Mehr als einen Schritt voraus Beispiel: Spritzgießwerkzeuge

Hochpräzise Formen sind die Voraussetzung für qualitativ hochwertige Spritzgießteile: Eine Bauteiltoleranz unter 30 Mikrometer setzt beispielsweise Werkzeugtoleranzen kleiner 10 Mikrometer voraus. Eine Herausforderung, die die Horst Scholz GmbH & Co. KG durch ein perfektes Zusammenspiel von Konstruktion, Werkzeugbau, Spritzgieß- und Messtechnik und ihre permanente Suche nach relevanten Innovationen bewältigt. Und seitdem die Franken mit der Software ZEISS Reverse Engineering arbeiten, korrigieren sie ihre hochpräzisen Werkzeuge deutlich effizienter und schneller.

Wie Scholz mit ZEISS Lösungen erfolgreich ist:
ZEISS PRISMO
ZEISS REVERSE ENGINEERING
Erfolg:
  • Weniger Werkzeugkorrekturen
  • Schnellerer Start der Serienproduktion
  • Erhöhte Wettbewerbsfähigkeit durch Zeit- und Kosteneinsparungen

Beschleunigte Werkzeugkorrektur mit ZEISS REVERSE ENGINEERING

Herausforderung: Verkürzte Entwicklungszeiten

Pro Jahr stoßen die Spritzgießmaschinen der Firma Scholz ca. 1,5 Mrd. Teile aus. Die für die Produktion notwendigen Spritzgießwerkzeuge werden im hauseigenen Formenbau von rund 40 hochqualifizierten Mitarbeitern erstellt. Seit 2009 realisieren sie dabei eine Präzision auf einem Mikrometer, das sind 0,001 Millimeter. Unterstützt werden sie dabei von den Konstrukteuren der Firma. Für anspruchsvolle Korrekturvorhaben der Spritzgießwerkzeuge übertrugen diese in der Vergangenheit beispielsweise die Abweichungen zwischen den Scan-Daten der ersten gefertigten Testteile und den CAD-Daten händisch in Excel-Dateien, um sie dort auszuwerten. Ein sehr zeitaufwändiges und fehlerbehaftetes Vorgehen. Fünf oder mehr Korrekturschleifen bis zum perfekten Werkzeug waren daher bei der Scholz GmbH bei sehr anspruchsvollen Teilen keine Seltenheit.

Mehrere Medizinprodukte der Firma Horst Scholz, darunter auch Teile der Patch-Pumpe der Firma Sensile Medical.
Mehrere Medizinprodukte der Firma Horst Scholz, darunter auch Teile der Patch-Pumpe der Firma Sensile Medical.
Die Scan-Daten der ersten gefertigten Testteile werden mit den CAD-Daten abgeglichen. Abweichungen lassen sich durch eine Falsch-Farben-Darstellung schnell identifizieren.
Die Scan-Daten der ersten gefertigten Testteile werden mit den CAD-Daten abgeglichen. Abweichungen lassen sich durch eine Falsch-Farben-Darstellung schnell identifizieren.

Lösung: ZEISS Reverse Engineering

Die Software ZEISS Reverse Engineering verarbeitet unstrukturierte 3D-Punktewolken, ganz gleich, ob die Daten über taktile Messgeräte, Computertomographen, Laserscanner oder optoelektronische Geräte gewonnen wurden. Aus den Punktewolken detektiert die Software dann die zugrundeliegenden Geometrien. Dank der von ZEISS entwickelten Algorithmen zur Flächenrückführung eignet sich die Software besonders für Unternehmen, die, wie die Scholz GmbH, ihre hochpräzisen Messdaten zu einem exakten CAD-Modell verarbeiten wollen. Und noch ein Punkt machte den Einsatz der ZEISS Software für Frank Röder, Ingenieur in der Konstruktionsabteilung bei Scholz, und seine Kollegen so interessant: „Es gibt derzeit keine Software zur Flächenrückführung mit speziell für den Werkzeugbau integrierten Funktionen.“

"Trotz höchster Qualität die Kosten für die Kunden nicht aus den Augen zuverlieren."

Karl-Herbert Ebert, Technical Manager

Nutzen: Schneller in die Serienproduktion

Für die Spritzgießwerkzeuge einer Patch-Pumpe brauchte die Firma dank ZEISS Reverse Engineering „trotz der anspruchsvollen Geometrie und dem Einbringen von zwei unterschiedlichen Kunststoffen nur zwei Korrekturdurchläufe“. Mehr als fünf Monate früher als üblich konnte die Pumpe damit in die Serienproduktion gehen. Jährlich bearbeiten Röder und seine Kollegen etwa 15 % aller Kundenaufträge mit der ZEISS Software – insbesondere dann, wenn „wir an die Grenze des technisch und oder physikalisch Machbaren gehen, kommen wir ohne die Software nicht zum perfekten Ergebnis oder sind zumindest nicht wirtschaftlich effizient“. Eine Einschätzung, die auch der technische Leiter des Unternehmens teilt. Die Software ist für Karl-Herbert Ebert daher ein weiteres wichtiges Puzzleteil, das sie dabei unterstützt, „trotz höchster Qualität die Kosten für die Kunden nicht aus den Augen zu verlieren“.

Frank Röder, Ingenieur in der Konstruktionsabteilung bei Scholz, beschreibt die Herausforderungen bei der Werkzeugkorrektur im Bereich Spritzguss.
Frank Röder, Ingenieur in der Konstruktionsabteilung bei Scholz, beschreibt die Herausforderungen bei der Werkzeugkorrektur im Bereich Spritzguss.
Über Horst Scholz GmbH & Co. KG

Der Kunststoffverarbeiter mit Sitz in Gundelsdorf bei Kronach beschäftigte im März 2017 mehr als 180 Mitarbeiter. Das eigentümergeführte Familienunternehmen wurde 1974 von Horst Scholz gegründet. 1991 übernahm Gertrud Ebert die Geschäftsführung von ihrem Vater. 1992 stieg der Experte für Spritzgießtechnik in die Zahnradtechnik ein, 1999 in die Mikrotechnik und 2007 in die Medizintechnik. Der Umsatz betrug 2016 34,1 Mio. Euro. Zu den Kunden des Mittelständlers gehören international agierende Konzerne mit höchsten Qualitätsansprüchen wie Bosch, Siemens und Stihl.