Die Rationalisierung und die damit verbundene Automatisierung von Fertigungsschritten wird in der Industrie, besonders im globalen Kontext, ein immer wichtigerer Faktor für den langfristigen Erfolg eines Unternehmens. Das Feingussverfahren - mit seinen individuellen Fertigungsteilen in verschiedenen Formen und Größen - stellt diese Entwicklung jedoch vor große Herausforderungen. So laufen im Hause BLANK im Durchschnitt 1.500 verschiedene Modelle innerhalb eines Jahres durch die Fertigung. Für Anlagenentwickler eine ambitionierte Ausgangssituation. Einen ersten Meilenstein in Richtung automatisierte Gießanlage setzte BLANK 2018, als man erstmalig einen Guss mithilfe von miteinander kommunizierenden Robotern realisierte. Seither wurde die Anlage weiterentwickelt und stellt heute einen wichtigen Baustein in der Guss-Abteilung des Unternehmens dar. In einem nächsten Schritt widmete sich die BLANK Entwicklungsabteilung der Herstellung der Wachsteile und der Hebung damit verbundener Verbesserungspotenziale.

"Die für den Produktionsprozess benötigten Wachsteile, welche mithilfe eines Aluminiumwerkzeuges hergestellt werden, befestigen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an Wachsstangen und verbinden diese zu so genannten Bäumen, bevor diese im nächsten Schritt mit Keramik und Sand ummantelt werden und dadurch die Gießform für den anschließenden Gussprozess bilden", erklärt Anlagenentwickler Reinhard Diemer. "Die Wachsteile werden, je nach Stückzahl und Komplexität der Geometrie, entweder automatisiert gespritzt oder an einem Handspritzwerkzeug hergestellt. Das Potenzial liegt also in den hohen Stückzahlen einzelner Teile, denn hier kann sich Automatisierung schnell lohnen. Aber auch bei komplexen Teile-Geometrien und gleichzeitig hohen Qualitätsanforderungen kann die automatisierte Abwicklung wirtschaftlich sein", sagt Diemer.

Bei ersten Tests im Jahr 2019 wurde der reguläre Ablauf dahingehend verändert, dass die gespritzten Wachsteile nicht wie üblich via Förderband an manuelle Klebeplätze verteilt wurden, sondern Roboter stattdessen das Ankleben der Teile an die Wachsstäbe übernahmen. Dafür hob im ersten Schritt ein Roboter die gespritzten Teile aus dem Werkzeug und legte diese in eine vorgefertigte Form. Wie im manuellen Arbeitsablauf greift dann ein weiterer Roboter nach den Teilen, taucht diese in heißes Wachs und klebt sie anschließend an die Wachsstäbe. Nach etwa einjähriger Entwicklungszeit blickt Reinhard Diemer optimistisch auf das Pilotprojekt. "Da es sich um filigrane Abläufe handelt, war es wichtig, die eingesetzten Maschinen exakt aufeinander abzustimmen. Dies ist uns, nach einiger Feinjustierung, gut gelungen." Die Roboter seien mittlerweile soweit, dass die Stäbe mit den Wachsteilen innerhalb der autonomen Fertigungszelle sogar zu Bäumen zusammengesetzt werden können, was höchste Präzision erfordert. Die automatisierte Fertigungszelle ermöglicht diese Präzision in einem Bereich, der ansonsten stark durch manuelle Arbeitsschritte geprägt ist. "Die Kleberinnen und Kleber schätzen den Abstand der Teile auf den Stäben durch jahrelange Erfahrung ein", sagt Diemer. "Ebenso verhält es sich mit dem Klebeprozess und dem Zusammenfügen des gesamten Baumkonstrukts. Durch die Automatisierung wird der Prozess schneller, berechenbarer und Qualitätsschwankungen werden eliminiert."

Ob und für welche Teile sich eine Automatisierung beim Wachskleben lohnt, sollte laut Reinhard Diemer allerdings von Fall zu Fall entschieden werden. "Für jedes Teil fällt ein Rüstaufwand an, um die Roboter auf die Erfordernisse der neuen Geometrie einzustellen. Dieser darf nicht vernachlässigt und muss miteinkalkuliert werden." Derzeit ist die Anlage für sechs Teileserien in Betrieb und wird in den kommenden Monaten weiter ausgebaut.

FEINGUSS BLANK GmbH (D-88499 Riedlingen)
Website: www.feinguss-blank.de