Medizintechnik: gerichtete Bleche für höchste Qualität

Produkte, die das niederländische Unternehmen Inno-Metaal für die medizinische Industrie herstellt, unterliegen besonders hohen Qualitätsanforderungen, und das gilt auch für die gerichteten Bleche, die in solchen Produkten verarbeitet werden. Um die hohen Qualitätsanforderungen erfüllen zu können, wurde jetzt in eine Präzisionsrichtmaschine von Kohler zum Richten von Laserschneidteilen investiert. Damit können auch oft schwankende Blechqualitäten ausgeglichen und problemlos auch auf Laserschweißanlagen geschweißt werden.

"Wir sind eigentlich ein untypischer Metalllieferant", sagt Gertjan van den Hazelkamp, der zusammen mit seiner Schwester Anouk Geschäftsführer und Eigentümer von Inno-Metaal in Eindhoven, Niederlande ist. "Denn wir arbeiten zu 50 % intern für unsere Schwesterfirma Inno-Assembly, die ein Systemintegrator ist. Der größte Teil unseres Gruppenumsatzes stammt aus der Konstruktion und Produktion von mechatronischen Modulen (und der Lieferung von Ersatzteilen dafür) für die medizinische Industrie. Philips ist unser wichtigster Kunde."

Der medizinische Sektor hat hohe Qualitätsstandards. Alles ist darauf ausgerichtet, dass den Patienten keine Verletzungen zugefügt werden. "Es ist ein anspruchsvoller, aber gleichzeitig attraktiver Markt", sagt Van den Hazelkamp. "Wir wachsen um 5 Prozent pro Jahr. Der medizinische Markt wächst, und wir machen uns das zunutze". Selbst bei schlechter Qualität des Materials kann Inno-Metaal fast alle Metallteile selbst herstellen.

Zu diesem Zweck verfügt das Unternehmen neben einer großen Abteilung für Blechbau auch über eine Zerspanungsabteilung. Der Maschinenpark ist äußerst modern ausgestattet. So wurde Anfang des Jahres bei Inno-Metaal die selbstlernende und vollautomatische Laseranlage TruLaser 7030 Center von Trumpf installiert. Das Unternehmen verfügt zudem über moderne Abkantpressen mit Winkelmesssystemen sowie über zwei Laserschweißzellen. Dennoch bleibt auch bei modernstem Maschinenpark die Problematik mit der sich stetig verschlechternden Qualität des Rohmaterials in Bezug auf die Ebenheit und Spannungen bestehen.

Und dies verursacht große Probleme. "Das Grundmaterial ist schlecht", sagt Van den Hazelkamp. "Da wir viel zu wenig Volumen haben, um Material, das unseren Qualitätsanforderungen entspricht, direkt von den Herstellern zu kaufen, sind wir von dem abhängig, was die Händler uns liefern. Das Problem ist, dass die Normen für die Ebenheit sehr grob sind, wir können keine strengeren Normen als die DIN-Norm kaufen. Die Händler beziehen sich auf diesen Standard, das Material entspricht ihr, und damit ist die Diskussion beendet".

Michel van Heeswijk, Inhaber und Geschäftsführer bei Hevami Oppervlaktetechniek B.V., ist Vertriebspartner von Kohler und stimmt dem zu. "Die Qualität der Blechtafeln hat sich in den letzten Jahren verschlechtert. Dies ist zum Teil auf den Preisdruck zurückzuführen: Die Hersteller fügen weniger qualitativ hochwertige Additive in ihr Material ein, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Das sehen wir an der Nachfrage nach Richtmaschinen. Sie ist deutlich höher als vor fünf Jahren. Immer wieder treten in Unternehmen Schwierigkeiten auf, wenn die Teile nicht plan sind. Sie kämpfen unter anderem mit Rückfederungen beim Abkanten und dem Einspannen von Teilen in Schweißvorrichtungen.“

Auf eben diese Problematik stieß Inno-Metaal immer wieder. Van den Hazelkamp: "Wir arbeiten genau in diesem Bereich. Wir stellen viele Teile durch eine Kombination von Arbeitsgängen wie Laserschweißen, Schweißen und Schleifen auf großen Bandschleifmaschinen her. Bei all diesen Prozessen treten Probleme auf, wenn das Material nicht eben ist". Insbesondere seit der Einführung des Laserschweißens bei Inno-Metaal im Jahr 2012 wurden fast alle Investitionen in Hinblick auf die hohe Präzision in der Blechbearbeitung getätigt. Beispielsweise in Abkantpressen, mit denen so präzise gekantet werden kann, dass die Produkte automatisch in einer Laserschweißzelle geschweißt werden können.

Die Ebenheit des Materials blieb weiterhin ein Problem. Vieles wurde bisher manuell gerichtet: auf einem flachen Tisch, wiederholt mit Hammer und Hand bearbeitet, um die Teile plan zu bekommen. Aber das war natürlich nicht ideal.

Inno-Metaal hatte in der Vergangenheit bereits ein Projekt gewonnen, bei dem sie feststellten, dass sie es ohne Richten nicht schaffen würden. Das Richten wurde ausgelagert, und der Effekt war enorm: "Vorher ließen sich die verzogenen Bleche nicht in die Schweißvorrichtung einspannen, nach dem Richten war es sehr einfach", sagt Van den Hazelkamp. Dennoch zögerte er angesichts der beträchtlichen Investitionen, selbst eine Präzisionsrichtmaschine zu kaufen.

Dann aber standen neue Projekte bei dem Eindhovener Metallunternehmen an: mit 8 mm dickem Edelstahl, den man nicht von Hand richten kann. "Außerdem stärkt eine Richtmaschine unsere Wettbewerbsfähigkeit. Ganz sicher in Deutschland, in der Schweiz und in Österreich, wo wir zahlreiche Kunden haben. Dort hat sich das Richten bereits etabliert. Michel van Heeswijk: "Dieser Markt wird auch zu uns kommen. Die Qualitätsanforderungen steigen. Und Metallunternehmen werden sich zunehmend der versteckten Kosten und des Zeitaufwandes bewusst, die im weiteren Verlauf des Arbeitsprozesses unvermeidlich sind, wenn die Blechteile nicht eben sind. Gerichtete Teile lassen sich anschließend viel leichter Kanten und Schweißen, so dass hier oft eine große Zeitersparnis erzielt werden kann".

Kohler hat verschiedene Typen der servo-elektronischen Präzisionsrichtmaschine Peak Performer für das Richten von Blechen mit einer Materialdicke zwischen 0,1 mm bis 66 mm entwickelt. Ausgestattet mit schnellen Servomotoren wird der eingestellte Spalt zwischen oberer und unterer Richtwalze konstant gehalten, so dass Blechteile mit hoher Komplexität, variierenden Querschnitten und hoher Zugfestigkeit mit optimaler Präzision gerichtet werden können: Das Blech wird eben und die im Material vorhandenen Spannungen werden ausgeglichen und reduziert. Das servo-elektronische Konzept stellt sicher, dass die Maschine weniger Energie verbraucht, kein Risiko durch den Einsatz von umweltschädlichem Hydrauliköl darstellt und weniger Wartung als eine hydraulische Maschine benötigt.

Inno-Metaal hat sich für eine Peak Performer 50P.1600 Teilerichtmaschine entschieden. Diese eignet sich für das Richten von Laserschneidteilen mit einer Dicke von 0,6 bis 16 mm. Das Unternehmen hat umfangreiche Richtversuche mit der Maschine durchgeführt, die sichergestellt haben, dass das komplette erforderliche Materialspektrum damit gerichtet werden kann.

Auf Anraten von Hevami wurde diese Maschine, die sehr bedienerfreundlich und leicht einzurichten ist (u.a. durch einen Barcode-Scanner), mit einem erweiterten Reinigungssystem ausgestattet. Dank des erweiterten Reinigungssystem kann die Kassette mit den Richtwalzen und Stützrollen motorisch aus der Maschine herausgefahren werden, wodurch diese leicht und schnell zu reinigen sind. Dies ist z.B. notwendig, wenn sich auf den Walzen Zink- oder Aluminiumablagerungen befinden oder von Schwarz- auf Edelstähle gewechselt wird.

[embed]https://youtu.be/nyrwWT8QfYo[/embed]Das erweiterte Reinigungssystem für Kohler-Teilerichtmaschinen vereinfacht das Reinigen der Richtwalzen und Stützrollen dank elektromotorisch ausfahrbarer Richtkassetten.

Der Peak Performer steht bei Inno-Metaal neben den Entgratmaschinen. Die Laserschneidteile werden zunächst entgratet/verrundet und dann gerichtet. Nicht alle Teile durchlaufen den Peak Performer. "Der Punkt ist, dass die Teile gerichtet werden, bei denen wir bei weiteren Arbeitsschritten Toleranz- oder Planheitsprobleme erwarten", sagt Van den Hazelkamp. „Wir befinden uns noch in der Probephase, um herauszufinden, bei welchen Teilen das Richten unerlässlich ist.“

• Arbeitsbreite: 1600 mm
• Richtbare Materialstärke: 0,6 – 16 mm
• Servo-elektronisches Maschinenkonzept ohne Hydraulik
• Elektromechanische Richtspaltregelung (Kohler Patent)
• Intelligenter Überlastschutz für Richtaggregat und Antriebsstrang
• Erweitertes Reinigungssystem
• Wendbare Richtwalzen (Kohler Patent)
• Rückführbetrieb

• Stahl, Edelstahl, Aluminium
• Materialstärken bis 6 mm
• 600 t/Jahr