Höchste Präzision mit den Spannsystemen von Carl Hirschmann

Von der Idee zum Prozess – so lautet die Kernbotschaft der Firma Heck + Becker in Dautphetal, renommierter Zulieferer der Automobilindustrie. Seit 1936 setzt Heck + Becker Maßstäbe im internationalen Werkzeugbau. Das mittelständische Familienunternehmen aus Mittelhessen fokussiert sich mit seinen rund 100 Mitarbeitern auf die Entwicklung, Konstruktion und Herstellung von Aluminium-Druckgusswerkzeugen für die Automotive-Industrie.

Ein Alleinstellungsmerkmal von Heck + Becker ist das eigene Druckguss-Technologie-Center mit einer vollautomatisierten 3.200 Tonnen Gießzelle, auf der die gefertigten Werkzeuge bemustert werden oder Kleinserien gegossen werden können. Durch die Synergie zwischen den Erfahrungen im Werkzeugbau und dem späteren Gießprozess vor Ort ist in den vergangenen Jahren das Druckguss-Prototypengeschäft gewachsen.

Durch diese Innovation ermöglicht Heck + Becker seinen Kunden erste Druckgussbauteile mit Serieneigenschaften bereits zwölf Wochen nach Designfreeze und verkürzt damit die Bauteilentwicklungszeiten der OEMs erheblich. Die Werkzeuge von Heck + Becker sind international gefragt und werden weltweit bei OEMs oder deren Tier 1-Lieferanten in Betrieb genommen. Durch Kooperationen in Nordamerika können Kunden auch vor Ort unterstützt werden.

Ein wichtiger Partner ist Carl Hirschmann aus Fluorn-Winzeln. Seit mehr als 65 Jahren entwickelt und fertigt die Carl Hirschmann GmbH zukunftsweisende Produkte unter anderem für Fahrzeugbau, Motorsport, Luft- und Raumfahrt, Gleisfahrzeuge, Maschinenbau, Schiffsbau und Windkraftanlagen. Die Kernkompetenzen liegen in den drei Produktlinien Gleitlager, Rundteiltische sowie Spannsysteme. Hier verfügt Carl Hirschmann über umfangreiches Expertenwissen sowie jahrzehntelange Erfahrung und kann neben einem vielfältigen Standardsortiment auch kundenspezifische Lösungen anbieten. Das mittelständische Unternehmen aus Baden-Württemberg mit Vertriebsgesellschaften in den USA und in China beschäftigt aktuell rund 240 Mitarbeitende. 2018 und 2023 wurde Carl Hirschmann unter die Top 100 der innovativsten mittelständischen Unternehmen in Deutschland gewählt.

Die Spannsysteme 5000 und 8000 des schwäbischen Unternehmens sind bei Heck + Becker die Basis für die Fertigung von Elektroden, mit denen die Formen für die Produktion von Fahrzeugteilen hergestellt werden. „Wir arbeiten mit Carl Hirschmann bereits seit den 1980er-Jahren zusammen, die Qualität und die Präzision der Spannsysteme überzeugen uns immer wieder“, sagt Ralf Fett, Betriebsleiter bei Heck + Becker. Mit der Kombination des Spannsystems 8000 für die Fräsbearbeitung und des Spannsystems 5000 für das Senkerodieren hat das Unternehmen auch einen wichtigen Schritt zur weiteren Automation der Prozesse gemacht.

Heck + Becker entwickelt die Werkzeuge gemeinsam mit seinen Kunden und erstellt die notwendigen Formteile beispielsweise mit Hilfe von HSC-Bearbeitungszentren oder Senkerodiermaschinen. Die Druckgusswerkzeuge sind auf eine Maschinenschließkraft von bis zu 4.000 Tonnen ausgelegt und bis zu 80 Tonnen schwer. Deshalb werden sie teilweise auch in Einzelteilen geliefert und beim Kunden montiert. Die Präzision bei der Fertigung der Werkzeuge ist also ein absolutes Muss, denn die einzelnen Teile müssen in der Gesamtform exakt zusammenpassen. „Das Erodieren ist oftmals der letzte Schritt vor der Montage der Formen. Wenn dort nicht präzise gearbeitet wird, sind die konturgebenden Bauteile und damit auch die gesamte Form unbrauchbar“, sagt Fett.

Mit den Werkzeugen produzieren die Automotive-OEMs oder deren Gießereien zum Beispiel Getriebegehäuse oder Fahrzeugtüren aber auch Batterie- und Antriebsstrangkomponenten für Elektrofahrzeuge.

Höchste Präzision garantiert Präzision von Anfang an – dafür sind die Spannsysteme von Carl Hirschmann prädestiniert. Als Palette dient das Spannsystem 8000, bei dem die Position über ein Kreuzprisma zur Fixierung vorgegeben ist. Hierauf wird über eine Schnittstelle das Spannsystem 5000 befestigt – darin wiederum ist der zu bearbeitende Grafitblock referenziert und gespannt. Bei dieser Kombination ist höchste Präzision garantiert, die Wiederholgenauigkeit liegt bei < zwei Mikrometer. Ein Roboter entnimmt die Palette mit dem Grafitblock aus dem Magazin und positioniert diese in einer Fräsmaschine, wo die Elektrode entsprechend bearbeitet wird. „Bei der Größe der Elektroden kann dieser Prozess mehrere Stunden dauern“, erklärt Michael Schmidt, Gebietsverkaufsleiter bei Carl Hirschmann.

Maschinenwechsel ohne Toleranzverlust

Die exakt gefräste Elektrode wird dann mit dem Spannsystem 5000 in einer Senkerodiermaschine eingesetzt, die ebenfalls über das Spannsystem 8000 und 5000 verfügt. Hier entsteht in der Bearbeitung die Form, die später dann im Werkzeugbau zum Einsatz kommt. Bei diesem Wechsel von der Fräs- zur Senkerodiermaschine spielen die Spannsysteme von Carl Hirschmann ihre Stärken aus. Durch die ausgereifte Technik kann Heck + Becker ohne Toleranzverlust im Prozess weiterarbeiten, die Elektrode muss also nicht manuell durch einen Mitarbeiter nachjustiert werden. Neben der Zeitersparnis ist hier insbesondere die Genauigkeit der Form ausschlaggebend. Halter und Elektrode bleiben so lange eine Einheit, bis der Fahrzeughersteller die Form abgenommen hat. Dann hat die Elektrode ausgedient, der Halter kann für eine andere Anwendung eingesetzt werden.

Automatisierung der Abläufe war ein weiteres wichtiges Kriterium bei der Entscheidung für die Spannsysteme von Carl Hirschmann. Die Alu-Paletten des Spannsystems 5000 sind mit einem Mikrochip ausgestattet, der dem eingesetzten Roboter die nötigen Informationen liefert. Mit Hilfe eines Sensors werden die Daten ausgelesen – der Roboter greift die entsprechende Palette mit dem auf dem Spannsystem 5000 montierten Grafitblock und setzt sie in die Maschine ein, die daraus die Elektrode fräst. „In erster Linie verwenden wir die Halter H8.88.A und H5.49A. Qualität und Haltbarkeit haben uns absolut überzeugt, der Verschleiß ist außerordentlich gering“, unterstreicht Fett. Die Automatisierung in der Bearbeitung geht sogar so weit, dass die Mitarbeitenden digital eine Bestellung von Elektroden über den Einkauf auslösen können.

Kosten- und Zeitersparnis

Überhaupt bezieht Heck + Becker seine Beschäftigten bei Entscheidung eng mit ein – so auch bei den Spannsystemen von Carl Hirschmann. „Unsere Mitarbeiter­Innen müssen täglich damit arbeiten. Deshalb ist es aus unserer Sicht wichtig, dass sie sich mit den Anlagen gut auskennen, die Systeme akzeptieren und diese gerne bedienen. Bei den Spannsystemen von Carl Hirschmann herrschte schnell Einvernehmen“, sagt der Betriebsleiter. Diese bringen sowohl Kosten- als auch Zeitersparnis. „In diesem Zusammenhang spielt auch die Beratung eine wichtige Rolle“, ergänzt Schmidt, der Heck + Becker betreut. Dass diese ebenso gut ist wie die Spannsysteme von Carl Hirschmann, das belegt die jahrzehntelange Zusammenarbeit. Mit seinem Standardsortiment deckt Carl Hirschmann bereits ein breites Spektrum ab – für spezielle Anforderungen entwickelt und fertigt das Unternehmen auch individuelle Palettier- und Spannsysteme.

Quelle: Carl Hirschmann GmbH