Sanfter Halt und volle Flexibilität

Vakuum fixiert empfindliche Kunststoffplatten gleichmäßig und fest auf der Unterlage. Präzision und die schonende Verteilung der Spannkraft kennzeichnen dieses innovative Verfahren. Der Fertigungsdienstleister SiSS produziert dank des Vakuum-Aufspannsystems von Schmalz Elemente aus Kunststoff nun endlich prozesssicher und effizient.

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Kunststoffe sind leicht und korrosionsbeständig, haben eine hohe Festigkeit und isolieren elektrisch. Sie ermöglichen komplexe Formen und bieten damit zahlreiche Vorteile beim Bau von elektronischen Komponenten. Doch die Bearbeitung setzt viel Feingefühl voraus, um das Material nicht zu zerstören. Die SiSS GmbH stieß genau hier an Grenzen, denn die eingesetzten Kunststoffplatten nahmen beim hydraulischen Spannen im CNC-Bearbeitungszentrum regelmäßig Schaden.

Der Aufbau aus Matrixplatte, Innospann Steel-Plate und FlexMat sorgt für einen sanften und sicheren Halt der sensiblen Werkstücke. Bild: Schmalz

SiSS produziert in Baden-Baden Steinbach komplexe Bauteile und Systeme für verschiedene Branchen. Neben Komponenten für die Medizintechnik fertigen die 65 Beschäftigten auf zirka 18.000 Quadratmetern Fläche Lösungen für die Ladeinfrastruktur, Kälte- und Bahntechnik. Zum breiten Spektrum der Produktionsmethoden gehören spanende Fertigung, Schweiß- und Lasertechnik, Blechumformung, Pulverbeschichtung sowie Oberflächenbearbeitung.

Das Unternehmen blickt auf eine bewegte Zeit zurück: SiSS ist im November 2023 aus der Medifa GmbH hervorgegangen, die im Herbst 2022 Insolvenz anmelden musste. Die Weinmann Aach AG übernahm den Produktionsstandort im vergangenen Jahr und führt ihn unter dem Namen SiSS (Solutions in Style, Steinbach) weiter. Weinmann Aach ist ein Anbieter von Metalllösungen, der auf 50.000 Quadratmetern Lagerfläche ein breites Sortiment an Profilen, Rohren, Stangen, Trägern, Blechen und Platten vorhält.

Von der Hydraulik zum Vakuum

Dank der Elastomermatte FlexMat lassen sich auch Durchbrüche fertigen, da die Werkzeuge in die Matte hineinfräsen können. Bild: Schmalz

SiSS fertigt Kunststoffteile aus PVC, PTFE und Acrylglas auf einem CNC-Bearbeitungszentrum. Zur Fixierung auf der Arbeitsplatte setzte das Unternehmen einen Hydraulik-Schraubstock ein. „Dabei kam es immer wieder zu Beschädigungen der Kunststoffbauteile, die vom Schraubstock regelrecht zusammengedrückt wurden“, blickt Sebastian Burster zurück. Er ist Teamleiter Programmierung bei SiSS und ärgerte sich über die fehlerhaften Prozesse und den großen Ausschuss.

Die Kunststoffplatte wird mit Vakuum beschädigungsfrei aufgespannt. Bild: Schmalz

Mitarbeitende des neuen Eigentümers Weinmann Aach machten ihn auf die Vakuum-Lösungen von Schmalz aufmerksam. Damit lassen sich unterschiedliche Bauteile in vielen Größen schnell, unkompliziert und vor allem beschädigungsfrei spannen. Burster vereinbarte sofort einen Beratungstermin. Sein Ziel: Erstmalig Erfahrungen sammeln mit dem neuen Spannsystem. Die Vakuum-Experten von Schmalz legten gemeinsam mit SiSS die Fixierung passend zu den Anforderungen aus. Die Lösung besteht aus einer Matrixplatte für den Maschinentisch, die als Träger für die sogenannte Innospann Steel-Plate dient. Diese wiederum fixiert dank Elastomermatten die Werkstücke sicher mit Vakuum. Eine Trockenläufer-Pumpe mit konstanter Saugleistung stellt das notwendige Vakuum bereit.

Eingespielte Technik

Die Matrixplatte für die Metallbearbeitung MPL 600×400×28 besteht aus Aluminium und besitzt eingefräste Nuten auf der Oberfläche. Darauf lassen sich saugdichte Werkstücke mit Vakuum direkt spannen. Das Besondere: Die flächig wirkende Haltekraft fixiert das Bauteil spannungsarm und eignet sich besonders für weiche und dünne Produkte. Das eingefräste Raster verteilt das Vakuum gleichmäßig auf der Oberfläche. Bei der Bearbeitung der Komponenten begrenzt eine Dichtschnur den evakuierten Raum. SiSS befestigte die Matrixplatte in leicht erhöhter Position auf dem Maschinentisch. Die Vakuumversorgung befindet sich sicher und geschützt unterhalb der Platte. Über das mitgelieferte Anschlussset verbanden die Fachkräfte die Platte mit dem Vakuumerzeuger und montierten das Manometer. „Die Installation war unkompliziert und schnell erledigt“, erklärt Burster.

Nach Abschluss des Fräsvorgangs lässt sich das Vakuum lösen und die Platte entnehmen. Bild: Schmalz

Die Matrixplatte trägt bei SiSS das Spannsystem Innospann Steel-Plate (ISST). Diese drei Millimeter starke Platte besteht aus magnetischem, korrosionsbeständigem Stahl. Sie besitzt in regelmäßigen Abständen Vakuumbohrungen mit einem Durchmesser von sieben Millimetern. „Dadurch lassen sich die aufgesetzten Spannmittel mit Unterdruck versorgen, denn ISST ist nicht zum direkten Aufspannen von Werkstücken geeignet. Dafür benötigen Anwender entweder die Innospann-Blocksauger oder eine FlexMat, wie sie SiSS derzeit einsetzt“, erklärt Alexander Klink. Er arbeitet im Produktmanagement von Schmalz.

Die Elastomermatte FlexMat SFM fixiert die Kunststoffplatten direkt. Sie erlaubt das Fertigen von Durchbrüchen und auch die Kanten des Werkstücks lassen sich bearbeiten, da die Werkzeuge in die Matte hineinfräsen können. Die FlexMat besitzt auf der Unterseite Noppen, die in die Bohrungen der Innospann Steel-Plate greifen und den sicheren Sitz garantieren. Das ebenfalls auf der Unterseite befindliche Raster leitet das Vakuum in die insgesamt 32 separaten Saugzellen nach oben. Die Matte ist als Verschleißartikel konzipiert, um vielfältige Bearbeitungen zu ermöglichen. Bleibt sie unbeschädigt, lässt sie sich mehrfach wiederverwenden.

Die robuste und wartungsarme Vakuum-Pumpe EVE-TR-40-AC3-F in Trockenläufer-Ausführung stellt das nötige Vakuum bereit. Ihr Vielzellen-Verdichterprinzip sorgt für einen vibrationsfreien Lauf und eine pulsationsarme, kontinuierliche Förderung. Dank des geringen Strombedarfs eignet sie sich ausgezeichnet für den wirtschaftlichen Dauerbetrieb. Die kompakte Pumpe besitzt einen integrierten Lüfter und eine dauergeschmierte Lagerung.

Erfolgreich im Einsatz

Alexander Klink (rechts), Produktmanager bei Schmalz, überzeugte den Teamleiter Programmierung, Sebastian Burster, schnell von den Vorteilen der FlexMat. Bild: Schmalz

Bei SiSS belädt eine Fachkraft die Maschine manuell mit der Rohplatte aus Kunststoff. Anschließend kann sie das Vakuum mit einem Handschiebeventil komfortabel direkt am Maschinentisch öffnen. Durch das Manometer haben die Beschäftigten den Unterdruck jederzeit im Blick. „Unsere Werkstücke sitzen jetzt fest auf dem Arbeitstisch, ohne dass sie Schaden nehmen“, freut sich Burster. Das Werkzeug fräst verschiedene Bauteile aus der Platte. Dabei trennt die Maschine die Teile jedoch nicht komplett heraus, sondern lässt eine Schichthöhe von 0,2 Millimetern stehen. Nach Abschluss des Fräsvorgangs entnimmt eine Person die fertig bearbeitete Platte, löst die Werkstücke manuell aus und entgratet sie. „Unsere Mitarbeitenden sind sehr zufrieden mit der einfachen Fixierung der unterschiedlichen Bauteile“, berichtet der Teamleiter. Und auch auf wirtschaftlicher Seite überzeugt die Lösung: „Seit wir mit Vakuum aufspannen, haben wir keine beschädigten Platten mehr. Das spart nicht nur Kosten“, betont er. „Wir arbeiten jetzt auch prozesssicher und deutlich schneller als vorher. Genauigkeit und Qualität der bearbeiteten Teile haben sich ebenfalls verbessert.“

Für die Zukunft sieht sich SiSS mit der Vakuum-Lösung gut aufgestellt. „Das System ist unkompliziert modular erweiterbar“, erklärt Sebastian Burster. „Wenn wir eine seitliche Bearbeitung mit geschwenktem Werkstück benötigen, können wir dafür die Blocksauger ISBL-HD auf der ISST nutzen. Damit sind wir auf alle Eventualitäten vorbereitet.“ Denn bei SiSS gilt: High mix – low/medium volume. Das bedeutet, dass das Unternehmen von Losgröße 1 bis zu Chargen mit 120 Produkten viele unterschiedliche Geometrien herstellt und damit eine individuelle Fertigung anbietet. Nur dank der richtigen Technik lassen sich diese Prozesse profitabel durchführen. „Die Unterstützung durch Schmalz war klasse“, freut sich Sebastian Burster. „Die Vertriebsmitarbeitenden sind sehr freundlich und hilfsbereit. Sie haben alle unsere Fragen schnell und kompetent beantwortet und uns bei der Installation aktiv unterstützt. Schmalz ist nicht zuletzt deshalb für Folgeprojekte unsere erste Wahl.“

Kontakt:

www.schmalz.com