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Mediadaten

Massgeschneiderte Transportmittel für die Produktions-Logistik

Designer moderner Massenprodukte sollten auch die Details der für ihre Herstellung benötigten Prozessketten berücksichtigen. Abläufe und Logistik müssen genauso sorgfältig geplant werden wie das Produkt selbst. Die Konzeption der hierfür erforderlichen Transporthilfsmittel erfordert sehr viel Knowhow sowie gemeinsames Engineering von Zulieferer und Kunde. Ein Gespräch mit Tiefzieh-Spezialisten.

Klaus Vollrath
 

«Zum Design moderner Produkte gehört heute auch die Auslegung der entsprechenden Prozessketten und Produktions-Hilfsmittel», sagt Reto Grütter, Geschäftsführer der Fa. Grütter Kunststoff + Formen AG in Hombrechtikon. Hierzu gehören auch die Lager- und Transporthilfsmittel sowohl für den innerbetrieblichen Transport als auch für den Transport zwischen den jeweiligen Unternehmen. Angesichts heutiger Anforderungen an Qualität und Oberflächenzustand selbst einfacher mechanischer oder mechatronischer Komponenten bzw. Baugruppen erfolgt dies heute immer seltener als Schüttgut. Stattdessen wird zunehmend Wert auf Vereinzelung und orientierte Lage der Teile gelegt, um die Teile vor Schäden durch Stösse, Reibung oder Korrosion zu schützen. Ein weiterer wesentlicher Faktor ist die immer weiter gehende Automatisierung der Prozesse. Dies erfordert die lagerichtige und örtlich definierte Position der Teile im Transportgebinde, damit sie von geeigneten Handlingssystemen ohne menschliches Zutun mittels «Pick and Place»-Operationen entnommen bzw. für Folgeprozesse wieder abgelegt werden können. Dies erfordert entsprechend spezialisierte und auf die Teileeigenschaften individuell angepasste Behältnisse bzw. Unterlagen.

Robuste, zweiteilige Transportunterlage für den Maschinenbau. Mehrweg-Unterschale aus schlagzähem, chemisch beständigem HDPE sowie bauteilspezifischer Einweg-Transporteinsatz aus ABS. Bild: Klaus Vollrath


Komplexe Aufgabenstellungen

«Dabei sind oft sehr komplexe Aufgabenstellungen zu lösen, die eine möglichst frühzeitige Einbindung des Herstellers solcher Transportmittel parallel zur Entwicklung der Teile selbst nahelegen», ergänzt Erich Schnyder, Projektverantwortlicher bei Fa. Grütter. Neben der Schonung und dem Schutz der Bauteile spielen hierbei auch Aspekte wie Gewicht, Platzbedarf, Sauberkeit sowie die Lebensdauer der Verpackungen, die oft als Tray aus tiefgezogenem Kunststoff ausgelegt sind, eine wichtige Rolle. Hinzu kommen noch weitere Fragen bezüglich z. B. Abrieb, Reinigungsmöglichkeit, Stapelbarkeit sowie der Platzbedarf beim Leertransport zwischen den jeweiligen Zielpunkten innerhalb der Prozesskette. Die Lösung und Optimierung solcher Aufgabenstellungen erfordert Spezialisten, welche sich mit den hierfür eingesetzten Werkstoffen, ihren unterschiedlichen Verarbeitungseigenschaften sowie mit der entsprechenden Logistik auskennen. Heute umfassen diese Leistungen zudem oft noch weitere Aspekte wie Identifizierung und Statusrückmeldungen z. B. durch ID-Tags oder RFID-Etiketten. 
 

Partner für gemeinsame Entwicklung

«Zur Unterstützung unserer Kunden bei solchen Entwicklungen bieten wir vielfältige Dienstleistungen von der Beratung über das Engineering bis zur Herstellung und dem Test von Prototypen an», sagt R. Grütter. Oft sind zunächst Machbarkeiten und Eigenschaften zu prüfen, wofür beispielsweise Prototypen mithilfe von 3D-Druckverfahren als Einzelstücke erstellt werden, um z.B. Fragen der Geometrie abzuklären. Nächste Stufe sind dann Prototypformen aus Keramik, mit denen kleinere Serien direkt hergestellt werden können. Bei grösseren Serien steht dann die Herstellung metallischer Tiefziehformen mit teils aufwendiger Mechanik an. Letzteres ist beispielsweise erforderlich, wenn Hinterschneidungen für Sicken zur Aussteifung tragender Bereiche erzeugt werden müssen. Bei entsprechenden Anforderungen ist gegebenenfalls die Verwendung zwei- oder gar dreischichtiger Folien bzw. Platten erforderlich, damit unterschiedliche Bereiche der Trays jeweils angepasste Eigenschaften aufweisen. Weitere Fragen betreffen schliesslich auch das Recycling der verwendeten Werkstoffe, ein Gesichtspunkt, der angesichts der zunehmenden Vorbehalte gegenüber Kunststoffen in der Öffentlichkeit stark an Bedeutung gewinnt. 
 

Ergänzende Leistungen

«Mit der reinen Tiefziehoperation ist es heute immer weniger getan. Die Kunden wollen fertige, direkt bei Lieferung einsetzbare Produkte aus einer Hand», weiss E. Schnyder. Dazu gehört neben der mechanischen Bearbeitung beispielsweise die Bestückung mit zusätzlichen Komponenten wie Gewindebuchsen, Spreiznieten oder Ankerplatten. Im Falle einer mehrteiligen Verkleidung für die Lenksäule eines Traktors muss das Hauptgehäuse wegen seiner komplexen Geometrie zweiteilig ausgeführt und mit einem ebenfalls thermisch umgeformten Verbindungsteil durch eine Art Laserschweiss-Pressnietverfahren verbunden werden. Die entsprechenden Löcher bzw. Durchbrüche werden mithilfe einer 5-Achse-Fräse erzeugt. In das separate Gehäuse für das Bedientableau wird eine extern mechanisch bearbeitete Plexiglasscheibe mit Durchbrüchen und Befestigungseinsätzen für eine Elektronikplatine eingesetzt und dicht verklebt. Die Tiefziehkomponenten bestehen aus zwei Schichten, einer genarbten ABS-Lage für die Aussenseite und einer stabilisierenden Innenlage aus Recycling-ABS. Bei anderen Anwendungsfällen sind Oberflächenveredelungen wie z. B. Lackierungen – teils sogar aufwendig mehrfarbig – gefordert.

Im Fused Deposition Modeling (FDM)-Verfahren hergestellter Prototyp eines Trays zur Abklärung der Machbarkeit von Handlingoperationen. Bild: Klaus Vollrath


Abklärung des Schutzes beim Transport

«Ein wichtiger Aspekt bei der Auslegung von Transportmitteln ist auch die Absicherung des zu transportierenden Gutes», erläutert R. Grütter. So müsse sichergestellt werden, dass die transportierten Bauteile bei allen während des Transports typischerweise auftretenden Beanspruchungen geschützt bleiben. Das umfasst nicht nur den Schutz vor gegenseitiger Berührung oder gar Kollision, sondern auch den Schutz vor Beschädigung oder Verkratzung z. B. bei Bauteilen mit polierten Oberflächen. Die Optimierung von Lösungen für solche Aufgabenstellungen kann sehr anspruchsvoll sein. Transportmittel sind letztlich ja auch ein Kostenfaktor, und das betrifft nicht nur den Herstellaufwand, sondern auch den Kostenanteil der Verpackung beim Pendeltransport. Bei langen Versandwegen gehen sowohl das Leergewicht als auch der Platzbedarf beim Rücktransport in die Kalkulation ein. Ebenfalls zu berücksichtigen ist zudem, dass auch die Transportmittel den dabei auftretenden Beanspruchungen über die projektierte Lebensdauer hinweg standhalten müssen. Da es für viele dieser Fragestellungen weder Normen noch Simulationsprogramme gibt, spielen hier die Erfahrung und das Knowhow der Tiefzieh-Fachleute eine wichtige Rolle.
 

Vielfältige Lösungsansätze

Da die Aufgabenstellungen sehr vielfältig und oft individuell auf ein bestimmtes Produkt bezogen sind, sind auch die von uns angebotenen Lösungsmöglichkeiten sehr differenziert», weiss R. Schnyder. Deshalb wird eine ganze Reihe von Tiefziehwerkstoffen mit unterschiedlichsten Eigenschaften wie HDPE, PS, ABS PU oder TPE in einer Vielzahl von Wanddicken angeboten. Auf Wunsch sind auch kundenspezifisch massgeschneiderte Mehrschichtfolien bzw. -platten mit zwei oder gar drei Schichten erhältlich. Dazu kann sich Grütter auf ein weitgespanntes und leistungsfähiges Netzwerk bewährter Lieferanten stützen, so dass auch grössere Materialmengen kurzfristig bereitgestellt werden können. Auch werden je nach Anforderung mehrschalige Lösungen erarbeitet, entweder durch die Kombination von Grundkörpern mit Einsätzen und/ oder Zwischenlagen oder durch die Herstellung von Hohlkörpern im sogenannten Twin-Sheet-Verfahren. Abgerundet wird das Leistungsspektrum durch ein leistungsfähiges, nach ISO 9001: 2015 zertifiziertes Managementsystem. Zudem können auf Wunsch sämtliche Lieferungen nach den VDA-Richtlinien der Automobilindustrie erfolgen.
 
 
 
Grütter Kunststoff+Formen AG
Grossacherstrasse 45
8634 Hombrechtikon
Tel 055 254 10 40
Fax 055 254 10 41
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