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Werkzeugbau zur Arbeitsvorbereitung

von:Roland u. Barthenheier

Im modernen Werkzeugbau werden vom Werkzeugmacher vielseitige Produkte entwickelt und hergestellt, die es ermöglichen die Serienproduktion effektiver zu gestalten.
Daher hat der Werkzeugbau eine wichtige Aufgabe in der Arbeitsvorbereitung des Produktionsbetriebes zu erfüllen. Es gibt viele Firmen, die im Bereich Handwerk angesiedelt sind und große Firmen, die speziell für bestimmte Industriezweige Werkzeuge, Vorrichtungen und Lehren entwickeln und produzieren. Die hergestellten Werkzeuge sind im Allgemeinen sehr kostenintensiv und komplex, so dass für den Beruf des Werkzeugmachers eine gute Berufsausbildung und ständige weitere Schulungen Voraussetzung sind. Äußerst wichtig ist auch der reichhaltige Erfahrungsschatz, den langjährig tätige Mitarbeiter haben. Viele Tricks und Kniffe werden von älteren Mitarbeitern an die jungen Menschen in der Berufsausbildung weitergegeben. Im heutigen modernen Werkzeugbau werden CNC-Maschinen und andere hocheffektive Werkzeugmaschinen eingesetzt. Trotzdem ist auch noch viel Handarbeit von den Werkzeugmechaniker und Formenbauern notwendig.

© ehrenberg-bilder - Fotolia.com
Tätigkeit vom Werkzeugmechaniker

Der Werkzeugbau besteht aus verschiedenen Abteilungen. Beginnend ist die Konstruktionsabteilung zu nennen. Diese Abteilung stellt im Vorfeld die Kriterien fest, die das neue Werkzeug erfüllen soll. Anhand dieser Daten wird dann eine Stückzeichnung erstellt. Dies erfolgt im Allgemeinen mit dreidimensionalen CAD-Programmen. Danach wird die Herstellung eines Musterteiles simuliert. Ist alles in Ordnung und eventuelle Änderungen eingearbeitet erfolgt die Erstellung der Detailzeichnungen für die Fertigung des Werkzeuges. Da es im Werkzeugbau um kostenintensive und komplexe Werkzeuge geht, dauert die Phase der Entwicklung bis zur Herstellung des Werkzeuges oft mehrere Wochen oder sogar Monate. Danach erfolgt dann die Erprobung und endgültige Freigabe des Werkzeugs für die Produktion.

Ist die Entwicklungsphase komplett abgeschlossen, werden die Fertigungsdetails in der Arbeitsvorbereitung festgelegt. Eventuelle Programme für die CNC-Technik werden erstellt oder auch nur sogenannte Laufkarten beziehungsweise Arbeitsablaufinstruktionen gefertigt. Diese Unterlagen zusammen mit den Konstruktionszeichnungen dienen dem Werkzeugmacher zur Fertigung und Kontrolle. Somit ist im Vorfeld schon alles festgelegt, was wann und auf welcher Maschine produziert wird.

© industrieblick - Fotolia.com
Werkzeugmaschinen

Der Werkzeugmechaniker im Werkzeugbau

Die Werkzeugmechaniker fügen dann die einzelnen Komponenten zusammen und veranlassen eventuelle Korrekturen sowie Nacharbeiten. Auch die grundsätzliche Erprobung wird vom Werkzeugmechaniker durchgeführt. Der Werkzeugmechaniker übernimmt die Kontrolle der Produktion, um die benötigten Teile später zeitnah zusammenzubauen. Er hat eine entsprechende Ausbildung, um anhand der Zeichnungen und Arbeitsunterlagen die komplexen Aufgaben zu koordinieren und später die gefertigten Einzelteile zu montieren.

Die Zuarbeit für den Werkzeugmechaniker übernehmen die einzelnen Abteilungen der mechanischen Bearbeitung. Normteile erhält der Werkzeugmechaniker mit dem Arbeitsauftrag ausgehändigt. Für die Qualitätskontrolle der Fertigung ist oftmals eine spezielle Abteilung für Qualitätsüberwachung und Messwesen vorhanden. Diese Abteilung arbeitet in einem klimatisierten Raum, um konstante Messergebnisse zu erzielen. Die zu messenden Produkte liegen erst einige Zeit im Raum, um die Raumtemperatur anzunehmen. Die Messmittel im Messraum werden in regelmäßigen Abständen geeicht. Auch Werkzeugmikroskope und Messmikroskope sind vorhanden, um präzise im tausendstel Millimeter Bereich zu messen. Auch Winkel und Radien werden mit dem Werkzeugmikroskop genau bestimmt. Die fachkundigen Mitarbeiter dieser Abteilung tragen eine hohe Verantwortung.

© sorapolujjin - Fotolia.com
Werkzeugmaschinen

Die einzelnen mechanischen Abteilungen

Die einzelnen mechanischen Abteilungen gliedern sich in die Bereiche Dreherei, Fräserei, Bohrwerk, Flach- und Profilschleiferei, Rundschleiferei innen und außen sowie spezielle Maschinentechnik wie die Senkerodiermaschinen und Drahterodiermaschinen. Diese Abteilungen sind mit konventioneller und CNC-gesteuerter Technik ausgestattet. Der Werkzeugbau hat aber auch oft noch eine Abteilung für Metallbau. Diese verwirklicht Komponenten wie Gehäuse und Abdeckungen. Der Metallbau ist auch für den Zuschnitt zuständig. Dieser gehört zu jedem Werkzeugbau. Es werden Stangenmaterialien und Stücke verarbeitet. Eingesetzt werden Metallbandsägen und Metallkreissägen. Auch die Metallbügelsäge ist üblich. In größeren Firmen wird auch das Wasserstrahlschneiden angewandt.

Außer diesen aufgeführten Abteilungen ist es natürlich gerade im Werkzeugbau notwendig, eine Härterei zu haben. Diese ist nicht nur zum Härten der Werkzeugstähle verantwortlich. Auch werden die Werkstücke vor der Bearbeitung spannungsfrei geglüht. Dies ermöglicht eine gute mechanische Bearbeitung bei gleichbleibenden Materialeigenschaften. Auch eine Galvanik ist manchmal anzutreffen. Diese dient dazu Teile zu verkadmen oder zu verzinken, die im Werkzeugbau eingesetzt werden. Alle diese Abteilungen arbeiten eng miteinander zusammen. Ein Werkzeugbau ist auf die direkte Kommunikation der einzelnen Abteilungen angewiesen.

Quelle Bild mit Text: Torsten Henning
Bild- Galvanostegie
Prinzipskizze zur Galvanostegie (Galvanotechnik), hier: elektrolytische Verkupferung eines Metalls (Me) im Kupfersulfatbad bei Anlegen eines Stromes.

Ist alles fertig und montiert erfolgt die Inbetriebnahme und Erprobung unter Produktionsbedingungen. Ist dann alles in Ordnung und eventuelle Änderungen und Nacharbeiten realisiert, kann das neue Werkzeug der Produktionsabteilung zur Verwendung übergeben werden. Von Zeit zu Zeit kommen die Werkzeuge zur Wartung und Instandsetzung in den Werkzeugbau zurück. Firmen im Metallbau und Handwerk nutzen diesen Service auch extern. Im Werkzeugbau werden dann die Werkzeuge wieder instand gesetzt und zum Teil komplett erneuert.

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