Dressel + Höfner zvyšuje bezpečnost procesů

díky vyhazovačům s odvzdušněním od společnosti KNARR

Pro vyšší bezpečnost procesů a větší procesní okno v procesu vstřikování a také pro výrazně delší intervaly údržby používá nyní společnost Dressel + Höfner Automotive ve svých vstřikovacích formách standardně vyhazovače s DLC povlakem s odvzdušněním od výrobce normalizovaných dílů KNARR z Helmbrechtsu.

Když je pro automobilový průmysl vyžadována nejvyšší kvalita, jsou odborníci ze společnosti Dressel + Höfner Automotive GmbH, která je součástí skupiny Welp a sídlí v Neustadtu u Coburgu, velmi žádanými partnery pro výrobce OEM. Zde vznikají inteligentní systémová a komplexní řešení v oblasti vstřikování plastů. Díky rozumnému využití synergických efektů v rámci skupiny může společnost na přání poskytnout komplexní služby pro projekty, které zahrnují všechny kroky od vývoje produktu přes výrobu nástrojů, vstřikování, montáž a lakování až po dodání na výrobní linku zákazníka.

Pokud je cílem subdodavatele dodávat produkty na montážní linku u výrobce OEM, je vyžadována maximální bezpečnost a stabilita procesů. Samozřejmostí je konstantně vysoká kvalita a absolutní dodržování termínů. Očekávají se stoprocentně kvalitní díly, a pokud se to nepodaří, může se reklamace zákazníka subdodavateli rychle prodražit a náprava může být poměrně náročná na zdroje. Odpovědní pracovníci společnosti Dressel + Höfner Automotive tak vynakládají velké úsilí na to, aby spolehlivě předcházeli reklamacím.

Zakázky přicházejí především z automobilového průmyslu

Přibližně 90 procent zakázek společnosti Dressel + Höfner Automotive pochází z automobilového průmyslu, zbývajících deset procent z odvětví, jako je všeobecné strojírenství nebo elektronický průmysl. „Zakázky pro automobilový průmysl jsou zhruba rovnoměrně rozděleny mezi technické díly a pohledové díly,“ vysvětluje Sven Hübner, vedoucí oddělení výroby nástrojů ve společnosti v Neustadtu. „Patří mezi ně celá řada dílů s filigránskou a složitou geometrií, které vyžadují plnou odbornost našich zkušených zaměstnanců v nástrojárně a procesu vstřikování. Přesto i nás občas něco dokáže překvapit.“

Patnáct zaměstnanců interní nástrojárny ve společnosti pečuje přibližně o tři stovky aktivních nástrojů. Ve společnosti Dressel + Höfner Automotive se tvarové desky forem obvykle vyrábějí z oceli pro výrobu forem na vstřikování plastů 1.2312, zatímco ostatní části konstrukce formy se obvykle vyrábějí z nástrojové oceli 1.1730 pro práci za studena. U nepřetržitě běžících strojů se používají také korozivzdorné oceli, jako je 1.2085. Kalená ocel 1.2343ESU se používá hlavně pro všechny tvarující díly formy, ale používají se i jiné vysoce legované oceli s tvrdostí až 60 HRC. To je nutné i v případech, kdy se zpracovávají kompozitní materiály – například součást pro head-up displej obsahuje přibližně 65 % skleněných vláken. Ekonomické provozní doby nástrojů lze realizovat pouze s materiály vysoce odolnými proti opotřebení.

Nákup nebo vlastní výroba

Ve společnosti Dressel + Höfner Automotive se zaměstnanci interní nástrojárny soustředí na tvarující díly formy. Nástavby vstřikovacích forem jsou kompletně zajišťovány externě. Nástrojárna má kapacitu pro přibližně pětinu potřeby forem ve skupině, hmotnostní limit se pohybuje okolo 5 tun. Patří sem také formy pro vícekomponentní vstřikování. Zbytek dodávají spolehliví partneři z regionu, ale také z Portugalska a v závislosti na specifikacích zákazníka případně i kvalifikované společnosti z Číny. Vedle výroby nových nástrojů je interní nástrojárna zodpovědná také za opravy a údržbu nástrojů.

Specialista na normalizované díly, společnost KNARR z Helmbrechtsu, je pro Svena Hübnera a jeho tým již dlouho více než jen dodavatelem. Společnost KNARR se etablovala jako první volba zejména u systémů vyhazovačů: Kombinace kvality výrobků, praktických řešení a jasné strategie znamená jistotu a efektivitu pro každodenní práci. Spolupráce však dalece přesahuje běžný rámec. Výrobci forem se na společnost KNARR spoléhají i v případě dalších komponentů, což potvrzuje význam této francké společnosti jako spolehlivého partnera pro dlouhodobý úspěch při výrobě nástrojů.

Rovnoměrné plnění a odformování filigránských struktur

Sortiment vyráběných produktů je velmi široký. Mezi pohledové díly vyráběné společností Dressel + Höfner Automotive patří například mřížky reproduktorů pro aktuální model Volkswagen Tiguan. „Takové jemné mřížkové struktury jsou obvykle ve formě navrženy tak, aby byly během vstřikování vyplňovány zevnitř směrem ven,“ vysvětluje vedoucí nástrojárny. „Jinak hrozí nebezpečí, že plast ve filigránských cestách toku taveniny mřížky jednoduše ‚zatuhne‘ a části dutiny budou vyplněny pouze neúplně.“

Na druhou stranu takové výrobky vyžadují také sofistikovaný proces odformování – filigránské struktury mřížky reproduktoru mají být ze vstřikovací formy vyjmuty s co nejmenším zatížením a bez deformací. To zase vyžaduje složité systémy vyhazovačů, které vytlačují struktury z formy pokud možno bez namáhání.

Okrajové oblasti umožňují alternativní vstřik

U mřížky reproduktorů pro Tiguan vyrobené z PC/ABS (polykarbonát/akrylonitrilbutadienstyren), což je termoplastická směs kombinující výhody polykarbonátu a ABS, byla výchozí situace jiná: „Díl má kolem vlastní mřížky velkou okrajovou plochu – její vyplnění vstřikováním přes mřížku by bylo velkou výzvou,“ uvádí Sven Hübner. „Naši odborníci proto ve čtyřnásobné formě pro dva levé a dva pravé díly stanovili vždy tři vstřikovací body v okrajové oblasti – relativně malá struktura mřížky se tak plní ve tvaru kruhu směrem od okraje.“

Odformování struktury mřížky podporuje sada vyhazovačů KNARR s celkem 49 vzájemně propojenými vyhazovači o průměru 1 milimetr na jednu dutinu formy, která mřížku šetrně vytlačuje z formy. Pod okrajovými oblastmi mřížky reproduktorů jsou také další vyhazovače. Tím je zajištěno šetrné odformování pohledového dílu.

Simulace je jen tak dobrá, jak dobrá jsou data, se kterými pracuje

Analýza toku taveniny ukázala splynutí toků plastů ve středu mřížky. Při simulaci se stlačený vzduch a nevyhnutelné odplynění plastu během vstřikování mohly bez problémů odvádět běžným odvzdušněním a tavenina při simulaci vyplnila strukturu mřížky homogenně a bez mezer.

Prvních několik tisíc vstřikovacích cyklů pracoval nástroj přesně podle prognózy. Společnost Dressel + Höfner Automotive dodávala na montážní linku výrobce OEM stoprocentně kvalitní díly. Poté, co bylo dodáno přibližně 20 000 bezvadných dílů, se náhle objevila závada – zpočátku sotva viditelná, takže si jí pracovník u vstřikovacího stroje nemusel všimnout. Vstupní kontrola u VW si však chyby všimla okamžitě. Důsledek: reklamace se všemi důsledky.

Vyhrocená situace

Hledání závady bylo poměrně jednoduché – parametry vstřikovacího stroje se nezměnily a nezměnil se ani materiál. Nebyla zjištěna ani závada v systému. „Zůstala tedy forma – a my jsme rychle pojali podezření, že příčinou závady je nedostatečné odvzdušnění,“ vzpomíná Sven Hübner. „Provedli jsme údržbu formy, vyčistili ji a znovu namontovali. A opravdu – závada zcela zmizela.“

Radost však netrvala dlouho – stalo se to, co nástrojaři tušili: Po dalších asi 5 000 vstřikovacích cyklech se závada vrátila. „Situace byla vyhrocená,“ vysvětluje Sven Hübner. „Během několika tisíc vstřikovacích cyklů se konvenční odvzdušnění ucpe – to vyžadovalo interval údržby, který by značně zhoršil nákladovou efektivitu již tak napjaté kalkulace výroby mřížky reproduktoru. Museli jsme tedy hledat jiné řešení.“

Inteligentní odvzdušnění pomocí vyhazovačů

Zejména u vysoce viskózních materiálů nelze odvzdušnění libovolně zvětšovat, protože by jinak došlo k viditelnému zformování struktur o velikosti 2/100 mm a více. Alternativou je mnoho malých odvzdušňovacích kanálů. Zde se nabízejí vyhazovače, které lze opatřit odvzdušňovacím kanálem. „Náš partner pro normalizované díly, společnost KNARR, měl ve svém sortimentu takové vyhazovače s integrovaným odvzdušněním – ale až od průměru 2 milimetry.“

Díky úzké spolupráci s obchodním zástupcem společnosti KNARR se výrobcům forem podařilo přesvědčit výrobce normalizovaných dílů, aby vybavil odvzdušňovací geometrií také vyhazovače o průměru pouhý 1 milimetr a zařadil je do standardního sortimentu. Navzdory spirálovému odvzdušňovacímu kanálu zůstává kulatý hřídel vyhazovače přesně vedený po celém obvodu. Pro optimalizaci stability používá společnost KNARR variantu HSS u malých průměrů.

Zjevné výhody při přímém srovnání

U formy na mřížky reproduktorů nahradili nástrojaři čtyři kompletní sady, každou se všemi 49 vyhazovači, odpovídajícími modely s odvzdušněním. Nástrojaři tak poskytují více než dostatek příležitostí k odvedení vzduchu uzavřeného ve formě a odplynění plastů.

Úspěch se dostavil okamžitě: „Jedinou změnou, kterou jsme provedli, byla výměna vyhazovačů. Jen díky tomu se nám podařilo zčtyřnásobit interval údržby na více než 20 000 vstřikovacích cyklů,“ zdůrazňuje Sven Hübner. „Odvzdušnění již není limitujícím faktorem – nyní jsou to jiná témata, která omezují interval údržby.“

Odvzdušnění jako obecný standard

Sven Hübner a jeho tým se nyní standardně spoléhají na řešení odvzdušnění od společnosti KNARR – jak u kulatých, tak i u plochých vyhazovačů. „Velkorysé přídavné odvzdušnění prostřednictvím těchto normalizovaných dílů přináší do procesu vstřikování mnohem větší bezpečnost a stabilitu procesu,“ zdůrazňuje vedoucí nástrojárny. „Díky novým vyhazovačům se proces stal podstatně odolnějším a pracovníkovi u vstřikovacího stroje se výrazně otevřelo procesní okno. Čím dříve a volněji může z formy unikat vzduch a produkty z odplynění, tím menší je pravděpodobnost vzniku problémů.“

Díky standardizovanému použití se vyhazovače s odvzdušněním používají i v případech, kdy nejsou nezbytně nutné. Podle Svena Hübnera se to však vyplatí: „Ano, vyhazovače s odvzdušněním jsou nepatrně dražší než standardní modely. Zvýšené náklady jsou však nízké – a u všech forem, které jsme jím vybavili, se výrazně prodloužilo procesní okno. I jediná ušetřená údržba mnohonásobně vynahradí dodatečné náklady.“

Finálně nakonfigurované vyhazovače od specialisty na normalizované díly

Společnost KNARR nabízí také dokončovací obrábění pro standardní varianty s odvzdušněním. Tuto službu nyní využívá také Sven Hübner. „Vyhazovače se dodávají přímo k montáži forem – tedy ve fázi, kdy zákazník často již odpočítává vteřiny do zahájení výroby,“ objasňuje Sven Hübner. „Finálně nakonfigurované vyhazovače nám v této fázi usnadňují práci. Všechny vyhazovače nyní objednáváme také s DLC povlakem. Zvyšuje se tak bezpečnost procesu a jsou zajištěny vynikající kluzné vlastnosti bez použití maziv. To je důležité, protože maziva by mohla potenciálně ucpat odvzdušňovací kanál o rozměrech 1/100 milimetru.“

Aby bylo zajištěno spolehlivé použití vyhazovačů s odvzdušněním, jsou čísla výrobků uložena jako standard a také uvedena v kusovníku. Při opravách tak budou použity správné vyhazovače. „Společně s našimi partnery ve společnosti KNARR se staráme o to, aby naše procesy byly odolnější a stabilnější,“ zdůrazňuje Sven Hübner. „Tímto způsobem nakonec zabezpečujeme montáž u našeho zákazníka. To je faktor, který by se v soutěži o lukrativní zakázky neměl podceňovat.“

Profil: Dressel + Höfner Automotive

Společnost Dressel + Höfner je členem globální skupiny Welp. Díky moderním výrobním zařízením a bohatým zkušenostem vyvíjejí a vyrábějí odborníci na produktivitu v Neustadtu u Coburgu v Horních Francích inteligentní systémová a kompletní řešení v oblasti vstřikování plastů. Společnost Dressel + Höfner se v tomto oboru pevně etablovala jako partner pro přesnou výrobu nástrojů a forem, vysoce kvalitních výstřiků, průmyslové lakování plastů a přesnou montáž plastových a kovových komponentů do modulů připravených k montáži. Tento poskytovatel komplexních služeb na přání dodává produkty just in time nebo just in sequence. Skupina Welp s více než 1 000 zaměstnanci vyvíjí a vyrábí vstřikovací formy a plastové a kovové komponenty, upravuje a zdokonaluje individuálně vozidla a chrání lidské životy pomocí sofistikovaných řešení pro speciální ochranu.

Zaměření: Odvzdušňování forem

Odvzdušňování vstřikovacích forem je složitý úkol. Při vstřikování plastové směsi do dutiny se vytlačí vzduch, který je v ní uvězněn. Kromě toho mnoho plastů – včetně polyamidů, polyolefinů nebo polykarbonátů, ale také nehořlavých a vlákny vyztužených materiálů – tvoří během vstřikování plynné vedlejší produkty, které je rovněž třeba odstranit. To musí proběhnout bez ohrožení kvality povrchu výrobku. Vyhazovače KNARR s odvzdušněním podporují inteligentní a plošné odvzdušňování forem ve společnosti Dressel + Höfner. Díky tomu jsou procesy bezpečnější, procesní okno je výrazně větší a intervaly údržby se mohou podstatně prodloužit.

Úhel pohledu: Další výdaje jen kvůli pochybnostem?

Stabilní a odolné procesy jsou základem pro dodávání produktů přímo na montážní linku u výrobce OEM. Je rozumné navrhnout adekvátní formu a „zabudovat“ dostatečné rezervy, aby byla výroba dlouhodobě spolehlivá a bezchybná. Velmi přijatelný příplatek za standardní používání vyhazovačů s DLC povlakem a s odvzdušněním se zde rozhodně vyplatí. Přísně vzato je tedy odvzdušnění u forem výrazně větší, než je skutečně nutné. Schopnost odstranit uzavřený vzduch a plyny z taveniny plastu v rané fázi však pracovníkovi u vstřikovacího stroje výrazně otevírá procesní okno. Intervaly údržby se prodlouží a případné rušivé faktory lze zmírnit snadněji a rychleji – to samo o sobě více než vynahradí dodatečné výdaje.

Richard Pergler

Internetový obchod

PDF

Nová generace odvzdušnění