Mit der Einführung der Allround-Schicht BALINIT ALCRONA PRO von Oerlikon Balzers erübrigte sich der Einsatz der vielfältigen, bisher eingesetzten Beschichtungen der Stanzstempel. Gefertigt wird jetzt mit rund 6-mal höheren Standzeiten sowie deutlich weniger Umrüst- und Logistikaufwand.
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Stanzen, Biegen, Fügen – genau das macht Phoenix Feinbau. Das Unternehmen der Phoenix Contact-Gruppe ist spezialisiert auf die Herstellung metallischer Stanz- und Stanzbiegeteile für die Elektroindustrie. Mehrere Milliarden gefertigte Artikel pro Jahr liefert das Werk in Lüdenscheid in die Phoenix Contact-Gruppe.
Die Fertigung läuft voll automatisiert. Große Haspeln führen Halbzeugmaterial in die ausgeklügelte Prozesskette entlang der leistungsstarken Stanz-Biegeautomaten hinein; im Takt von Sekundenbruchteilen fallen Fertigteile wieder heraus. Die eigentlichen Leistungsträger sind dabei fast verborgen im metallenen Innenleben der Maschine: Nicht einmal fingergroße Stanzstempel bringen das einlaufende Halbzeug auf Hundertstel Millimeter genau in komplexeste Formen. Diese Maßarbeit beginnt schon bei der Konstruktion und Zurichtung der Werkzeuge: Phoenix Feinbau fertigt und nutzt rund 2.000 Basis-Werkzeuge verschiedenster Geometrien, mit denen derzeit rund 4.000 individuelle Einzelartikel hergestellt werden. Entsprechend vielfältig sind die Stempelsubstrate wie etwa Hartmetall (HM), pulvermetallurgische Materialien (PM), Hochleistungsschnellschnittstahl (HSS) oder Kaltarbeitsstahl (1.2379). Bearbeitet werden damit unterschiedlichste Metallwerkstoffe, von Stahl und Nirosta-Material bis zu Messing oder Kupfer.
Auch die Werkzeugbeschichtungen wurden auf die jeweiligen Werkstoffe und Anwendungen hin ausgewählt. Im Laufe der Zeit entstand so eine große Vielfalt an Schichtvarianten: TiN, CrN und (Duplex) TiAlN, TiAlCN oder auch spezielle reibungsmindernde Gleitschichten. Ein aufwendiges Programm: „Wir mussten uns immer wieder auf neue Schichtprodukte einstellen und das zugehörige Know-how in einer Datenbank kontinuierlich aktualisieren“, beschreibt Sascha Plate von Phoenix Feinbau. Dazu gehörte auch die entsprechende Schulung des Personals, das mit den beschichteten Werkzeugen, ihrem Einsatz und ihrer Instandhaltung zu tun hat.
Die Neueinführung einer Allround-Schicht konnte diesen Aufwand jedoch deutlich reduzieren: BALINIT ALCRONA PRO von Oerlikon Balzers bringt eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit ( Mikrohärte (HV 0,05): 3.200, Reibwert: 0,35 bis 0,40), Thermoschockstabilität und Warmhärte ( max. Anwendungstemperatur von 1.100 °C ) mit. Bei eingehenden Tests zeigte sich die AlCrN-basierte Schicht nicht nur allen Anforderungen in Lüdenscheid gewachsen – sie überzeugte laut Firmenangaben auch mit bisher unerreichten Standzeiten: „Wir erzielen nun Leistungssteigerungen um 500 bis 700 Prozent. Diese Verbesserungen bedeuten auch einen hohen finanziellen Nutzen aufgrund großer Einsparungen an Produktionszeit“, so Ralf Schlipköther, Leiter der Stanzteilfertigung.
So ließ sich etwa beim Feinstanzen von Messing für Überspannungsschutz-Komponenten der Zyklus zum Werkzeugaustausch von 60.000 auf 400.000 gefertigte Teile verlängern. Bei einer Hubzahl von 150/min. und vier Stunden Maschinenstillstand pro Austausch bedeutete das einen Gewinn von mehr als 20 Produktionsstunden. Beim Stanzen von Stahlblech wurde der Zyklus von 90.000 auf 450.000 Teile verfünffacht, bei ebenfalls 150 Hüben pro Minute wurden acht Produktionsstunden eingespart.
Daraus ergaben sich für Ralf Schlipköther genügend Einsatzargumente: „Wir nutzen jetzt eine Beschichtung für alle Werkzeuge und sparen dadurch auch viel Logistikaufwand.“ Denn mit der Einführung von BALINIT ALCRONA PRO als einziger Werkzeugbeschichtung sank der Dispositions- und Prüfaufwand in der Logistik rund um die Bestellung, Bearbeitung und Lieferung der Werkzeuge. Dafür sorgen auch Vereinbarungen mit dem Oerlikon-Balzers-Beschichtungszentrum in Willich: Als zuverlässiger Partner liefern wir in maximal einer Woche alle abgeholten Stempel in reproduzierbarer Qualität wieder zurück. Dies schafft enorme Planungssicherheit für den Neuwerkzeugbau“, sagt Klaus Springer, Kundenberater bei Oerlikon Balzers Coating Germany in Bingen.
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