-Kompatibilität bis zu 30mal schneller zum gewünschten Ergebnis führen sollen als das manuelle Polieren. Das Laserpolieren (LP) und das kraftgeregelte roboterunterstützten Polieren (FCRP – force-controlled robot polishing) sollen jedoch nicht nur Bearbeitungszeit und -kosten senken, sondern auch reproduzierbare und definierte Oberflächenqualitäten liefern, unabhängig von der Fähigkeit und Erfahrung des Polierers. Das ist insbesondere vor dem Hintergrund der ständig steigenden Anforderungen an die Form- und Oberflächenqualität ein entscheidender Aspekt – vor allem, weil das Polieren vielfach der letzte Arbeitsschritt in der Prozesskette ist und Fehler sich dramatisch auswirken können. Zudem soll die automatisierte Prozessführung Polierfachkräfte unterstützen und ihnen Freiräume schaffen, sich auf anspruchsvolle Bearbeitungen zu konzentrieren.

Um diese Ziele zu erreichen, müssen die komplexen Prozesse, die der manuelle Polierer intuitiv ausführt, genau verstanden und erfasst werden. Das dafür erforderliche Prozessverständnis müssen die Wissenschaftler der Partnerinstitute zum Teil noch in Grundlagenuntersuchungen erarbeiten.

Als Ergebnis des Projekts PoliMatic sollen Bearbeitungsstrategien für dreidimensionale Bauteile und eine wissensbasierte CAx-Plattform entstehen. Eine weitere Projektaufgabe ist der Langzeittest automatisiert polierter Werkzeuge. Um das automatisierte Polieren im Vergleich zum manuellen beurteilen zu können, untersuchen die Partner auch neue messbare Kriterien für die Oberflächenqualität. Am Ende des im vergangenen Juni gestarteten Projekts sollen automatisiert polierte, komplexe Formen und Werkzeuge der Industriepartner die Ergebnisse veranschaulichen. hw