K -News vom 02.05.2013

Hofmann als Systempartner


In der Entwicklung und Serienvorbereitung der Automobilindustrie ist Industrial Prototyping die Methode der Wahl, um unter Zeit- und Kostenaspekten ein Serienmodell auf den Weg zu bringen. Die Modellbau Robert Hofmann GmbH begleitete den neuen Golf VII mit den Verfahren und Methoden des Modellbaus.
 
Zu den Trends bei der Vorbereitung eines Serienanlaufs von neuen Automodellen zählen heute hoher Zeit- und Kostendruck. Gleichzeitig sind Konzeptfahrzeuge, später Vorserienprototypen gefragt, die im Rahmen der Entwicklung angepasst werden müssen und Erprobungen und Tests durchlaufen. Nach Abschluss der eigentlichen Autoentwicklung müssen Vorserienfahrzeuge bereitgestellt werden, damit die Vertriebsstruktur in die Vermarktung einsteigen kann. So waren Einzelteile für die Konzeptfahrzeuge gefordert, die Ausstattung von 100 Prototypenfahrzeugen und schließlich 50-100 Vorserienfahrzeuge. Diesen dreistufigen Anforderungen stellt sich der Modellbau mit unterschiedlichen Strategien. Dazu zählen formgebundene Verfahren, Rapid-Technologien und Veredelungstechniken. 
 
 
Kontinuierliche Systempartnerschaft: Vom Rapid Prototyping, über Industrial Prototyping zur Großserie

In Bezug auf Stückzahlen wird bei Großserienfahrzeugen, wie dem Golf VII, aus dem Rapid Prototyping sehr schnell ein Industrial Prototyping mit 100 bis 120 Stück für eine Kleinserie. Ein enormes Volumen also. „Alles aus einer Hand, Prototypen und später Serienwerkzeuge, wirken sich auf die Qualität und den Zeitrahmen des Projekts spürbar aus. Der Kunde erhält in der Entwicklungsphase im engen Kontakt Impulse durch den Modellbau, während der Werkzeugbau übergangslos die Brücke zu den Fertigungsfachleuten bei Volkswagen schlägt“, so Michael Mayer, Projektleiter bei Hofmann. Der Modellbau Hofmann verfügt über das nötige Spektrum für eine solche Aufgabenstellung und ist dabei eingebettet in einen Werkzeugbau, der parallel Großserienwerkzeuge an Volkswagen liefern kann. Für den Golf VII sind dies 30 Spritzgießwerkzeuge, die in 10 Wochen bereitzustellen waren. Durch die vernetzten Einheiten der Unternehmensgruppe entsteht für den Kunden eine kontinuierliche Systempartnerschaft mit zahlreichen Informations-, Zeit- und Kostenvorteilen.
 
 
Bauteilekompetenz durch Verfahren und Veredelungen


Nach Klärung der Konstruktion mit dem Kunden Volkswagen übernahm Hofmann die Vorbereitung von Formen und den Einsatz von Rapid-Technologien, wie dem LaserCUSING (Laserschmelzen mit Metallen), der Teile für die Baugruppen Halogenscheinwerfer, Nebelscheinwerfer, Rückstrahler, Rückleuchten, Verkleidungen der Heckklappe, Beplankung der Sitzverkleidung und die Instrumententafel. Veredelungstechniken, wie das Bedampfen, sind für Beleuchtungselemente zwingend, natürlich auch Montagearbeiten bis hin zur fertigen Baugruppe. Kaschieren, Beflocken oder Lackieren zählen auch zu den Veredelungstechniken. Üblich sind Verfahrenskombinationen und –strategien, um eine hochkomplexe Baugruppe, wie etwa eine Instrumententafel herzustellen. „Optik, Haptik, Finishing, Materialeinsatz und Funktion stehen einem klassischen Großserienteil in nichts nach,“ sagt Michael Mayer. Liegt bei einem vergleichbaren Großserienteil die Entwicklungszeit bei rund 25 Wochen, so konnte der Modellbau mit seinen Technologien in 12 Wochen die Vorserienteile des Golf VII bei Volkswagen anliefern. 


 

Volkswagen Golf VII (Modelljahr 2013)



Michael Mayer: „Optik, Haptik, Finishing, Materialeinsatz und Funktion eines Modellbauteils
stehen einem klassischen Großserienteil in nichts nach.“



Beispiele von Teilen am Golf VII: Frontscheinwerfer (Beispiel: Xenon)



3D-Baugruppen Frontscheinwerfer VW Golf VII



Auch kleine Serien brauchen viel Liebe: Oberflächen-Nacharbeit
im Modellbau



Handarbeit mit Fingerspitzengefühl: Entformung eines Modellbauteils aus einer Silikonform

  

Hintergrund:
I.    Verfahren des Industrial Prototyping: 
  
•    Stereolithografie 
•    Kunststofflasersintern
•    PU/PA-Vakuumguss
•    Kunstharzwerkzeuge
•    Form- und Konturlehrenbau
•    Aluminiumwerkzeuge
•    Direct CUSING Manufacturing (Laserschmelzen mit Metallen)
•    Veredelungen (Bedampfen, Beflocken, Prägen etc.)
•    Funktionsprüfungen (z.B. Dichtigkeitprüfungen)
 
 
II.     Wirtschaftliche Losgrößen im Modellbau
 
- Lasersintern: Großteile 1-5 Stück, Kleinteile bis 50 Stück, Kleinstteile bis 500 Stück
- STL-Bauteile: bis Stückzahl 1 als Anschauungsmuster, bzw. als Urmuster für die Erstellung von Silikonformen geeignet
- LaserCUSING: Großteile 1-2 Stück, mittelgroße Teile 1-10 Stück, Kleinteile bis 20 Stück, Kleinstteile bis 100 Stück. Hier gilt allgemein: Was leicht zu fräsen ist, ist unwirtschaftlich, je komplexer, desto besser im Vergleich zu anderen Verfahren (Gießen, Fräsen)
- PU-Teile (Abgüsse aus Silikonformen): Alle Teile, Ausbringungsmenge 30 Stück, für höhere Stückzahlen werden mehrere Formen gegossen, wirtschaftlich bis max. 100 Stück.
- PU-Teile: Abgüsse aus Kunstharzwerkzeugen, ähnlich einem Spritzgusswerkzeug bis 500 Stück. Hauptsächlich für große, auch komplexe Bauteile (Klimaanlagen, Träger für I-Tafeln, usw.)
- Laminate: Für großflächige Teile, für die relativ teure Spritzgusswerkzeuge notwendig wären. Stückzahl 1-50 typisch.
- Alu-Werkzeuge: Immer dann im Einsatz, wenn Originalmateralien benötigt werden, teils auch schon ab Stückzahl 1; Ausbringungsmengen min. 500  bis 30.000 Teile (material- u. geometrieabhängig)
- Stahlwerkzeuge, weich (nicht gehärtet): Für höhere Ausbringungsmengen, bzw. Original-Oberflächen (z.B. Hochglanz, Strukturen, Glanzgrad) 
 
Es handelt sich um Standardstrategien des Industrial Prototyping, die je nach Kundenwunsch oder Projektzeit variieren können.
 

III.    Infoblock Modellbau / Rapid + Industrial Prototyping:
 
Die Modellbau Robert Hofmann GmbH, Lichtenfels, stellt Prototypen, Vorserien und Kleinserien für Lieferanten, OEMs und Endkunden der Kunststoffindustrie her.
Zum Einsatz kommen formgebundene Techniken, wie Stahlformen, Aluformen oder Silikonformen und Rapid-Techniken, wie Lasersintern (Kunststoff) oder LaserCUSING (Metall). Zu den Aufgaben zählen auch klassische Veredelungen, wie Bedampfen, Kaschieren, Beflockung, Lackieren oder Montagen.
Speziell für Automotive bilden Scheinwerfer, Rückleuchten, Klimaanlagen und Belüftungssysteme das Spektrum der Komponenten für den Modellbau.
Der Trend entwickelt sich von den Prototypen, als Basis des klassischen Modellbau, hin zu Kleinserienfertigungen, die unter zeitlichen Aspekten und Kostensituationen zunehmend auf Nachfrage treffen. Der Modellbau besetzt damit klassische Prozesse der Kunststofffertigung in Losgrößen, die mit klassischen Stahlformenfertigungen unrentabel sind und es im Customizing ermöglichen, exklusive Editionen oder Sondermodelle zu bedienen.
Neben der Fertigung einzelner Bauteile rückt die Herstellung und Montage ganzer Baugruppen für kleine Serien zum wichtigsten Standbein auf. So steht z.B. neben einer eigenen Lackiererei, auch eine Bedampfungsanlage zur Verfügung, durch die es möglich wird Scheinwerfer, Rückleuchten oder Belüftungsdüsen in kürzester Zeit als fertige Einheit zu liefern. In der Entwicklung und Serienvorbereitung der Automobilindustrie ist Industrial Prototyping die Methode der Wahl, um unter Zeit- und Kostenaspekten ein Serienmodell auf den Weg zu bringen.

Die Hofmann Innovation Group gilt als eine der renommiertesten Dienstleister des Werkzeugbaus für die kunststoffverarbeitende Industrie. Europaweit präsent und branchenübergreifend tätig, steht die Gruppe für Full-Service-Engineering im Werkzeugbau.
Kernzelle der Gruppe ist die 1958 gegründete Werkzeugbau - Siegfried Hofmann GmbH, Lichtenfels (D). Seit 2003 bilden 9 Unternehmen aus dem Formen- und Modellbau in Lichtenfels und Dresden, die Concept Laser GmbH, sowie Unternehmen im Ausland (Gebze/TR, Ningbo/China, Pilsen/CZ und Barcelona/E) die Gruppe.
 
Zu den bedienten Branchen zählen:
 
- Automobilindustrie
- Luft- und Raumfahrtindustrie
- Haushaltswarenindustrie
- Medizinindustrie
- Verpackungsindustrie.
 
Die Hofmann Innovation Group bietet das gesamte Spektrum von der Produktentwicklung bis zum Serienspritzwerkzeug, sowie Wartungsaufgaben im Lebenszyklus als Full-Service-Dienstleister. Das europaweit agierende Unternehmen kann durch standortübergreifende Vernetzung, zukunftsweisende Methoden und Instrumente, kundennahe Standorte und einen exzellenten Qualitätsstandard, komplexe Projekte für dynamische Branchen in kurzer Zeit realisieren.
Das Unternehmen ist spezialisiert auf die Fertigung von Serien-, Mehrkomponenten– und Etagenspritzwerkzeugen. Innovative Werkzeugkonzepte, wie beispielsweise das Spritzen von Hohlkörpern entwickelte Hofmann. Die Vielzahl eigener Patente stehen für eine zukunftsorientierte und dynamische Denkweise des Unternehmens zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit der Kunden.
Durch die Projektabwicklung des Full-Service-Engineering werden Entwicklungszeiten verkürzt und Entwicklungskosten deutlich reduziert. Das Konzept des Full-Service-

Engineering von Hofmann umfasst dabei:
Produktentwicklung
Rapid Prototyping
Rapid Tooling
Werkzeugbau
Bemusterung
Fertigung von Serien bis ca. 10.000 Stück
After Sales Engineering (Wartung und Prävention).
 
Die hohen qualitativen Ansprüche, das Niveau der Erfahrung und die Referenzen von Hofmann stehen für prozesssichere und kosteneffektive Lösungen, die im Produktionsalltag ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen und auf Stückkostenreduktionen ausgerichtet sind.  Die Hofmann Innovation Group GmbH erwirtschaftete im Jahre 2012 mit rund 500 Mitarbeitern 85 Mio. EUR Umsatz. 


Kontakt:
Modellbau Robert Hofmann GmbH
An der Zeil 6
D-96215 Lichtenfels
www.hofmann-innovation.com/solutions/industrial-prototyping.html
Hofmann Innovation auf der K 2013:  Halle 02 / A15

 




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