Skip to navigation Skip to content

Woco setzt auf DESMA Technik

Materialsparende und energieeffiziente O-Ring-Produktion mit neuer High-Tech-Spritzgießmaschine

Die Woco-Gruppe ist als Entwickler und Hersteller anspruchsvoller Komponenten sowie kompletter Baugruppen für den Automobilbau und Industrieanwendungen bekannt. Seine Funktionslösungen zur Verbesserung von Komfort und Sicherheit in Fahrzeugen, zur Schwingungsminderung sowie dem Abdichten und Trennen gasförmiger und flüssiger Medien im Industriebereich entwickelt das Unternehmen mit dem Fokus auf Polymerwerkstoffe materialunabhängig.      

Beim Rundgang durch die Produktion am Stammsitz in Bad Soden-Salmünster sind zahlreiche komplexe und filigrane Elastomer- und 2K-Teile zu sehen, in denen viel Know-how steckt, und die zum Teil in ausgeklügelten verketteten Prozessen oder Fertigungszellen hergestellt werden. Doch ausgerechnet auf der neuesten Gummispritzgießmaschine, einer mit modernster Technik und allen Raffinessen ausgestatteten horizontalen D 969.300 der aktuellen SEALMASTER-S3-Baureihe der Klöckner DESMA Elastomertechik GmbH, entstehen mit O-Ringen zunächst einmal simpel anmutende Produkte. Der erste Gedanke, dass hier womöglich mit Kanonen auf Spatzen geschossen würde, entpuppt sich aber sehr schnell als Trugschluss.

„Der O-Ring ist ja bekanntermaßen das am schwierigsten zu fertigende Teil, denn er hat die Trennung immer an der falschen Stelle“, meint Dr. Fritz Buschhaus, Mitglied der Woco-Geschäftsführung und Executive Vice President der Business Unit Polymer Automotive – Engineering, zwar augenzwinkernd aber durchaus mit ernstem Hintergrund. Letztlich kann der Bruch eines einzelnen O-Ringes zum Versagen ganzer Motoren oder Maschinen führen. Buschhaus erklärt: „Mit solchen Einzelteilen haben wir wichtige Funktionen im Gesamt-ZSB zu garantieren.“ Dazu gehöre nicht nur die zuverlässige Dichtigkeit über die vorgegebene Lebensdauer sondern auch die einfache Montage. „Und was leicht steckbar ist, fällt auch leicht wieder raus wenn die Geometrie nicht hundertprozentig stimmt“, so Buschhaus. Insofern dürfen auch bei solch einfachen Teilen nicht die geringsten Fehler auftreten. 

Hinzu kommt, dass dieser O-Ring einiges auszuhalten hat. Er dient als Dichtung an einer Steckverbindung zwischen zwei Kunststoffteilen im Turbolader-Bereich, wo er einer starken Druckbelastung, aggressiven Abgasen und hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Dort stößt selbst handelsüblicher Fluorkautschuk an seine Grenzen. „Durch die mager eingestellten Motoren heutzutage wird der Cocktail, der entsteht, immer aggressiver“, weiß Buschhaus. 

Deshalb hat Woco eine Kautschukmischung entwickelt, die auch bei diesen extremen Bedingungen beständig ist. In der Materialkompetenz sieht Buschhaus einen klaren Marktvorteil. 

Der Serienanlauf der O-Ringe, die in mehreren unterschiedlichen Nennweiten gefertigt werden, startete zunächst mit herkömmlicher Gummispritzgießtechnik. Doch schon bald war den Verantwortlichen bei Woco klar, dass die gängige Heißkanaltechnik bei steigenden Stückzahlen in eine Sackgasse führen würde. Der dabei anfallende Materialabfall durch die ausvulkanisierten Angussverteilerspinnen war bei einer derart teuren Kautschukmischung wirtschaftlich nicht zu rechtfertigen. Als Konsequenz beschloss man, parallel zur laufenden Produktion ein Projekt zur Herstellung der O-Ringe mit der materialsparenden Kaltkanal-Technologie aufzusetzen. 

„Ein Optimierungsprojekt auf die laufende Fertigung im Serienanlauf draufzusetzen, kann ich nur empfehlen“, sagt Buschhaus rückblickend. „Dann kann man irgendwann nicht mehr optimieren, weil der Kunde Teile haben will.“ Und wenn man mal in der Serie drin sei und die Stückzahlen gehen hoch, wird es auch schwierig Werkzeuge/Prozesse zu optimieren. 

Woco holte mit DESMA einen Anbieter und Pionier der               Nadelverschlußkaltkanaltechnik ins Boot. Gemeinsam wurden die Angüsse mit der Zielrichtung Materialersparnis entwickelt und mit verschiedenen von DESMA gebauten Musterformen auf einem Standard-Kaltkanal mit Nadelverschluss im Technikum in Fridingen getestet. „Wir sind nicht gleich mit einer Serienform rangegangen, sondern haben erst mehrere Varianten getestet“, erklärt Buschhaus, „und das haben wir uns auch etwas kosten lassen.“ Doch der Aufwand hat sich gelohnt: Gegenüber der konventionellen Fertigung konnte der Materialabfall um 35 bis 40 % reduziert werden. 

Nach den erfolgreichen Testläufen baute DESMA die Serienform. Es folgten zwei weitere Serienwerkzeuge für andere Ring-Nennweiten. „Das hätten wir zwar auch im eigenen Werkzeugbau machen können“, sagt Buschhaus, „aber in diesem Fall haben wir uns für DESMA entschieden, damit alles aufeinander abgestimmt ist.“ Inzwischen sind alle drei O-Ringe auf der neuen Maschine eingefahren und laufen seit einem halben Jahr in Serie. Buschhaus berichtet: „Das war eines der ersten Projekte mit DESMA in dem wir so eng zusammengearbeitet haben.“ Angesichts der vielen operativen Tagesthemen müsse und könne man so ein Projekt nicht allein stemmen. „Und das Resultat kann sich sehen lassen“, freut er sich. Die geplanten Leistungsdaten seien erreicht und teilweise sogar übertroffen worden. Daher betrachtet Buschhaus die DESMA-Technologie schon als künftigen Standard für Woco: „Wir sehen bereits neue Anwendungen dafür und ich hoffe, dass wir demnächst drei, vier oder fünf Maschinen davon hier stehen haben.“   

„DESMA war für uns nicht nur Maschinenlieferant, sondern auch Werkzeugbauer und Konzeptlieferant“, fasst Buschhaus die wichtige Rolle des Maschinenbauers noch einmal zusammen. Die Kombination aus Werkzeugbau und Kaltkanal-Know-how habe sich bereits bei anderen Verarbeitern bewährt, so dass man diese Erfahrungen mit nutzen konnte. „Die technische Betreuung hat sehr gut funktioniert“, macht Buschhaus deutlich.“ Insbesondere in der Entwicklungs- und Testphase im Fridinger Technikum sieht er einen großen Vorteil: „Wir hätten sonst die Maschine und den Kaltkanal kaufen und die ganze Erfahrung mit dem Betrieb erst mal selber sammeln müssen. Das ist nicht mal so nebenbei möglich.“

Auch DESMA war mit der Zusammenarbeit sehr zufrieden. Peter Hurrle, der das Projekt auf Seite des Maschinenbauers begleitete, betont: „Mit dem Leiter Fertigungstechnik Norbert Seipel hatten wir einen kompetenten Partner, der sich sehr gut auskennt und der uns jederzeit den nötigen Input geben konnte.“ Der freut sich ganz besonders über den Erfolg: „Wir haben schon mal eine negative Erfahrung mit Kaltkanälen gemacht. Als nun das Thema wegen der teuren Mischung wieder aufkam, waren einige im Haus skeptisch. Es war eine Herausforderung, die wir gemeinsam mit DESMA gelöst haben. Der Kaltkanal funktioniert hervorragend und lässt sich prima steuern. Es macht richtig Spaß, mit dieser Maschine zu arbeiten.“ 

Die Freude an diesem Projekt merkt man dem Praxisfuchs Seipel deutlich an. So wurde auch mit der Entformung experimentiert. Im Gegensatz zu vorher werden die O-Ringe hier vollautomatisch ausgebürstet. „Die Bürsten sind eine Wissenschaft für sich“, betont Seipel und berichtet ausführlich über unterschiedliche Längen, Fadendurchmesser und Materialien der Borsten. Am Ende gibt es für alle unterschiedliche Nennweiten und Fadenstärken der O-Ringe auch eine individuelle Bürsten-Lösung.

Doch die DESMA SEALMASTER bei Woco hat noch viel mehr zu bieten. „Das Thema Energieeffizienz stand bei uns bislang noch nicht so sehr im Fokus“, räumt Buschhaus ein, „aber wir müssen und werden uns damit jetzt auch verstärkt beschäftigen.“ Ohne Messen und differenzierter Betrachtung der einzelnen Verbraucherebenen werde dies jedoch nur oberflächlich bleiben. Daher hat Woco die Maschine mit nahezu allen von DESMA angebotenen Energieeffizienz-Optionen ausstatten lassen. ServoGear, das erste Hydraulikkonzept mit Servoantrieb kann durch das Zwei-Pumpen-System bis zu 45 % der Hydraulik-Energie einsparen. „Das rechnet sich bezogen auf den Gesamtenergieverbrauch um so mehr, je länger die Heizzeiten sind“, erklärt Hurrle. Diese seien bei der O-Ring-Produktion zwar sehr kurz, meint Buschhaus, aber man müsse das einmal systematisch untersuchen. In diesem Zusammenhang werden auch die EcoSilence-Temperiergeräte eingesetzt. Neben der um 6 dB/A verringerten Schallemission bieten diese durch ihre optimierten Wirkungsgrade einen um 2.000 kWh Energieverbrauch pro Jahr und Maschine. Dem größten Energieverbraucher beim Gummispritzgießen, der Heizung, setzt man die speziell isolierten ISO+ Heizplatten entgegen. Neben einer deutlichen Reduktion der verlustreichen Wärmeabstrahlung führen diese auch zu einer gleichmäßigeren Temperaturverteilung.         

Als besonderes Highlight betrachtet Buschhaus die EnergyControl-Option, die durch eine Verzögerung der einzelnen Verbraucher Stromspitzen vermeidet und ein energieeffizientes Anfahren der Anlage ermöglicht. „Das sollte künftig zum Standard gehören.“

Auch die Prozessregelung Propter, die in DESMA-Maschinen im 60-Tage-Modus als PropterLight standardmäßig integriert ist, hat bei Woco überzeugt. Man habe mit solchen Systemen schon seit zwei Jahren gute Erfahrungen gemacht und wisse, dass dies bei O-Ringen funktioniert, berichtet Buschhaus. Deshalb habe man auch die Propter-Vollversion freischalten lassen. Diese Möglichkeit der automatisierten mischungsabhängigen Nachjustierung des Prozesses sieht Buschhaus als immens wichtig an. 

Und Buschhaus sieht weiteres Potenzial: „Viele blicken vor allem auf die Heizzeitverkürzung. Aber die Frage ist doch, wo liegt der optimale Arbeitspunkt und wie erreiche ich den? Die kurze Heizzeit muss nicht unbedingt optimal sein.“ Doch solche Fragestellungen müssten von Anwendungstechnikern begleitet werden. Es müsse sich jemand damit beschäftigen, sonst lohne die Ausgabe für solche Systeme nicht. „Man kann mit der heutige Maschinentechnik tief in den Prozess blicken. Diese Möglichkeit haben wir jetzt mit der neuen Maschine und ihrer umfassenden Ausstattung. Und das werden wir nutzen. Aber man muss auch die Mitarbeiter mit Zeit und Muße haben, die sich damit eingehend befassen“, so Buschhaus weiter. „Einen wie Herrn Seipel, der das Projekt als sein Baby angenommen und mit dem nötigen Ehrgeiz durchgezogen hat“, lobt er seinen Fertigunsgstechniker. Wichtig sei aber auch die verfahrenstechnische Unterstützung durch die Maschinenhersteller, wie man sie hier hervorragend durch DESMA erhalten habe.

Unter dem informativen Internetauftritt der Woco Industrietechnik GmbH finden Sie weitere Informationen.
http://www.wocogroup.com