Wie sich auch kleinere Losgrößen mit Handarbeit an der Spritzgießmaschine effizient und hochwertig fertigen lassen, zeigt die Tanksieb-Produktion bei der Küfner KG in Albstadt. Entscheidend dafür: eine durchdachte Auslegung des Prozessablaufs und kurze Rüstzeiten.
Das Tanksieb für die Automobilindustrie ist aus zwei mit POM umspritzten Filterhalbschalen zusammengesetzt. Losgröße 3000, Fertigungszyklus 35 s. Allein die Stückzahlen verraten, dass es sich um eine hochflexible Produktion handelt, die auf verschiedenen Maschinen eingerichtet werden muss, um die Produktionssicherheit zu gewährleisten. Innerhalb der Gesasmtzykluszeit laufen insgesamt sieben Arbeitsgänge ab.
Die unkonventionelle Lösung: Küfner setzt dafür auf eine vertikale Spritzgießmaschine Allrounder 375 V der Arburg GmbH & Co. KG, Loßburg, mit manuellem Arbeitsplatz.
Die Zeiten sind dabei exakt aufeinander abgestimmt, Werkerin und Maschine optimal ausgelastet: In der Zykluszeit von rund 35 s umspritzt der Allrounder in einem 1+1+1-Kavitäten-Werkzeug je eine Filterober- und -unterhalbschale und fügt die beiden Teile aus dem vorherigen Zyklus zusammen. Dies ist simultan zugleich die Zeit für die Werkerin, um den zuvor spritzgegossenen Filter zu kontrollieren, eine Masseklammer anzuschweißen, einen Verschlussstopfen aufzusetzen und das Bauteil zu konfektionieren.
Nach Öffnen des Werkzeugs entnimmt sie den nächsten Filter, legt die beiden Vorspritzlinge in die dritte Kavität ein und bestückt die zwei frei gewordenen Kavitäten wieder mit neuen Halbschalen.
Auf diese Weise entstehen stündlich rund 85 Teile, je Schicht rund 550 Stück – Maschinen und Werkzeugwartung eingerechnet. Um eine hohe Verfügbarkeit sicherzustellen und Fertigungsengpässe zu vermeiden, sind bei Küfner insgesamt drei Alternativmaschinen produktionsbereit. Die Rüstzeit der vertikalen Spritzgießmaschine samt Peripherie, Material- und Programmwechsel beträgt dabei weniger als 45 min, wie Arburg mitteilt, und ist damit sehr gut für kleine Losgrößen geeignet. Durch das Fahren kleiner Losgrößen wird der Maschinenpark von Küfner außerdem sehr gut genutzt, und die Albstädter sind auf kurzfristige Kundenanforderungen ideal vorbereitet.
Das Tanksieb von Küfner wird direkt im Sumpf der Pkw-Kraftstofftanks und vor der Kraftstoffpumpe eingesetzt. Hinsichtlich Vibrations-, Temperatur- und Medienbeständigkeit ist die Einsatzumgebung im Automobil sehr anspruchsvoll. Das Sieb soll Schmutzpartikel im Kraftstoff sowie Verunreinigungen durch das Tanken und aus der Tankherstellung wirksam vermeiden. Die Seitenkanal- und/oder Kraftstoffpumpe soll darüber hinaus vor Fehlfunktionen durch Verstopfung oder Beschädigung bewahrt werden. Das Filtersieb schützt aber auch das sich anschließende Kraftstoffversorgungssystem und dessen mechanische Einzelkomponenten wie etwa Feinstfilter, Ventile oder Pumpen.
Küfner hat die 1+1+1fach-Kaltkanalform im eigenen Werkzeugbau hergestellt. Beim Spritzgießen umschließt der Kunststoff POM das Edelstahlfeingewebe mit einer Maschenweite von 100 µm. Komplettiert wird das Sieb durch einen Stutzen mit Bajonettverschluss, um die Seitenkanalpumpe anzuschließen, sowie einer angeschweißten Masseklammer für den elektrischen Potenzialausgleich des Tanks.
Der Filter ist absolut medienbeständig und seine mechanischen Passungen müssen im Fügebereich äußerst präzise schließen. Um dies zu gewährleisten, werden die Ober- und Unterschale des Edelstahlfeingewebes tiefgezogen, bevor sie mit dem POM umspritzt werden. os
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