Eigene Wechselform - diverse Ideen

  • Hallo!


    Wie schon angekündigt möchte ich heute meinen ersten Entwurf für eine einfache Wechselform vorstellen. Das Ziel ist dabei eine möglichst einfach selbst herzustellende, preiswerte Konstruktion, die aber trotzdem über genügend Stabilität verfügt und in hohem Maße flexibel ist.


    Zum ersten Bild:


    Die Konstruktion für meine Maschine sieht so aus, dass ich einen 196x196er Grundaufbau verwende (das Größte, was auf meine Maschinenplatten passt): also 196x246er Aufspannplatten (22mm stark), auf der DS eine Formplatte 36mm, auf der AS eine 27mm Formplatte auf zwei Leisten. Die Führungssäulen sitzen auf der Düsenseite (weniger bewegte Masse).


    Die DS-Formplatte wird später eine entsprechende Aufnahme für die BC-Verschlussdüse von Boy erhalten (daher auch 36mm Stärke), damit ich auch einteilige Formen angusslos spritzen kann.

    Das Thema mit dieser speziellen Düse hatten wir schon einmal hier:


    Werkzeugaufbau Teil 2: Angussbuchse


    Die AS-Formplatte erhält eine entsprechende Ausfräsung für das Auswerferpaket der Wechselformen.


    Die Wechselformen (orange) sind einfache Blöcke (bei mir erstmal wohl Aluminium), die mit je zwei Schulterpassschrauben auf/in die Formplatten geschraubt werden und so einen entsprechenden, ziemlich genauen Sitz haben. Um die Wärme von der Grundform zu isolieren, sitzen direkt unter den Wechselformen entsprechende Isolierplatten (rot).


    In der Zeichnung fehlen im Moment noch das mit wechselbare Auswerferpaket und der Düsensitz der "DS-Angussformplatte" - aber ich hoffe, das kann man sich vorstellen.


    Da Aluminium sich leichter verbiegt, wollte ich die untere Formplatte aus Stahl je nach Bedarf durch eine ersetzen, die einen größeren/kleineren Ausschnitt für das Auswerferpaket hat. Damit gäbe es dann noch genug Auflagefläche, um den Druck weiterzuleiten. Die Formplatten gibt es in 1.1730 für unter 100€ und mit zwei, drei verschiedenen sollte ich alle Größen abdecken können.


    Das zweite Bild ist aus einem YT-Video (Video auf YT) und zeigt einen ähnlichen Wechselformaufbau, allerdings mit direkt verschraubten Formplatten. So hat man natürlich alle Freiheiten bzgl. Auswerferpaket, aber mir erscheint die Auflagefläche auf den Leisten doch sehr gering und die Durchbiegegefahr ziemlich groß. Andererseits sind das offenbar Stahlformen.


    Mein Entwurf wäre auf jeden Fall sehr preisgünstig. Das Grundgestell gibt es für knapp 650€, die Alu-(oder auch Stahl-)blöcke für die eigentlichen Formen für wenige Euro, wobei deren Außenkanten noch nicht einmal bearbeitet bzw. maßhaltig sein müssten.

    .

    Das Fräsen der Durchbrüche in die untere Stahlformplatte ist preiswert möglich, müsste auch nicht sonderlich präzise sein und müsste ja auch nur einmal gemacht werden.


    Für eventuelle Kühl-/Heizanschlüsse wäre so auch genug Platz.


    Nachteilig ist, dass der Formwechsel etwas länger dauert, falls die AS-Formplatte gewechselt werden muss. Ansonsten würde sich das auf zwei Passschrauben pro Formhälfte beschränken.


    Wie sind die Meinungen dazu? Was ist gut, was verbesserungswürdig, wo könnte es Probleme geben?


    Vielen Dank für Rückmeldungen und ein sonniges Wochenende :)


    Chris

  • Hallo,

    vielleicht noch ein Input der mit gerade wieder eingefallen ist.

    In Labor der Hochschule hatten wir ein Wechselwerkzeug.

    Bei dem Werkzeug wurden die Einsätze einfach nur von oben eingeschoben und mittels einem gefederten Aretierbolzen gehalten.

    Es wurden "einfache" relativ flache Teile gefertigt (Zugproben und Fließspirale).

    Dabei war das Auswerferpaket bei beiden Teilen das gleiche. Ich weiß aber nicht mehr genau wie das umgesetzt wurde.


    Zu deinem Entwurf. Meistens werden Formeinsätze in die Formplatten in eine Tasche eingesetzt. Dadurch hast du zwar minimal mehr Aufwand beim fräsen, aber kannst dir die Schulterpassschrauben sparen. Der Einsatz zentriert sich ja dann durch die Tasche in die korrekte Position. Und normale Schrauben zB DIN4762 sorgen dafür, dass der Einsatz nicht rausfallen kann. Um das sp umzusetzen müsstest du ggf. an deinen Formeinsätzen seitlich auch noch Dämmplatten anbringen (ansonsten hast du ja wieder Stahl auf Stahl bzw Alu).

    Ich würde noch empfehlen, dass du auf die Aufspannplatten auch noch Dämmplatten einplanst.


    Soll deine Form gepratzt oder direkt in die Maschinenplatte geschraubet werden?

    Bedenken solltest du vielleicht noch, dass deine Formeinsätze im Verhältnis zum Formteil nicht zu klein sind. Du brauchst ausreichend Platz, um zwischen deinen Schulterpassschrauben und den Auswerfern noch Kühlkanäle einzubringen.

    Wie groß sind die Formeinsätze aktuell und wie groß sind die zu fertigenden Formteile voraussichtlich?


    Grüße


    DerK

  • Falls du Aluminium und Stahl im Werkzeug kombinierst, solltest du auf jeden Fall aufpassen wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnung, je nach verwendetem Kunststoff (=Massetemperatur + Werkzeugtemperatur).

    wie DerK schon schrieb, ist es üblich, den Werkzeuggrundkörper vollflächig auszuführen, damit die Werkzeugtrennebenenfläche knapp die Größe der Aufspannbacken hat.

    Mit deiner Konstruktion hast einen 1-A Biegebalken auf der Auswerferseite: An den Enden eingespannt, in der Mitte senkrecht belastet. Auch wenn die Grundplatte recht dick ist.

    Alternativ zum Monoblock gibt es die Möglichkeit neben die Holme oder um die Holme noch Drucksäulen zu setzen, um wenigsten Punktuell die Kräfte Linear aufnehmen zu können. Das kann man dann auch so tolerieren, dass sie erst bei beginnender Durchbiegung der Platte die Kräfte aufnehmen.

  • Guten Morgen!


    Vielen Dank für die Anregungen!

    Soll deine Form gepratzt oder direkt in die Maschinenplatte geschraubet werden?

    Bedenken solltest du vielleicht noch, dass deine Formeinsätze im Verhältnis zum Formteil nicht zu klein sind. Du brauchst ausreichend Platz, um zwischen deinen Schulterpassschrauben und den Auswerfern noch Kühlkanäle einzubringen.

    Wie groß sind die Formeinsätze aktuell und wie groß sind die zu fertigenden Formteile voraussichtlich?


    Vielleicht vorweg noch etwas zu mir (aus meinem Eröffnungsbeitrag):

    "Ich bin beim Thema Spritzguss zwar schon ziemlich belesen, aber praktisch kompletter Anfänger und im Moment auch noch ohne eigene Maschine ;) Ich habe ein eigenes Unternehmen mit MA, das in anderen Bereichen (Prozesschemie, Elektronik, CNC) gutes Geld verdient und wollte mich jetzt endlich an eigene Spritzgussteile wagen, zumal es dafür schon viele Ideen gibt. Eine kleine Maschine ist bestellt (Boy 22 A Pro mit Alpha 2) und wird wohl Mitte Oktober hier einziehen. Bis dahin kann ich noch viel überlegen, lesen und vorbereiten. Die Maschine soll zuerst einmal nur für unsere Produkte Teile herstellen und muss anfangs auch keinen Gewinn abwerfen. Es geht mir auch um den Spaß, mich in neue Technologien einzuarbeiten. Metall bearbeiten können wir hier in fast jeder Art."


    Das sind also alles noch Vorüberlegungen - aber: jetzt ist schon Juli und die Zeit bis Oktober ist flott rum.


    So wie es aussieht, werde ich die Form wohl pratzen müssen, da die Befestigungslöcher in den Maschinenplatten recht ungünstig liegen. Es gibt zwar auch einfache Bohrungen zum Verschrauben von hinten, aber nur wenige. Ich muss mir das Lochbild aber nochmal genau ansehen. Die Aufspannplatte (196x246) für die 196er Form ergibt die größmögliche für meine Maschine (lichte Weite der Holme bei 254mm Abstand und knapp über 200mm Höhe). Damit hätte ich dann den maximalen Platz ausgereizt und kann die eigentlichen Werkzeuge gerade so groß wählen, dass die Funktion erfüllt wird.


    Die Problematik der Kühlkanäle war einer der Gründe, die Werkzeugplatten auf die Stahlplatten zu setzen - so kann ich leicht seitlich an die Platten gelangen und bin von den Positionen her ganz frei. Benötige ich zwei Kühlkreisläufe oder noch irgendwelche Sensoren: kein Problem, ich komme von allen vier Seiten sehr gut "ran".


    Wie geschrieben: es geht mir nicht um Formwechsel in 60 Sekunden - da gibt es von Meusburger etc. deutlich bessere Systeme, wie Du ja auch schon angedeutet hast. Für mich müssen später vor allem die Werkzeuge selbst sehr einfach und leicht herstellbar sein.


    Falls du Aluminium und Stahl im Werkzeug kombinierst, solltest du auf jeden Fall aufpassen wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnung, je nach verwendetem Kunststoff (=Massetemperatur + Werkzeugtemperatur).

    Sehr guter Punkt! Da muss ich mir die Toleranzen nochmal genau anschauen.


    Mit deiner Konstruktion hast einen 1-A Biegebalken auf der Auswerferseite: An den Enden eingespannt, in der Mitte senkrecht belastet. Auch wenn die Grundplatte recht dick ist.

    Alternativ zum Monoblock gibt es die Möglichkeit neben die Holme oder um die Holme noch Drucksäulen zu setzen, um wenigsten Punktuell die Kräfte Linear aufnehmen zu können.

    Genau das dachte ich mir bei der Konstruktion auf dem YT-Foto. Ja, der Druck liegt auch bei mir wirklich extrem auf der Mitte. Daher auch meine Überlegung, die Stahlplatte der AS entsprechend dick und mit der geringstmöglichen Aussparung (je nach Formgröße) zu fräsen - und natürlich entsprechend kräftige Alu-Werkzeuge zu verwenden.

    Die Idee mit den Drucksäulen ist nicht schlecht, allerdings müsste ich dann auch immer passend zur Plattenhöhe verschiedene Druckstücke fertigen. Wäre lästig ;)


    Andere Lösung, die mir gerade beim Lesen Deines Beitrags gekommen ist:

    Was spricht gegen zusätzliche Leisten direkt neben dem Durchbruch der Stahlplatte? Also quasi vier parallele Leisten. Wenn ich die AS-Stahlplatte wechsele, dann könnte ich die mittleren beiden "Stützleisten" sehr einfach so versetzen, dass sie am Rand der neuen Aussparung beginnen, also den Druck optimal aufnehmen können. Voraussetzung ist dann natürlich eine Verschraubung der Leisten von oben in die AS-Aufspannplatte, um nicht alles zerlegen zu müssen. Aber das wäre ja leicht machbar. Damit würde der Druck sehr schön senkrecht aufgenommen und ich hätte im Bereich der eigentlichen Werkzeugplatten weiterhin nichts "im Weg".


    Ich mache mal die bisherige Positiv/Negativliste meiner Lösung:


    Negativ:

    - Wechsel dauert etwas länger

    - Druckaufnahme in der Trennebene nicht vollflächig

    - bei Aluformen Wärmedehnung beachten (gilt aber für alle Wechselformen)


    Positiv:

    - deutlich preiswerter als marktgängige Wechselsysteme.

    - Werkzeughöhe recht groß, so dass ich die minimale Höhe meiner Maschine gut erreiche (=200mm bei 200mm Schliessweg und 400mm Gesamtbreite) -> erspart Distanzplatten

    - Breite und Länge der Aufsätze ziemlich beliebig und nicht vom Grundkörper abhängig.

    - Höhe der Wechsel"aufsätze" beliebig und nicht von Wechselformgrundkörpern abhängig. Einfach längere Passschrauben - fertig.

    - seitliche Bearbeitung der Aufsätze könnte sogar entfallen - deren Position wird einzig durch die Passchrauben bestimmt und kann leicht mit der sowieso nötigen Bearbeitung der Form in einer Aufspannung erfolgen (bohren, senken, ahlen).



    Vielleicht noch eine Frage zu der genauen Fixierung der üblichen Leisten bei Standardformen, bevor man sie von der Aufspannplatte her verschraubt:

    Ich setze dafür doch diese Zentrierhülsen ein, oder?


    Knarr Zentrierhülsen


    Die haben ja Innengewinde, um sie zu fixieren - bloß sehe ich bei den Aufspannplatten gar keine Möglichkeit dazu, weil die ja denselben Bohrungsdurchmesser wie die Leisten haben. Steckt man die Hülsen einfach nur rein und die halten dann von selbst?


    Grüße,

    Chris

    • Official Post

    Wenn ich diese Hülsen richtig verstehe, ist das Gewinde eher zur Demontage gedacht um nicht mit einem Dorn oder Durchschlag die Endflächen durch Schlagen zu deformieren. Man dreht ein Stück Gewindestange in das Gewinde und arbeitet mit einem Zughammer (Gleithammer).


    Im Weiteren solltest du die maximale Zuhaltekraft deiner Maschine beachten. Ein großes Stammwerkzeug nutzt dir wenig, wenn durch die projizierte Fläche in der Trennebene eine so hohe Zuhaltekraft benötigt wird, die deine Maschine überhaupt nicht hergibt. Hierbei spielen dann selbstverständlich auch die zu verarbeitenden Materialien eine wichtige Rolle.

    Ein Werkzeug mit entsprechenden Wechseleinsätzen macht nur Sinn, wenn die Formenwechsel entsprechend schnell möglich sind. Ich spreche hier von Zeiten bei maximal 2-5 Minuten. Alles was länger dauert kann mit kleinen kompletten Werkzeugen erledigt werden, die ggf. sogar komplett gewechselt werden. Bei uns liegen die Werkzeugwechsel ca. bei 30 Sekunden mit Wechseleinschüben. Bei den größeren Maschinen mit deutlich größeren Formeinsätzen liegen wir bei ca. 15 Minuten. Hierbei wird gleichzeitig immer das komplette Auswerferpaket mit gewechselt. Die großen wiegen so etwa 25-50kg, die Kleinen nur etwa 6kg. Auch die dann zu erfolgende Anzahl von Schüssen sollte berücksichtigt werden. Wir brauchen teilweise nur 5 gute Schüsse. Vorlauf sind dann 10-20 Schuss. Und da dann eine Rüstzeit von eine Stunde zu haben ist selbst bei uns im Labor schon "geschäftsschädigend".

    Bei den Kleinen sind die Auswerferpositionen fix vorgegeben. Bei den Großen sind sie dann einsatzspezifisch.

    Ich halte den von dir getriebenen Aufwand (mit der Eigenkonstruktion) für viel zu groß. Fast jeder Werkzeugbauer bietet entsprechende Lösungen als fertige Arbeit an. Preislich etwas höher angesiedelt aber im Endeffekt doch wieder günstiger, da das bei ihm alles standardisiert ist.

  • Ich hoffe man nimmt es mir hier nicht übel wenn ich jetzt ein wenig frech frage: Wieso glaubst du das du mit deinem ersten Entwurf besser oder zumindestens billiger sein kannst als ein Normalienhersteller der das schon 20 Jahre versucht?

    Mit Passschrauben Alu-Einsätze auf Stahl verstiften heißt das es nur bei einer Temperatur passen kann. in allen anderen Zuständen passt der Achsabstand nicht. Das drückt zwangsläufig die Passung im Alu kaputt. Und weil es drückt dreht sich auch keine Schraube. Wenn du schon nicht in eine Tasche was einsetzen willst dann sollte es eine Zentrierung sein die über Mitte arbeitet und Wärmedehnung zulässt. im einfachsten Fall 4 Stifte die in Nuten über Kreuz sitzen. Besser Flachführungen über Kreuz angeordnet.

    Kühlung kann auch von hinten kommen. Und die Grundplatte kann verschiedene Positionen für Zu- und Ablauf anbieten.

    Grundsätzlich kann man sagen das jeder Kompromiss im Werkzeugbau in der Fertigung graue Haare macht. Man muss ein Werkzeug immer aus Richtung der Fertigung sehen. Das macht es dem Werkzeugbau nicht einfacher aber am Ende läuft es.

    Ein schönes Beispiel ist ein Kaltläufer. Kann man nur in eine Seite der Trennung fräsen under in beide Seiten kreisrund. Der Querschnitt der wirklich fließt ist rund. Der Rest bei der einseitigen Variante ist Abfall. Es ist also leicht auszurechnen wann der Abfall so teuer ist das die 10 Minuten Fräsbearbeitung mehr für die beidseitige Bearbeitung bezahlt sind.

  • Ich hoffe man nimmt es mir hier nicht übel wenn ich jetzt ein wenig frech frage: Wieso glaubst du das du mit deinem ersten Entwurf besser oder zumindestens billiger sein kannst als ein Normalienhersteller der das schon 20 Jahre versucht?

    Berechtigte Frage.

    Formaufbau von zB Meusburger raussuchen und bestellen. Paar Löcher für Auswerfer rein und die Kavitäten fräsen/ erodieren/... und quasi fertig ist das Werkzeug.

    Bei einfach Teilen und wenig Schuss ist das sicherlich relativ preiswert. Jedenfalls wenn man das realistisch gegenüber die "manuelle" Bearbeitung einer modernen Fräsmaschine sieht mit programmierzeit und Maschinenstundensatz, Standzeit der Schneidwerkzeuge usw.


    Vielleicht noch ein Punkt, habe ich ggf. auch überlesen Jogger für deine Formeinsätze aus Aluminium sollen die Oberflächen geschliffen werden?


    Was vielleicht heute Morgen nicht richtig rüberkam. Deine Formplatten (die Platten wo deine Formeinsätze mit Schulterpassschrauben festgeschraubt werden) die sind in der Stärke so ausgewählt bspw. Stärke Formeinsatz + 20mm. Dann wird in die Formplatte eine Tasche reingefräst und da der Formeinsatz eingesetzt.


    Jogger Könntest du vielleicht nochmal deine Randbedingungen verlinken? Wie groß sind die zu fertigenden Artikel Wie viel Stück pro Jahr benötigst du? Was ist wichtig bei den Teilen? Und und und.

    Vielleicht hast du bzw. wir uns auch verrant und den Kern aus den Augen verloren.


    Danke.


    Grüße

    DerK

  • Guten Morgen :)

    Ich hoffe man nimmt es mir hier nicht übel wenn ich jetzt ein wenig frech frage: Wieso glaubst du das du mit deinem ersten Entwurf besser oder zumindestens billiger sein kannst als ein Normalienhersteller der das schon 20 Jahre versucht?

    Nein, warum sollte ich das übel nehmen. Ganz im Gegenteil! Ich habe den Entwurf ja genau deswegen hier eingestellt: um Schwächen (und vielleicht auch Stärken) zu diskutieren.


    Dazu kommt, dass jede Werkzeugform immer ein Kompromiss ist, und wenn der Normalienhersteller schlau ist (wovon ich bei Meusburger ausgehe), dann legt er bei seinen Formen Kriterien an, die eine möglichst breite Anzahl an Werkzeugbauern ansprechen.


    Bei den üblichen Wechselformen sind das schnelle Austauschbarkeit, Wiederholgenauigkeit und Katalogverfügbarkeit, alles zugeschnitten auf Stahlformen und hohen Teilestückzahlen. Die Kosten der (Wechsel-)form treten bearbeitungsbedingt schnell in den Hintergrund. Üblicherweise kostet ja die Bearbeitung ein Vielfaches des Grundkörpers.


    jogger Könntest du vielleicht nochmal deine Randbedingungen verlinken? Wie groß sind die zu fertigenden Artikel Wie viel Stück pro Jahr benötigst du? Was ist wichtig bei den Teilen? Und und und.

    Genau das ist der Knackpunkt .


    Ich denke, hier im Forum sitzen überwiegend Leute, die Spritzguss professionell betreiben. Üblicherweise hat man mehrere Maschinen (oder ganze Hallen davon) und produziert als Lohnfertiger richtig viele Teile. Werkzeuge stellt man auch nicht selber her sondern lässt sie fertigen. Natürlich greift man da auch bei den Wechselformen zu den Normalien der Hersteller. Würde ich auch so machen.


    Jetzt kommen aber meine Randbedingungen ;)


    1.) Mein Unternehmen ist klein - wir sind hier zu zweit.


    2.) Umsatz und Gewinn sind auch ohne Spritzguss mehr als ausreichend -> es gibt keinen finanziellen Druck und auch keine zeitlichen Vorgaben.


    3.) Bisher stehen hier genau null Spritzgussmaschinen - die (erste?) Maschine wird erst im Oktober geliefert. Das hier ist also alles Vorlauf.


    4.) Ich habe diese Maschine gekauft, um mich nach und nach in den Spritzguss einzuarbeiten. Hauptsächlich aus Interesse, aber natürlich auch, um irgendwann auch mal Teile zu produzieren, die ich für unsere eigenen Produkte einsetzen kann. Dabei werden wohl erstmal einfach Wald- und Wiesenkunststoffe (PP, PE, ungefüllt) ausreichen.


    5.) Wir produzieren ausschließlich Teile für unseren Bedarf. Ich werde keine Lohnfertigung betreiben! Daher sind bei mir Rüstzeiten etc. eher nebensächlich. Es muss auch nicht jeder Cent rausgequetscht werden. Ob die Zykluszeit 10s oder 15s beträgt ist eher nebensächlich. Auch die Maßhaltigkeit ist anfangs noch nicht kritisch, zumal wir unser eigener Kunde sind ;)


    6.) Im Werkzeugbau habe ich bisher leider nur wenig Erfahrung. Allerdings im Bereich CNC-Bearbeitung sehr viel und auch den entsprechenden Maschinenpark.


    7.) Trotz des fehlenden Wissens werde ich zumindest anfangs (1-2 Jahre) sämtliche Werkzeuge selbst herstellen. Mir ist natürlich vollkommen klar, dass ich nicht mit komplexen Drei-Platten-Formen beginnen kann, sondern mit einfachen Teilen, die sich bspw. mit 1-Platten-Werkzeugen und einem zentralen Auswerferstift fertigen lassen. Um zumindest einige Anfängerfehler auszuschließen, arbeite und lese ich mich seit drei Monaten intensiv in entsprechender Literatur ein.


    8.) Ganz wichtig: Stückzahl. Wir werden von unseren Teilen kaum mehr als 500-1000 Teile pro Form herstellen. Damit spielen die Grundkosten (Normalien) schon eine Rolle - insbesondere, wenn man bedenkt, dass es gerade am Anfang sicherlich einige Fehler geben wird, die die komplette Neufräsung einer Form erfordern. Die Teileanzahl, die vermutlich öfter vermurksten Formen und die deutlich leichtere Bearbeitung sprechen mMn für einfache Aluminiumwechselformen, zumal wir die hier auch noch beschichten (vernickeln, hartanodiseren) könnten.


    9.) Vielleicht auch noch wichtig: durch unsere tägliche CNC-Bearbeitung entstehen viele Pausen zwischen den Teile- und Stangenwechseln, die man gut mit Zeit an der Spritzgussmaschine füllen könnte (Einlagen, händisches Entformen etc.), ohne dass mehr Arbeitszeit abgerechnet werden müsste.


    10.) Spaß am Tüfteln - der darf bei mir nicht zu kurz kommen. Das war der eigentliche Grund meiner Selbstständigkeit, nicht das Geld.


    Ihr seht hoffentlich: meine Anforderungen sind schon andere als bei den Profis.


    Wenn du schon nicht in eine Tasche was einsetzen willst dann sollte es eine Zentrierung sein die über Mitte arbeitet und Wärmedehnung zulässt. im einfachsten Fall 4 Stifte die in Nuten über Kreuz sitzen. Besser Flachführungen über Kreuz angeordnet.

    Sehr guter Vorschlag! Genau deswegen hab ich den Thread eröffnet :)

    Ich könnte in die Stahlplatte also bspw. vier Passstifte einlassen, die leicht (3-4mm+5mm für die Isolierplatte) herausstehen und in den Boden der Aluminiumplatte vier kreuzförmige Nuten einfräsen, die sehr kurz sein können (1mm Länge), da sie ja nur die Wärmedehnung ausleichen müssen. Damit hätte ich eine Zentrierung. Ich könnte zusätzlich per Nutfräser seitlich außen in die Aluminiumplatten eine schmale Nut einfräsen, um dort mit kleinen Pratzen festklemmen zu können. Im Foto aus einem YT-Video sieht man das an der Aluminiumform im Hintergrund recht gut, nur dass dort die Nut in die Leiste gefräst wurde.


    Was für Flachführungen meinst Du genau? Das kann ich mir noch nicht vorstellen.


    Viele Grüße,

    Chris

  • Behrens: Vielen Dank! Schaue ich mir nachher mal in Ruhe an. :)


    Ich habe eben nochmal grob die Form mit den Anregungen (Kreuznuten, Zusatzleisten für Schließkraftaufnahme) gezeichnet.

    Wichtelchen, meintest Du das so?


    Edit: Günstiger wären die Nuten wohl in den Plattenecken angebracht (mehr nutzbare Fläche in der Mitte) - dann um 45° gedreht. Aber das Prinzip ist ja dasselbe.

  • Ich verstehe echt nicht was du am Ende erreichen willst. Ein neues Spielzeug haben? Geld verbrennen? Alles möglich.

    Werkzeugeinsätze aus Alu fertigen ist ok. Und für 1000 Teile gar kein Problem. Aber warum Präzision verschenken? Wenn alles was da raus kommt krumm und schief ist kannst du ja gleich aus dem vollen fräsen. Das lässt sich dann zumindest spannen. 3D Druck macht auch viel möglich. Egal.

    Wenn du Spritzguss machen willst dann weg vom Gedanken das man das zwischen was anderem tut. So eine Maschine muss gleichmässig laufen. Und eigentlich sind die Zykluszeiten zu schnell um irgendwas dazwischen zu machen wenn der Prozess manuelle Eingriffe erfordert. Da hängt soviel dran: Das Werkzeug schwankt in der Temoeratur wenn die Zeiten schwanken. Das Material für den nächsten und übernächsten Schuss wird unterschiedlich lange aufbereitet. Alles was im Spritzguss passiert ist zeitabhängig und kaum etwas stationär wenn sich Zeiten ändern. Vergiss einfach den Ansatz sowas nebenbei gut machen zu können.

    Auch gibt dir der Prozess vor wie das Werkzeug sein muss, der Werkzeugbau muss sich dem unterordnen. Nicht umgekehrt. Alternativ hast du soviel Erfahrung das du genau sagen kannst auf was du verzichtest wenn du etwas dem Werkzeugbau anpasst. Aber das ist wohl eher nicht zutreffend.


    Bei der Zentrierung liegst du richtig. Solange die Elemente etwa ein Kreuz ergeben kannst du die drehen wie du magst. Mit Flachführung meinte ich Normteile wie Meusburger E1306 und ähnliches. Ein Stückchen Welle die in der Trennung liegt bringt den Effekt auch. Z.B. Starwelle die man liegend in der Grundplatte fest schraubt und auf der Gegenseite dann eine halbrunde Nut. Passen! muss es halt. Und ja, auch hier 4 Stück die wieder dieses Kreuz bilden.

    • Official Post

    Offensichtlich scheint euer 2-Mann-Betrieb so gut zu laufen, dass ihr mit dem Werkzeug-Selbstbau wirklich Geld verbrennen könnt. Diese verwendete Zeit müsst ihr betriebswirtschaftlich auch als Arbeitszeit, Maschinenzeit und Material berechnen. Und zwar nicht zu euren Gunsten sondern als KOSTEN. Auch Fehlleistungen (falsch konstruierte Werkzeuge etc.) sind KOSTEN, die entsprechend richtig berechnet und verbucht werden müssen. Sonst schießt man sich damit ein Eigentor.


    Es fehlen uns übrigens immer noch Angaben zur bestellten Maschine und zur projizierten Fläche der Spritzteile in der Trennebene. Auch die zu verwendenden Materialien sind noch unbenannt. Dann könnten wir bezüglich der Werkzeugkonstruktion auch deutlich präziser werden.

  • Guten Morgen!

    Ich verstehe echt nicht was du am Ende erreichen willst. Ein neues Spielzeug haben? Geld verbrennen? Alles möglich.

    Wie war das? "Männer bleiben immer Kinder, nur die Größe der Spielzeuge ändert sich!" ;)


    Aber ernsthaft: natürlich soll uns die Maschine irgendwann einmal das Leben erleichtern, indem sie Teile unserer (und vielleicht auch komplette) Produkte produziert. Das muss aber nicht sofort passieren. Wenn wir in vielleicht zwei Jahren soweit sind, dass ich kein Geld mehr zuschießen muss, dann ist das vollkommen in Ordnung. Und wenn es drei sind, ist das auch ok. Es gibt keinen Zeitdruck.

    Ich werde vermutlich auch nur seltenst überhaupt mit mehreren Kavitäten arbeiten, anfangs sowieso nicht.


    Es ist nur dann "Geld verbrennen", wenn das Geld sinnfrei ausgegeben wurde. Aber das soll hier ja nicht so sein. Ich möchte mit einfachsten Formen beginnen, dann schauen, wie sich die verhalten, welche Fehler enthalten sind und wie man die beim nächsten Mal abstellt. Ich stecke das Geld also in die Generierung von Wissen.


    Im Prinzip ist das wie mit unserer CNC-Bearbeitung. Ich hatte davon überhaupt keine Ahnung. Da habe ich auch erstmal einiges an Zeit, viel Geld und zwei Jahre reingesteckt. Aber diese Zeit und das Geld waren sehr gut angelegt, denn seitdem ist das ein sehr lukratives Standbein meines Unternehmens. Ich hätte auch andere Unternehmen beauftragen können, natürlich. Aber nun haben wir das Wissen und können alles selbst in-house produzieren - gerade in der heutigen Zeit ein dicker Pluspunkt (zusammen mit einem gut gefüllten Materiallager natürlich).


    Und natürlich: Spaß und Freude darf das alles auch machen - auch die Fehler. Das gehört zum Lernen dazu.


    Vielleicht ist das etwas untergegangen, aber das war ernst gemeint: ich habe mich nicht selbstständig gemacht, um viel Geld zu verdienen. Es musste zum Leben reichen, klar. Aber mir ging es immer darum, das zu machen, was mir Freude macht, in das ich mich reinarbeiten kann - früher hätte man gesagt: Muße haben (das geht langfristig nur im eigenen Unternehmen, ohne Dienstleistung oder Lohnfertigung für andere, sondern mit eigenen Produkten). Dass wir jetzt sehr gute Kontostände haben, ist für mich eher eine Konsequenz daraus: wer sich jeden Morgen auf sein Labor, seine Produktionshalle etc. freut, das liebt, was er tut, der ist fast automatisch auch gut in dem, was er tut. Und das merken dann auch die Kunden ;)


    Um das alles einzudampfen:

    Ziel sind Kleinst- und Kleinserien bis vielleicht 5000 Stück, ausschließlich für eigene Produkte, keine Lohnfertigung. Im Anfang einfachste Teile auf preiswerten Formen und ausgesprochene Lernphasen. Wenn ich dann wirklich ein durchschlagendes Produkt habe, dann werde ich auch einen Werkzeugbauer beauftragen - natürlich.


    Vergiss einfach den Ansatz sowas nebenbei gut machen zu können.

    Da hast Du Recht. Daher würde ich das einfach "umdrehen": Nicht die SGM wartet auf die CNC, sondern die CNC auf die SGM. Die CNC hat damit ja kein Problem, wenn sie mal ein paar Sekunden steht. Natürlich gibt es dann dort etwas weniger Teiledurchsatz, aber das dürfte sich dann durch die SGM kompensieren lassen. Wenn ich einen Langläufer auf der CNC mit vielleicht 10min:20s habe, dann ist das kein Drama, wenn der nächste Zyklus erst 20s später startet, weil die SGM auch gerade ein neues Einlegeteil benötigt.


    Danke für den Tipp mit E1306. Das sieht auch sehr gut aus! Werde ich mir auch genauer ansehen.


    petersj:


    Hier im Thread hatte ich mich damals vorgestellt: Manuelles Entformen / Vorstellung

    Da ist auch ein Beispielteil vorgestellt, das gefertigt werden soll.


    Die erste Maschine ist (bzw. wird) eine neue Boy 22 A Pro mit Alpha 2-Steuerung und erst einmal 22er-Schnecke mit knapp 30cm³ Maximalvolumen (ich weiß, sollte man nicht komplett nutzen), einfacher 35mm-Runddüse und diversen Extras (Ein-/Ausgänge, selbstentwickelte Teilewaage usw., eventuell noch BC-Düse für angussloses Spritzen).

    Die Zusammenhänge von projizierter Fläche, Teilegröße und Zuhaltekraft sind mir soweit geläufig. Ich wollte nur bei der Auswahl der Grundform (196x196) die größtmögliche nehmen, einfach um dann genug Platz für die Wechselformen und Anbauten zu haben. Dass ich die Fläche niemals komplett nutzen werde, ist klar. Aber die Preisunterschiede zwischen den Formgrößen sind so gering, dass ich direkt die maximale verwenden wollte. Im Anhang siehst Du auch die Plattenmaße der Boy.

    Hätte denn eine kleinere Form außer der geringeren bewegten Masse Vorteile?


    Zu den verwendeten Kunststoffen kann ich leider echt noch nicht viel sagen. Bei den anfangs einfachen Teilen wie Abstandsröllchen für elektronische Platinen wird vermutlich jeder Kunststoff ausreichen (PE?). Gefüllte Kunststoffe werden es erstmal nicht sein. Der bestellte Zylinder ist wohl für diese nicht ausgelegt. Es gibt aber auch eine verschleißfeste Variante.

    Irgendwann könnten TPEs und Silikonkautschuk (kein LSR!) hinzukommen, dafür existieren schon Ideen. Aber auch das wären wirklich einfachste Teile (1-Platten-Werkzeuge).


    Vielleicht nochmal die Frage: welcher thermoplastische Kunststoff eignet sich zum Einstieg am besten - mal ganz von den späteren physikalischen Eigenschaften des Teiles abgesehen? Welcher "verzeiht" bspw. am ehesten Anfängerfehler wie lange Standzeit der Schmelze oder nimmt wenig Wasser auf. Der Preis ist dabei fast egal, es geht ja eh um geringe Mengen.

    Einfach, um bspw. ein simples Testteil zu fertigen, bspw. einen Chip für Einkaufswagen. Für ein erstes Erfolgserlebnis :)


    Viele Grüße,

    Chris

  • Habe noch eine Möglichkeit so auf die Schnelle skizziert - ja, ich weiß: nicht alle Striche nach Norm ;) ;) aber soll nur eine weitere Denkanregung sein. Alles rund ist vielleicht (auf Drehmaschine) schnell und selbst gemacht ....


    Ich liebe Skizzen :)


    Das ist auf jeden Fall auch eine wirklich interessante Lösung, zumal die nötige Präzision auf einem CNC-Drehauomat einfach herstellbar ist. Und wenn man alles in Alu fertigt, wäre die Wärmedehnung auch kein gravierendes Problem.


    Das behalte ich auf jeden Fall im Hinterkopf.


    Vielen Dank für Deine Mühe! :) :thumbup:

  • Das ist auf jeden Fall auch eine wirklich interessante Lösung, zumal die nötige Präzision auf einem CNC-Drehauomat einfach herstellbar ist. Und wenn man alles in Alu fertigt, wäre die Wärmedehnung auch kein gravierendes Problem.

    Mit solcher Stammform (habe Zentrierierdurchmesser für Maschine vergessen reinzumalen - wäre bei deiner Maschine der Durchm. 60 H7) haben wir schone vor 50 Jahren erfolgreich gearbeitet. Die Stammform blieb auf der Maschine, und es wurden einfach immer nur die Wechselformen ausgetauscht. D. h., dass bei dem System der Werkzeugaufbau immer eingespart werden kann. Das Ganze lässt sich besonders mit den heutigen Möglichkeiten u. a. durch Standardisierung noch effizienter gestalten!


    Ich stecke das Geld also in die Generierung von Wissen.

    Dieses Denken ist heutzutage exotisch und entspricht nicht dem Zeitgeist - der Zeitgeist heute: Das vorhandene Wenig-/Halbwissen der Menschen in der Produktion PROFTITABEL nutzen, Stichwort *Niedriglohn*!


    Es ist nur dann "Geld verbrennen", wenn das Geld sinnfrei ausgegeben wurde.

    :thumbup: :thumbup: :thumbup: :) :)


    dass ihr mit dem Werkzeug-Selbstbau wirklich Geld verbrennen könnt.

    ... genau dieses Denken hat dazu geführt, dass in den 70/80er Jahren die Spritzgießer sich von ihren Werkzeugbauten per Outsourcing getrennt haben. Erkenntnis seit Jahren: Die Spritzgießer mit EIGENEM Werkzeugbau haben Vorteiele am Markt, sind also wettbewerbsfähiger!

    Auch Fehlleistungen (falsch konstruierte Werkzeuge etc.) sind KOSTEN, die entsprechend richtig berechnet und verbucht werden müssen. Sonst schießt man sich damit ein Eigentor.

    Das ist doch kein Problem, man nennt es "Mischkalkulation" - entscheident ist doch, dass der Gesamtbetrieb am Ende mit Gewinn arbeitet! ALLE Prozessschritte im Unternehmen mit Profit abzuschließen ist in der Industrie durch die vielen (Personaleinspar-)Berater zum Zeitgeist geworden, was für so manchen KMU den Untergang gebracht hat. Bestes Beispiel ist doch der Handel bzw. die Supermärkte: Man bietet auch Waren mit Verlustpreise, und erhält über alles nachher den Gewinn ....

  • "Irgendwann könnten TPEs und Silikonkautschuk (kein LSR!) hinzukommen"


    Du weißt aber schon das Siliconkautschuk Gummi ist und nicht so wie Thermoplaste verarbeitet werden kann? Gummi, auch Silicon wird mit Wärme in der Form vernetzt. Also etwa so wie der Teig beim Bäcker gebacken wird. Das Werkzeug ist heiß und das Spritzaggregat kälter. Es würde also ein paar kleine Änderungen an deiner Maschine mit sich bringen. Aber warum kein LSR? Außer das noch die Dosieranlage dazu kommt und das wieder eine andere Welt ist ändert sich foch fast nichts.

  • Guten Morgen :)

    Du weißt aber schon das Siliconkautschuk Gummi ist und nicht so wie Thermoplaste verarbeitet werden kann? Gummi, auch Silicon wird mit Wärme in der Form vernetzt. Also etwa so wie der Teig beim Bäcker gebacken wird. Das Werkzeug ist heiß und das Spritzaggregat kälter. Es würde also ein paar kleine Änderungen an deiner Maschine mit sich bringen.

    Ja, das ist mir bekannt - ist ähnlich wie bei der Duroplastverarbeitung. Boy kann auch entsprechende Schnecken, Düsen, Zuführeinheiten usw. für meine Maschine liefern. Zumindest die Möglichkeit zur Silikonverarbeitung wollte ich haben. Das haben wir damals bei Boy abgeklärt und wir haben uns auch eine Maschine für Strangeinzug im Betrieb angesehen.


    Warum kein LSR?

    Die Formen müssen extrem genau sein, das Zeug ist angemischt flüssig wie Wasser. Dementsprechend eng muss alles toleriert sein. Auf der K16 sprach der BASFler von Faktor 10. Dazu kommen die Mischeinheit und vor allem die Fassgrößen. Zusammen mit der geringen Haltbarkeit (ich meine, er sprach von drei Monaten) wäre das keine Option. Solche Mengen würden wir in der Zeit für den Eigenbedarf nie verarbeitet bekommen. Es gab zwar auch Firmen, die diese Originalgebinde "klein" machten, aber auch da sprach man immer noch von einigen kg. Die doch großen Mischeineinheit liessen sich zwar durch Kartuschenaufsätze (ganz ähnlich wie die Doppelkartuschen von 2K-Klebern und Silikonen für daheim), die Boy anbietet, ersetzen. Die wären für uns deutlich einfacher zu handhaben. Aber auch die verbrauchen ja nicht mehr von dem doch recht teuren Zeug ;)


    Vielleicht hat sich da etwas getan - wir werden es auf der K22 (hoffentlich) sehen.


    Es gibt allerdings fertig gemischte 2K-Silikonmassen (bspw. von Kraiburg) mit Inhibitor in fester Puppen- oder auch Strangform (Kraiburg hat mir mal Laborreste als Muster geschickt - das zähe Zeug lässt sich tatsächlich mit passenden Hydraulikstempeln durch enge Düsen pressen), die sich ohne größere Umbauten auf normalen Thermoplastmaschinen verarbeiten lassen und auch von der Spritzviskosität normalen TPs ähnlich sind. Die gibt es, individuell komponiert, schon ab 2kg. Kostet im Verhältnis natürlich etwas mehr, aber dafür muss ich nicht 90% entsorgen. Mit Stopfeinrichtung oder Strangfütterung wäre die Verarbeitung auch auf "normal" tolerierten Formen möglich. Dazu halten diese Mischungen mit neun Monaten (gekühlt 12 Monaten) deutlich länger als Flüssigsilikone. Nachteil ist der längere Vernetzungsprozess, aber das wäre für mich nicht so dramatisch. Späteres Tempern ist ja auch möglich.


    Aber wie schon geschrieben: TPEs, Gummi und Silikon stehen ganz hinten auf der Liste. Ich konzentriere mich erstmal nur auf TPs. Da haben wir mehr als genug zu lernen 8)


    Worauf ich noch zu antworten vergessen hatte:


    Wenn ich diese Hülsen richtig verstehe, ist das Gewinde eher zur Demontage gedacht um nicht mit einem Dorn oder Durchschlag die Endflächen durch Schlagen zu deformieren. Man dreht ein Stück Gewindestange in das Gewinde und arbeitet mit einem Zughammer (Gleithammer).

    Herzlichen Dank für die Erklärung! Ja, so ergibt auch das Gewinde Sinn :)


    Vielleicht noch ein Punkt, habe ich ggf. auch überlesen jogger für deine Formeinsätze aus Aluminium sollen die Oberflächen geschliffen werden?

    Bisher ging ich von sauberem, genauem Überfräsen aus (kann unsere Maschine leisten). Nach allem, was ich über den Aluminiumformenbau gesehen/gelesen habe (wen es interessiert, der kann bei YT zum Beispiel mal den Kanal "Dragonfly Engineering" aufsuchen. Der Mensch arbeitet schon seit vielen Jahren mit Aluminiumformen - übrigens auch auf Boy-Maschinen - und zeigt auch deren Bearbeitung.), sollte das ausreichend sein. Siehst Du da Probleme?


    Viele Grüße soweit,

    Chris

  • Bisher ging ich von sauberem, genauem Überfräsen aus (kann unsere Maschine leisten). Nach allem, was ich über den Aluminiumformenbau gesehen/gelesen habe (wen es interessiert, der kann bei YT zum Beispiel mal den Kanal "Dragonfly Engineering" aufsuchen. Der Mensch arbeitet schon seit vielen Jahren mit Aluminiumformen und zeigt auch deren Bearbeitung), sollte das ausreichend sein. Siehst Du da Probleme?

    Bei Alu-Werkzeugen kenne ich mich jetzt nicht unbedingt aus.

    Bei Stahlwerkzeugen kenne ich das schon so, dass die Formplatten bzw. Formeinsätze, welche aufeinander abtuschieren geschliffen werden, um keine ungewollten schiefe Krafteinwirkung zu haben. Denke aber dass das mit einer modernen Fräsmaschine auch gehen sollte. Soweit liegen die ja jetzt vom Toleranzgrad her auch nicht unbedingt auseinander.

    Bei den wenigen Schuss sollte das also vermutlich eher weniger ein Problem sein.

  • Bei Alu-Werkzeugen kenne ich mich jetzt nicht unbedingt aus.

    Bei Stahlwerkzeugen kenne ich das schon so, dass die Formplatten bzw. Formeinsätze, welche aufeinander abtuschieren geschliffen werden, um keine ungewollten schiefe Krafteinwirkung zu haben. Denke aber dass das mit einer modernen Fräsmaschine auch gehen sollte. Soweit liegen die ja jetzt vom Toleranzgrad her auch nicht unbedingt auseinander.

    Bei den wenigen Schuss sollte das also vermutlich eher weniger ein Problem sein.

    Ja, ich denke, das sollten wir hinbekommen :)


    Bei Stahl gibt es ja bereits präzise geschliffene (preiswerte) Platten von den üblichen Verdächtigen - da lohnt es sich kaum, das selbst zu machen.


    Und zur Not könnte man die auch sehr präzise auf unserem CNC-Feindrehautomat planen (gerade bei Behrens' Idee). Da sind Oberflächengüten möglich, die durchaus ans Schleifen bzw. Polieren herankommen, insbesondere mit Diamantdrücken auf 7075 gibt es fast optische Flächen. Die 196x196er Platten würden sogar auch noch draufpassen, mit satten 1,5mm Luft zum Bett ;)

  • Bisher ging ich von sauberem, genauem Überfräsen aus (kann unsere Maschine leisten). Nach allem, was ich über den Aluminiumformenbau gesehen/gelesen habe (wen es interessiert, der kann bei YT zum Beispiel mal den Kanal "Dragonfly Engineering" aufsuchen. Der Mensch arbeitet schon seit vielen Jahren mit Aluminiumformen - übrigens auch auf Boy-Maschinen - und zeigt auch deren Bearbeitung.), sollte das ausreichend sein. Siehst Du da Probleme?

    Das was in den Youtube Videos gezeigt wird wäre in Deutschland undenkbar und sehe ich auch teilweise sehr kritisch (3-4 6-Achser in einem Raum, ohne Zaun oder irgendwelche Sicherheitsabschaltungen und der Bediener läuft im laufenden Betrieb im Aktionsbereich herum; IO Ports öfter mal fliegend verkabelt)

    Weiter sieht man dort irgendwelche abenteuerlichen pneumatischen Anguss-Abschlag-Vorrichtungen, bei denen die Teile quer durch den Raum fliegen und hinterher aufgefegt werden müssen. Aber hauptsache der Raum wird immer als "Reinraum" bezeichnet.

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    In Europa wäre die dort gezeigte Arbeitsweise abgesehen von den Sicherheitsregularien, wirtschaftlich nicht machbar.
    - Werkzeuge ohne Kühlung (maximal seitlich angeschraubte Kühlplatten), dementsprechende Zykluszeiten
    - wildeste Automatisierung für kleinste Losgrößen (dementsprechend provisorisch)
    - teilweise sind 2-3 6-Achser mit einer Aufgabe beschäftigt, die schneller und besser mit nem Tunnel-Anschnitt und nem 0815 Pneumatik Picker erledigt werden könnte.

    Bitte versteh mich nicht falsch, auch wir haben unsere Baustellen und sicherlich gibt es auch bei uns manchmal Situationen aus der Reihe die nicht 100% nach Lehrbuch laufen. Aber mit einer, wie in den Videos gezeigten Serienproduktion von wiederkehrenden Artikeln, gewinnt man in Europa keinen Blumentopf.

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