Federbleche präzise und schnell biegen

Ohne 3D-CAD ginge es heute überhaupt nicht mehr, berichtet Ralf Schmidt, Geschäftsführer der Koberger Magepa Feinmechanik GmbH, 2D sei tot. „Es gibt mittlerweile immer mehr Situationen, in denen wir vom Kunden direkt 3D-Daten erhalten, die wir dann fertigungsgerecht aufarbeiten.“ Bestimmte Aufträge würde man heute sicher nicht bekommen, wenn man diesem Stand der Technik nicht genügen würde. Seit 2003 setzen die Koberger die 3D-CAD-Software Solid-Works ein, ergänzt um die Blechlösung Sheet-Metal-Works der SPI GmbH aus Ahrensburg. Letztere erleichterte auch die Fertigung eines speziellen Federblechs, das Magepa im Kundenauftrag herstellt.

In einem Switch-Gehäuse erfüllt dieses Leitblech aus Federstahl zwei Funktionen: Einerseits soll es großflächig magnetische Streufelder nach außen abschirmen – um so die elektromagnetische Verträglichkeit sicherzustellen. Andererseits soll es federnd Kontakte zwischen den RJ24-Steckern, der Platine und dem Gehäuse herstellen. Deshalb kommt Federstahl zum Einsatz, im Projekt geht es um ein 0,3 mm dickes Blech. Dieses hat die Eigenschaft, auch in sehr dünnem Zustand extrem formbeständig zu sein. Auch nach Belastung verbiegt es sich nicht, sondern federt in die ursprüngliche Form zurück. Das Bauteil zeichnet sich zudem durch zahlreiche kleinste Laschen aus, die in verschiedene Richtungen gebogen werden.

Konstruktionsdaten werden direkt in die Fertigung übernommen

Schmidt erläutert: „Der Switch besteht im Wesentlichen aus zwei Hauptelementen, dem Gehäuse und der bestückten Platine mit den Buchsen für die aufzunehmenden Stecker. Dazwischen liegt unser Leitblech.“ Zunächst habe man dazu vom Kunden eine Datei im Parasolid-Format erhalten. „In einem ersten Schritt haben wir das Leitblech gewissermaßen in den 3D-Körper hineinkonstruiert“, so der Blechspezialist weiter. Das Ergebnis ging als Step-Datei zurück an den Kunden, der diese in den Gesamtzusammenhang einfügte und Magepa ein entsprechendes Feedback für die weitere Arbeit gab.

Für das Federblech mussten drei Konfigurationen für die drei Biegezustände erstellt werden:

-eine für die Einbausituation,

-eine, die dem Belastungsfall beim Einbauen entspricht, und

-ein dritter Zustand, welcher der Situation der Überbiegung im Biegegesenk bei der Produktion des Federblechs entspricht.

Nur so lässt sich feststellen, wie das Werkzeug gestaltet sein muss, mit dem die unzähligen Laschen gebogen werden. Zumal diese ja nach dem Biegen – auch nach großem Druck – wieder ein Stückchen zurückfedern.

Designer und Software hätten sich an diesem Teil anfänglich die Zähne ausgebissen, gesteht Magepa-Chef Ralf Schmidt. „Wir waren an der Grenze.“ Aber zusammen mit SPI habe man eine Lösung gefunden, so dass das Bauteil in Serie gehen konnte. Aufgrund der Losgröße lohnte es sich, neue Werkzeuge zu bauen. Dazu ließen sich mit Hilfe des bereits vorhandenen CAD-Modells die entsprechenden Gesenkstreifen schnell konstruieren.

„Für die korrekte Berechnung solch komplexer Abwicklungen setzen wir mittlerweile sehr erfolgreich auf Sheet-Metal-Works von SPI“, fährt Schmidt fort. Ein weiterer großer Vorteil sei, dass es über die Blechapplikation möglich sei, die Abwicklung aus dem Solid-Works- in das Geo-Dateiformat direkt zu exportieren. „Diese Daten können wir hier direkt an Trutops Punch und Trutops Bend von Trumpf weitergeben und das Programm steht“, freut sich der Magepa-Chef über die schnelle Maschinenprogrammierung. „Das ist wirklich so abgearbeitet worden, wir mussten nicht einen Winkel oder eine Länge an der Maschine eintippen.“ Die Prozesskette funktioniere.

Ging es im genannten Beispiel von Solid-Works über Sheet-Metal-Works an die Tops-Biegetechnologie, so ist bei Magepa über die Ahrensburger Software und das Softwaremodul Trutops Punch durchgängig auch der Weg Richtung Stanztechnologie sowie über Solid-CAM zur Fräsmaschine gebahnt. Sicher habe man früher auch ohne die Software die Probleme in den Griff bekommen, fasst Ralf Schmidt zusammen. „Wenn ich das allerdings überschlage, haben wir heute rund 30% mehr Kapazität als früher.“ Deswegen könne man entsprechend mehr komplizierte Aufträge annehmen und dem Kunden immer besser Unterstützung zuteil werden lassen.

Mit Federstahl lassen sich auch komplizierte Produkte herstellen

In Koberg werden Bleche von 0,02 bis4,0 mm Dicke in fast allen Qualitäten verarbeitet. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Bearbeitung von Federbandstahl. Aber auch VA, Stahl, Alu, Federbronze und andere Metalle bringt Magepa in Form. Rohre von 2 bis 22 mm Durchmesser werden nach Kundenwünschen hergestellt und durch Biegen, Quetschen und andere Verfahren bearbeitet. Der gut ausgerüstete Werkzeugbau stellt sicher, dass sich auch recht komplizierte Anforderungen erfüllen lassen. „Die Kunden wissen das zu schätzen“, betont Schmidt. „Ziel ist und bleibt es darum, sie bei der Lösung anstehender Probleme partnerschaftlich mit Ideen und Leistungen zu unterstützen.“

Vieles davon mache man mit Magepa-Mitarbeitern und dem eigenen Know-how. „Zusätzlich sind wir aber auch in der Lage, durch unsere Zusammenarbeit mit anderen Betrieben weitere Leistungen anzubieten – wie etwa die Oberflächenbehandlung, im Grunde die ganze Palette der Metallverarbeitung.“