Témata
Zdroj: Wiegelmann

Efektivní výroba kvalitních forem

Společnost Wiegelmann ze Severního Porýní-Vestfálska je odborníkem na výrobu hliníkových a ocelových forem a na vstřikování plastů. Výrobce forem dbá na termíny a dokonalost, i když díly mají složitou geometrii. Při obrábění tento výrobce spoléhá na obráběcí centra značky Hermle. Nedávno si firma pořídila nový stroj C 42 U s integrovaným automatickým manipulačním systémem HS flex, a tím zvýšila flexibilitu a všestrannost svého strojového parku.

Reklama

U společnosti Wiegelmann je konec jen začátkem – jakmile zákazník dokončí proces návrhu a přesně ví, jak musí hotový plastový díl vypadat, odešle digitální 3D model výrobci forem do města Olsberg v Severním Porýní-Vestfálsku. Pro konstruktéry ve společnosti Dieter Wiegelmann je to začátek jejich práce – vývoje vhodné vstřikovací formy. Cestou se může hodně pokazit: nesprávně dimenzované odvětrávací kanály zabraňují rovnoměrnému šíření tekutého plastu. Nedostatečné vstřikovací kanály také vedou k tomu, že plast neteče správně. Teplota materiálu klesá příliš rychle nebo se při setkání dvou čel taveniny tvoří svarové linie. Defekty jako vzduchové kapsy, propadové stopy a pruhy mají vliv nejen na vzhled výrobku, ale i na jeho funkci. Naštěstí má Wiegelmann vše pod kontrolou a dokáže splnit veškeré požadavky zákazníka, včetně speciálních povrchů, dvou- nebo třísložkového vstřikování a složitých geometrií. 

Pětiosé obráběcí centrum Hermle splňuje požadavky firmy Dieter Wiegelmann – aby mohl výrobce forem nabídnout relativně široký sortiment dílů, potřebuje všestranné stroje, které zaručují jak rychlé hrubování, tak špičkovou kvalitu povrchu. (Zdroj: Wiegelmann)

Čím složitější je komponenta, tím více know-how vyžaduje. V tom je naše síla,“ vysvětluje Melanie Wiegelmann, jednatelka společnosti Dieter Wiegelmann. Při návrhu formy, která má produkovat dokonalé plastové díly, vývojáři simulují plnění a tvarování. „Chlazení může způsobit deformaci produktu. Někdy musí formy, které vyrábíme, zajistit, aby produkt ze stroje vyšel trochu pokřivený. Ale na konci procesu má požadovaný tvar,“ dodává Melanie Wiegelmann.

Obráběcí centrum Hermle C 42 U s automatizací HS flex je ve firmě v provozu víceméně nepřetržitě od konce roku 2021. (Zdroj: Wiegelmann)
Intuitivní ovládání je podle Wiegelmanna jedním z mnoha argumentů ve prospěch obráběcího centra Hermle. (Zdroj: Wiegelmann)

Během rozhovoru s Melanií se k nám připojil její manžel, výkonný ředitel Marc Wiegelmann. V roce 2007 převzali otěže firmy založené v roce 1980 Dieterem Wiegelmannem. Ukazuje nám různé vzorky – převážně jde o výrobky pro automobilový průmysl. „Můj tchán například začal vyrábět formy na masky chladiče nebo kryty zrcátek. Dnes se asi polovina našich forem používá při výrobě automobilů,“ vysvětluje Melanie. Stejně tak se mnoho forem používá v lékařské technice, pro velké domácí spotřebiče a v řadě dalších průmyslových odvětví. Wiegelmann je schopen konkurovat společnostem z Asie a východní Evropy díky dodržování termínů, špičkové kvalitě a odbornosti ve složitých technických oblastech.

Více místa pro nástroje: Díky přídavnému zásobníku ZM 88 K má C 42 U kdykoli přístup až ke 130 nástrojům. (Zdroj: Wiegelmann)

Klíčová je všestrannost

Pokud simulace slibuje požadovaný výsledek, Wiegelmann dostane zelenou k zahájení výroby formy. Objedná materiál, který nakonec skončí v oddělení obrábění. První věc, které si všimnete: Většina frézek pochází z Gosheimu, kde tyto stroje vyrábí společnost Maschinenfabrik Berthold Hermle. „Vysoce přesné a složité formy jsou naší hlavní kompetencí. Abychom je dokázali vyrobit, samozřejmě potřebujeme stroje s odpovídajícím výkonem. S obráběcími centry Hermle jsme vždy měli jen pozitivní zkušenosti. Jednoduše fungují spolehlivě a dosahují přesných výsledků i po mnoha hodinách provozu,“ vysvětluje Marc Wiegelmann. Čtvrtým a nejnovějším strojem Hermle je C 42 U s manipulačním systémem HS flex. „Máme samozřejmě i formy, které vyžadují 600 hodin obrábění. Protože však frézujeme i menší výrobky, z nichž některé běží jen 10 nebo 20 minut, rozhodli jsme se tentokrát pro automatizaci. Ta nám umožňuje obráběcí centrum obsluhovat i v noci nebo přes víkend bez přítomnosti operátora,“ dodává ředitel. 

Protože Wiegelmann frézuje i menší díly, z nichž některé běží pouze 10 nebo 20 minut, zvolil výrobce forem tentokrát automatizované obráběcí centrum C 42 U s manipulačním systémem HS flex. (Zdroj: Wiegelmann)
Reklama
Reklama
Reklama

Systém HS flex zvládá poměrně vysokou zátěž a je snadno ovladatelný a extrémně flexibilní. Marcu Wiegelmannovi se také líbí, že automatizační řešení pochází od téhož výrobce jako obráběcí centrum. Tím je zajištěna nejen bezproblémová komunikace mezi strojem a manipulačním systémem, ale také standardizované ovládání. Hermle k tomuto účelu používá vlastní software HACS (Hermle Automation-Control-System), který přehledně zobrazuje zakázky, pracovní plány a potřebné manipulační pokyny a umožňuje řídit přepravu palet jednoduše metodou drag and drop. „Ovládání je tak intuitivní, že si je všichni naši operátoři velmi rychle osvojí. A pokud z nějakého důvodu chybí zaměstnanec, který obvykle pracuje na automatizovaném stroji C 42 U, může ho jednoduše nahradit jiný kolega,“ říká Marc Wiegelmann.

Malý model ilustruje, co dokáže know-how ve spojení s technickou dokonalostí. (Zdroj: Wiegelmann)

Důvodem investice realizované v říjnu 2021 byla nutnost výměny stroje. „Předchozí stroj již nesplňoval naše aplikační požadavky,“ říká diplomaticky ředitel a dodává: „Vzhledem k tomu, že nabízíme relativně širokou škálu dílů, potřebujeme univerzální stroje, které zaručují jak rychlé hrubování, tak vysokou kvalitu konečného povrchu. A podle mého názoru nám Hermle nabízí nejlepší řešení.

Sídlo firmy Dieter Wiegelmann se nachází v Severním Porýní-Vestfálsku, na půli cesty mezi Dortmundem a Kasselem.
(Zdroj: Wiegelmann)

Vysoké zatížení, jednoduchá obsluha a flexibilita – díky těmto vlastnostem se manipulační systém HS flex nadále osvědčuje ve společnosti Dieter Wiegelmann. (Zdroj: Wiegelmann)

Neměla by se podceňovat ani schopnost a ochota našich zaměstnanců přijmout novou technologii,“ tvrdí Melanie Wiegelmann. Její argument ilustruje, jak majitelé chápou vedení: Rozhodují společně s odpovědnými lidmi – v tomto případě také s vedoucím technologie frézování a s Kevinem Schäferem, jedním z pěti operátorů C 42 U. „Funkce a koncept ovládání znají ze stávajících strojů Hermle, a proto je nepochybné, že i ten nový poběží hladce a přinese požadované výsledky,“ vysvětluje jednatelka. Ukazuje tak, jak obchodní rozhodnutí ovlivňuje také motivaci a nadšení zaměstnanců. „A to je pro naši společnost zásadní. Pokud se objeví problém, všichni se zapojí a usilovně pracují na nalezení správného řešení.

Wiegelmann vyfrézoval palety tak, aby splňovaly všechny požadavky výrobce forem. Pro Hermle to není problém. (Zdroj: Wiegelmann)

Broušení, tušírování, vstřikování

Jakmile je práce pětiosých frézovacích center hotová, začnou ruční práce. Tušírovací lis simuluje vstřikovací stroj a ukazuje, zda obě formy do sebe správně zapadají. Po instalaci elektrických komponent a hydrauliky je forma odeslána do vlastního oddělení technologie plastů k výrobě kontrolních vzorků. Za tímto účelem se výrobce forem může pochlubit různými vstřikovacími lisy s uzavíracími silami od 50 do 1 500 tun. „V zásadě máme jeden stroj od každé velikosti, abychom zajistili, že můžeme vyzkoušet jakoukoli formu, a dokonce nabídnout výrobu malých sérií jako službu,“ prozrazuje Melanie Wiegelmann. Zákazník často sleduje tento proces na místě. Pokud výsledek není podle jeho očekávání, forma podstoupí optimalizační cyklus.

Majitelé Melanie a Marc Wiegelmannovi převzali otěže společnosti Dieter Wiegelmann v roce 2007. (Zdroj: Wiegelmann)

Simulace nedokáže 100% předpovědět chování toku materiálu, zvláště když jde o vysoce složité geometrie, například o díly s velkým počtem žeber a vybrání. To je bod, kde zjistíme, zda je třeba něco přepracovat. V případě potřeby je forma zaslána zpět týmu výroby forem,“ říká Melanie, když celý proces popisuje. Malé změny v designu jsou obvykle důvodem, proč se znovu ke slovu dostává stroj Hermle. Jednatelka dodává: „Vzhledem k tomu, že máme stroje a know-how přímo zde v Olsbergu, nejsou takové změny problém a požadavky zákazníků jsou splněny rychle bez větších časových ztrát.

Wiegelmann vyrábí hliníkové a ocelové vstřikovací formy od roku 1980.
(Zdroj: Wiegelmann)

Celý proces – od obdržení dat STEP až po vyzvednutí formy zákazníkem – trvá přibližně dva až osm týdnů. „Za předpokladu, že se nezpozdí dodávka materiálu,“ říká Melanie Wiegelmann a naznačuje jeden z mála důvodů, proč může mít výrobce forem potíže s dodržením termínu, „zpravidla platí, že práce je hotová do termínu, na kterém jsme se dohodli. Naši zákazníci to vědí a mohou podle toho plánovat“.

Abychom zajistili úspěšnou výrobu forem, potřebujeme neomezenou průchodnost, vynikající plánovací schopnosti a spolehlivé stroje,“ říká Marc Wiegelmann, výkonný ředitel společnosti Dieter Wiegelmann. (Zdroj: Wiegelmann)

Posuzování projektů

Firma Wiegelmann obvykle pracuje na 20–30 projektech současně. Frank Leismann je zodpovědný za koordinaci, bezproblémový provoz a posouzení, zda jsou nové zakázky realizovatelné, či nikoliv. „V minulosti jsme se spoléhali především na vlastní zkušenost. Obvykle jsme se s odhadem strefili, ale ne vždy,“ přiznává Melanie. Někdy byly zdroje špatně odhadnuty, což vedlo k odmítnutí objednávek. Aby se těmto problémům vyhnul, rozhodl se Marc Wiegelmann před časem investovat do softwaru pro výrobu nástrojů a forem. Tento software pomáhá Franku Leismannovi snížit míru nejistoty v plánování projektů a umožňuje mu podrobněji sledovat plnění výrobních a časových plánů. 

Zleva: Kevin Schäfer, výrobce forem ve společnosti Dieter Wiegelmann, s Melanií a Marcem Wiegelmannovými.

Dvakrát týdně na poradách se všemi přímo zúčastněnými probírá, které činnosti je třeba řešit. Vzhledem k tomu, že každý krok, každý stroj a každý zaměstnanec jsou jednoznačně přiřazeni k jednotlivým projektům, může Frank Leismann sledovat, jak zakázky probíhají, a s čistým svědomím přijímat nebo odmítat další přicházející objednávky – v závislosti na dostupných kapacitách.

Tato vícedílná forma od společnosti Dieter Wiegelmann se používá k výrobě čerpadel pro potravinářský průmysl. (Zdroj: Wiegelmann)
Vytváření složitých geometrií forem je silnou stránkou společnosti Dieter Wiegelmann. (Zdroj: Wiegelmann)

Abychom zajistili úspěšnou výrobu forem, potřebujeme neomezenou propustnost, vynikající plánovací schopnosti a spolehlivé stroje, jakými jsou obráběcí centra Hermle. To samozřejmě stojí o něco více, ale nakonec se to rozhodně vyplatí,“ říká závěrem Marc Wiegelmann.

Melanie Wiegelmann, jednatelka, a Marc Wiegelmann, výkonný ředitel společnosti Dieter Wiegelmann. (Zdroj: Wiegelmann)
Související články
Jak přispívají opakovaně použitelné čisticí utěrky k ochraně životního prostředí

Dne 5. června 1972, v den zahájení první světové konference o ochraně životního prostředí ve Stockholmu, inicioval program ochrany životního prostředí Spojených národů (United Nations Environment Programme, UNEP) oficiální světový den životního prostředí. Od té doby se každo-ročně 5. červen slaví jako mezinárodní den životního prostředí. Opakovaně použitelný systém čisticích utěrek MEWA k tomu každý den v dílnách a výrobních halách přispívá: Čistí stroje a zařízení a podporuje ochranu zdrojů.

Inženýrská akademie ČR podporuje mezinárodní výzkum

Inženýrská akademie České republiky, z.s. (IA ČR) je organizace sdružující odborníky, jejichž společným zájmem je podpora a rozvoj technických disciplín odrážející technické, ekonomické, sociální, environmentální a kulturní potřeby společnosti. Byla založena v roce 1995 a jedním z jejích hlavních úkolů je rozvíjet a propagovat technické vědy a sbližovat výzkumnou sféru se sférou průmyslovou. Toho dosahují mimo jiné naplňováním cílů projektů, jejichž jsou řešiteli. Jedním z těchto projektů je projekt „Podpora mezinárodní spolupráce v inženýrském výzkumu“ programu EUPRO Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy, který bude ukončen koncem roku 2016.

Připraveni na 24 palců

Aby mohli ve firmě Ronal Group nepřetržitě frézovat složité formy pro litá kola, investovali do šesti tříosých obráběcích center a robotického systému od společnosti Hermle. Požadavky byly vysoké: Zařízení by mělo zkrátit prostoje a doby dokončování, vytvořit dokonalé povrchy a být kompatibilní s frézovacími programy předchozích strojů.

Související články
Spjato s regiónem, otevřeno pro celý svět

Aktuálním tématem současné doby jsou diskuze o lokálních ekonomikách, jejich vlivu na inovační potenciál, vytváření firemní kultury a rozvoj podnikatelského prostředí. Jejím velkým zastáncem a propagátorem je profesor Milan Zelený. Učíme se od Baťů a jejich metody bychom měli s potřebnou modifikací upravovat pro naši dobu. Nedávno jsem měl možnost navštívit německého výrobce obráběcích strojů, společnost Hermle, která mojí optikou pohledu splňuje znaky lokální výroby s globální působností. Na každém kroku to bylo znát.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Veletrh obrábění u výrobce strojů

V druhé polovině letošního dubna společnost Maschinenfabrik Berthold Hermle ve svém sídle opět uspořádala čtyřdenní výstavu Open House. Organizátoři ve švábském městečku Gosheim během akce přivítali 2 500 návštěvníků z 1 100 firem z více než 30 zemí. Mezi hosty bylo také 80 zástupců českých a slovenských firem. Pozvání k návštěvě výrobního závodu tohoto výrobce vertikálních obráběcích center jsme přijali i my.

Přesná výroba se nikdy neztratí

Tip na tuto reportáž jsme dostali od výrobce obráběcích center Hermle. Poměrně malá rodinná firma Kovos ST sídlí v obci Řepice v těsném sousedství jihočeských Strakonic. Výrobní program firmy je velmi pestrý, protože se věnuje především zakázkové a malosériové výrobě pro různá odvětví. My jsme sem přijeli proto, že firma si během posledních 12 let postupně pořídila čtyři obráběcí centra značky Hermle.

Obrábíme 16 hodin denně

Pro rychlejší a flexibilnější výrobu tvářecích nástrojů na zpracování trubek investovala firma Schmidt und Remmert do pětiosého obráběcího centra Hermle typu C 400 U s automatickým manipulačním systémem.

Plnění požadavků na čistotu ve výrobě

Firma Rosler vyvinula pro výrobce systémů škrticích a výfukových klapek kompletní systém automatizovaného obrábění. Tento systém pokrývá operace od převzetí obrobku po třískovém obrábění přes proces surf finishingu a jemného čištění, nanesení kódu datové matice až po zabalení dílů do KLT obalů a jejich přesun do stohovacích kontejnerů.

Nové perspektivy v obrábění titanových draků letounů

Rostoucí využití titanu pro aplikace v leteckém průmyslu je za poslední léta velmi dobře zdokumentováno. Stejně tak se tématem diskuze a zkoumání staly i problémy spojené s efektivním, produktivním a vysoce kvalitním obráběním tohoto oblíbeného materiálu. Každá obrobna chce samozřejmě při frézování titanu optimalizovat výkonnost použité frézy, ale bez vhodných technologií a správného know-how to nemusí být až tak snadné. Díky převratnému objevu se však v současnosti začínají v této oblasti věci měnit.

Okénko do historie

Na Vinohradech v Praze v historickém areálu rodiny Fričů sídlí malá nástrojařská dílna Nástrojárna NADO. Řemeslné dílny byly v tomto areálu od nepaměti, zejména se jednalo o výrobu hodinových strojků jako součástí měřicích přístrojů. Návštěva Nástrojárny NADO je spíše takovým okénkem do historie, ale přeci jen se v ní najde něco nového. Na jen několik let staré drátové řezačce Fanuc Robocut tam vyrábějí velmi přesné lisovací a tvářecí nástroje, dílenské přípravky a formy na vstřikování termoplastů.

Je zaškrabávání nezastupitelná metoda?

V minulém vydání jsme uvedli 1. díl pohledu do minulosti i současnosti řemeslné výroby obráběcích strojů. Nyní vám přinášíme pokračování tohoto článku o unikátní metodě – technologii zaškrabávání.

Precizní závitové nástroje

Šrouby jsou i dnes v moderní době plné počítačů a kosmických technologií nejčastější strojní součástí a není snad stroje nebo zařízení, kde by se nevyskytovaly. Funkční část šroubu tvoří závit, jehož chody jsou navinuty s určitým stoupáním kolem válcového či kuželového jádra. Liší se svým profilem v závislosti na druhu použití. V drtivé většině případů se používají závity s pravým stoupáním, ojediněle z konstrukčních důvodů s levým.

Vícenásobné možnosti hybridních obráběcích strojů

Nové spektrum výroby otevírají hybridní obráběcí stroje, u kterých je možné umístit v zásobníku nástrojů nejen řezné nástroje, ale také laserovou pracovní hlavu pro svařování. Vedle možnosti obrábět je možné také nanášet přídavný materiál nebo svařovat. Toto uspořádání umožňuje opra-vovat poškozené součásti nebo nanést materiál v požadovaném místě.

Vyřešení manipulace s kovovými třískami

Preciznost a efektivita jsou ve společnosti Alcutec GmbH nejvyšší prioritou. To je důvod, proč tato firma specializovaná na frézování hliníku zavádí briketovací zařízení od firmy RUF, které z hliníkových třísek vznikajících při výrobě dokáže slisovat kompaktní brikety. Briketováním se výrazně zredukuje objem kovových třísek a odstraní se z nich zbytky ulpělé řezné kapaliny. V této formě se s odpady z výroby výrazně snadněji manipuluje a při prodeji se dosahuje vyšších výnosů než u volných jednotlivých hliníkových třísek.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit