Wenn man die EDM Department Inc. in Bartlett, Illinois, besucht, wähnt man sich eher in einem wissenschaftlichen Zentrum denn in einem Betrieb, der Präzisionsprodukte herstellt. EDM Laboratory wäre daher vielleicht ein passenderer Firmenname. Wenn man genauer untersuchen möchte, wozu das Unternehmen in Sachen Präzision in der Lage ist, braucht man schon ein sehr gutes Mikroskop. Als wir zu Besuch kamen, brauchte es eine Vergrößerung von 200:1, um die Elektrodenformen sehen zu können.
Das NC-Programm für die Herstellung dieser Elektrode umfasst 1.320.000 Zeilen!
Mark Raleigh, Firmengründer und Geschäftsführer, ist ein sehr zurückhaltender Gentleman und, wenn es um seine Firma geht, kein Mann der großen Worte - und das ist passend – schließlich geht es hier um Mikro- und Nanometer.
Neben den hier verwendeten Schneidwerkzeugen sieht der Bohrer eines Zahnarztes geradezu wie ein Werkzeug für den Bergbau aus. Sowohl die Elektrodenherstellung sowie die Werkstück-Fertigung mit so kleinen Werkzeugen fordern ausgesprochen anspruchsvolle NC-Programme. Das Programm für eine Elektrode, die wir genauer unter die Lupe genommen haben, umfasste ganze 1.320.000 Zeilen! Die Bearbeitung dauert insgesamt 6,5 Stunden und erfolgt in drei Stufen mit drei unterschiedlichen Schneidwerkzeugen. Dabei werden nur 88 mm3 Material abgehoben.
Mark Raleigh verfügt über gediegene Erfahrung in der Präzisionsfertigung und war früher u.a. für den Formenbau des Molex-Konzerns zuständig.
Vor etwa 10 Jahren gründete er schließlich seinen eigenen Betrieb. „In erster Linie wollten wir als produktionstechnische Berater für den Formenbau und die Präzisionsfertigung auftreten“, erklärt er. Die Kunden sind größtenteils in der Kommunikations-, Medizin- und Verteidigungsindustrie tätig und die Aufträge gelten meist der Entwicklung neuer Produkte. Die erste Frage lautet oft: ‚Kann man das denn herstellen?‘
„Heute stellen wir Elektroden her, die völlig neue Möglichkeiten für den Formenbau und die Herstellung von Werkstücken mit Nanopräzision eröffnen.“
„Zunächst bieten wir fast immer eine technische Beratung an, wobei wir denkbare produktionstechnische Lösungen präsentieren“, erläutert Raleigh. „Danach müssen wir eine Werkstatt finden, die den Auftrag ausführen kann – und das ist nicht immer leicht. Häufig endet es damit, dass wir das Formwerkzeug, den Prototypen oder eine kleinere Serie selbst produzieren.“
Was als Beratungsfirma geplant war, entwickelte sich schon bald in einen Fertigungsbetrieb, in dem Raleigh und seine 17 Mitarbeiter ganz auf Präzision ausgerichtet sind, um nicht zu sagen Ultrapräzision. Tatsächlich ist die Werkstückfertigung heute bereits umfassender als der Formenbau.
Alle neu angestellten Mitarbeiter können einen Universitätsabschluss, beispielsweise Mechanik oder Automation, nachweisen. „Gemeinsamer Nenner für alle Mitarbeiter ist, dass sie Mathematik mögen und über analytische Fähigkeiten verfügen“, sagt Raleigh. „Außerdem hat jeder Mitarbeiter zwei unterschiedliche Tätigkeitbereiche, wie z.B. Maschinenbediener und IT-Spezialist. Das sorgt für erhöhte Stimulans am Arbeitsplatz.“
Als wir das Unternehmen besuchten, stellte man gerade die Formwerkzeuge für eine neue Serie von Steckern mit 9 bis 95 Kontakten für die Raumfahrtindustrie her. Keiner der fertigen Stecker sollte größer werden als 12,5 mm!
„Wir stellen Grafitelektroden mit einer Wandstärke von 0,025 mm und einer Wandhöhe von 0,8 mm her“, erzählt Raleigh. „Solche Maße fordern natürlich Maschinen, Schneidwerkzeuge und Programme von absoluter Spitzenklasse, aber auch eine höchst präzise Werkstückeinspannung. Schon während meiner Zeit bei Molex untersuchten wir, was der Markt an rationellen Schnittstellen bei Elektrodenherstellung und funkenerosiver Bearbeitung zu bieten hatte. Seither sind die Referenzsysteme von System 3R ein wesentlicher Bestandteil meiner Arbeit.“
Alle Maschinen sind mit dem Macro-System von System 3R ausgerüstet – u.a. vier Drahterosionsmaschinen, die an sieben Tagen die Woche 20 Stunden pro Tag in Betrieb sind. Kürzlich wurden neue Arbeitsplätze für Konstrukteure/Problemlöser fertig gestellt und der Automationsgrad erhöht. 75 Prozent der Produktion sollen mannlos erfolgen, das ist das Ziel.
Man hat hohe Erwartungen an die neue Makino EDAC1 mit MacroNano-Futter.
Die jüngste Investition ist eine Makino EDAC1, ausgerüstet mit einem MacroNano-Futter auf dem Maschinentisch. „Wir haben hohe Erwartungen an diese Konstellation, aber es wird wohl eine Weile dauern, bis alles optimal abgestimmt ist“, sagt Raleigh. „Wenn man mit tausendstel Inch arbeitet, kann man nicht einfach nur auf einen Knopf drücken.
Mit Hilfe des vibrationsgedämpften MacroVDP-Futters von System 3R haben wir unsere Elektrodenherstellung sehr viel effizienter gemacht. Mikroelektroden konnten wir früher mit einem Längen-Durchmesser-Verhältnis von 12:1 herstellen. Heute beträgt dieses Verhältnis 35:1. Wir stellen heute Elektroden her, die früher völlig unmöglich waren. Das eröffnet natürlich ganz neue Möglichkeiten für den Formenbau und die Herstellung von Werkstücken mit Nanopräzision.“
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