Der Druckgießer sieht Produktivitätssteigerungen durch erweiterte Bearbeitungsmöglichkeiten

Mit vier Generationen von Druckgussmaschinen hat sich Simalex im Laufe der Jahre verändert, um den steigenden Anforderungen des nordamerikanischen Druckgussmarktes gerecht zu werden.

Nach Angaben der North American Die Casting Association (NADCA) gehören Druckgussteile zu den volumenstärksten Massenprodukten der metallverarbeitenden Industrie und sind in Tausenden von Verbraucher-, Gewerbe- und Industrieprodukten zu finden.

Hochdruck-Druckguss ist ein Verfahren, mit dem komplexe Geometrien mit einem hohen Maß an Genauigkeit und Wiederholgenauigkeit hergestellt werden können. Bauteile können nach strengen Vorgaben mit glatter oder strukturierter Oberfläche gefertigt werden und eignen sich für vielfältige Veredelungsmöglichkeiten.

In Kanada, insbesondere in der östlichen Region, ist Druckguss stark mit dem Automobilsektor verknüpft. Allerdings sind Druckgießer im Westen Kanadas eher Generalisten und übernehmen sowohl kurz- als auch langfristige Produktionsprojekte für ein breites Spektrum von Industrieanwendungen.

Simalex, ein Hochdruck-Druckgussunternehmen mit Sitz in Langley, BC, tut genau das seit etwas mehr als einem halben Jahrhundert. Mit vier Generationen von Druckgießern hat sich die Werkstatt im Laufe der Jahre verändert, um den steigenden Anforderungen des nordamerikanischen Druckgussmarktes gerecht zu werden.

Fred Lyhne Jr., der CEO und technische Leiter von Simalex, war die meiste Zeit seines Lebens im Geschäft. Sein Großvater Alex gründete das Unternehmen 1962 in seinem Hinterhof in Surrey, BC. Nach nur vier Jahren überzeugte Alex seinen Sohn Fred Sr., von Beruf Druckgießer, dem Unternehmen beizutreten und Simalex in die Welt des Druckgusses einzuführen.

Fred Jr., der zu Beginn seiner Druckgusskarriere seinem Vater am Wochenende half, übernahm schließlich zusammen mit seinem Sohn Freddy das Unternehmen. Fred Jr. hat einen Abschluss in Maschinenbau und ist darüber hinaus Red Seal-Maschinist sowie Werkzeug- und Formenbauer und konzentriert sich auf diesen Aspekt dieses Geschäfts. Sein Sohn Freddy ist zertifizierter Red Seal-Maschinist und konzentriert sich auf Betrieb und Produktion. Gemeinsam hat das Vater-Sohn-Duo die automatisierten Fertigungs- und Endbearbeitungskapazitäten des Unternehmens erweitert und es zu einem One-Stop-Shop für alle Druckgussbedürfnisse seiner Kunden gemacht. Simalex bietet außerdem einen Komplettservice für den Werkzeugbau, einschließlich Engineering und Design für Fertigungsdienstleistungen.

„Gemessen an der Anzahl unserer Mitarbeiter sind wir ein kleines Unternehmen, verfügen aber über einen hohen Automatisierungsgrad“, sagte Fred Jr. „Die Automatisierung der Werkstatt hat uns die Flexibilität gegeben, Produktionsläufe von kurzen auf lange Produktionsläufe umzustellen und bei Bedarf auf andere Legierungen umzustellen.“ . Unsere Flexibilität und Geschmeidigkeit zeichnen uns aus.“

In der Werkstatt verfügt Simalex über Kaltkammer- und Warmkammer-Druckgussmaschinen von Toshiba mit einer Kapazität von 300 bis 900 US-Tonnen.

Kaltkammer-Druckguss ist ein bevorzugtes Herstellungsverfahren für Metalle mit hohem Schmelzpunkt und wird von den meisten führenden Teileherstellern der Branche eingesetzt. Typischerweise umfassen diese Metalle Legierungen aus Aluminium, Messing und Kupfer. Kaltkammermaschinen erfordern für den Druckguss zusätzliche Ausrüstung – normalerweise einen Außenofen und eine Pfanne, um das Metall in die Maschine zu gießen. Geschmolzenes Metall muss direkt in die Kammer geschöpft werden, entweder über ein Pfannensystem oder manuell. Sobald das geschmolzene Metall ein ausreichendes Volumen erreicht hat, wird es durch einen Hochdruck-Hydraulikkolben in die Form eingespritzt. Die Druckanforderungen für Kaltkammer-Druckgussteile sind typischerweise höher als für Warmkammer-Druckgussteile.

Heißkammermaschinen enthalten den Legierungsschmelztiegel als Teil der Maschine selbst und verwenden einen Schwanenhals, um Material aus dem Tiegel in die Form einzuspritzen. Das Innere der Maschine besteht aus einem Kolben und einer Öffnung, um zu steuern, wie viel geschmolzenes Metall in die Form eingespritzt wird. Wenn die Öffnung dicht ist, verbleibt das Metall im Hohlraum, wo es abkühlt und erstarrt. Als nächstes wird der Kolben zurückgezogen und das Gussstück selbst kann entfernt werden, sobald sich die Form öffnet. Durch diese Konstruktion ist der Warmkammer-Druckguss ein kontinuierlicher Prozess. Da sich der Schmelztiegel im Inneren befindet, werden Heißkammermaschinen für Materialien mit niedrigeren Schmelzpunkten verwendet. Die Legierungen sind auf Materialien beschränkt, die das Metall der Maschine nicht erodieren oder auflösen, wenn sie Hitze oder hohem Druck ausgesetzt werden. Typische Materialien für den Warmkammer-Druckguss sind Zink-, Blei- und Magnesiumlegierungen. Im Bereich Warmkammer konzentriert sich das Geschäft hauptsächlich auf Zinklegierungen, insbesondere Zinklegierung 3, 5 und 8.

In der Werkstatt verfügt Simalex über Kaltkammer- und Warmkammer-Druckgussmaschinen von Toshiba mit einer Kapazität von 300 bis 900 US-Tonnen.

Es ist dieser kontinuierliche Prozess, der Druckguss zu einer großartigen Option für die Massenproduktion macht. Abhängig von der Teilekonfiguration kann die CNC-Bearbeitung eine recht teure Option sein, ganz zu schweigen davon, dass sie zeitaufwändig ist.

„Die Bearbeitung würde normalerweise 10 bis 15 Minuten dauern, wir können den Druckguss in etwa 30 Sekunden durchführen“, sagte Fred Jr. „Es ist tendenziell ein viel kostengünstigerer Prozess mit einem hohen Maß an Wiederholgenauigkeit. Jetzt gibt es einige Zugeständnisse bei der Form.“ Guss, insbesondere wenn es um die Festigkeit geht, da wir derzeit nicht in der Lage sind, unsere Legierungen wärmezubehandeln, aber es sind vor allem Kosten und Volumen, die die Nachfrage bestimmen.“

Er nennt als Beispiel einen Lauf mit 300.000 Teilen. Fred Jr. schätzt, dass es auf dem Festland von Vancouver nicht genügend Geschäfte gibt, die dieses Volumen bewältigen könnten. Es eignet sich jedoch hervorragend für den Druckguss und Simalex könnte damit problemlos umgehen. Bei derart großen Auflagen ist eine Rationalisierung der Produktion erforderlich. Aus diesem Grund hat Simalex seine Werkstatt in Druckguss-Maschinenzellen konfiguriert.

„Die Druckgussmaschinenzellen verfügen über alle notwendigen Beschnittvorgänge“, sagte er. „Wir verfügen über Roboterspray, Roboterabsaugung, Kühlbänder und eine Beschnittpresse, alles innerhalb der Zelle. Von dort aus gelangt das Bauteil zu dem erforderlichen Sekundärprozess. In einigen Fällen gelangt es zu unserer CNC-Bearbeitungsabteilung. In anderen Fällen ist es einfach so.“ geht für eine zusätzliche Entgratung oder Inspektion oder sogar direkt in die Gleitschleif- oder Kugelstrahlbehandlung, gefolgt von Chromatierung, Eloxierung, Pulverbeschichtung oder Montage.“

Im vergangenen Jahr hat sich das Unternehmen darauf konzentriert, einige seiner ausgelagerten Dienstleistungen ins eigene Haus zu bringen, insbesondere seine Bearbeitungsdienstleistungen. Einer der Gründe dafür ist, dass auf den Etagen seiner Lieferanten riesige Lagerbestände vorgehalten werden müssen, um den JIT-Lieferanforderungen seiner Kunden gerecht zu werden.

„Bis zu diesem Jahr hatten wir die Kapazität der qualifizierten Maschinenwerkstätten, die uns in der Umgebung beliefern konnten, zu mehr als 50 Prozent engagiert und genutzt“, sagte Fred Jr. „Es wurde wirklich anstrengend, Lieferung und Qualität zu kontrollieren.“

Er erklärte, dass es eine große Herausforderung sei, die Lieferungen nicht innerhalb des Zeitrahmens kontrollieren zu können, den das Unternehmen zu einem bestimmten Preis benötigte, und obwohl das Unternehmen nicht viele Probleme mit der Qualitätskontrolle hatte, beschäftigte es Fred immer noch.

„Wir verfügen zwar über Qualitätskontrollen, insbesondere weil unsere Servicewerkstätten eine Erweiterung unseres Unternehmens sind und Qualitätsprüfungen unterliegen, aber es ist immer noch nicht unser Unternehmen“, sagte Fred Jr. „Wir hatten schon immer eine CNC-Bearbeitungsabteilung.“ Aber vor Kurzem haben wir beschlossen, dies zu erweitern. Wir haben dieses Jahr zwei neue zusätzliche CNC-Bearbeitungszentren mit 4-Achsen-Fähigkeit gekauft und bauen unsere Kapazitäten weiter aus, mit der Idee, einen Großteil dieser Bearbeitung wieder ins eigene Haus zu bringen. "

Über die CNC-Maschinen hinaus verfügt das Unternehmen über eine Reihe manueller Maschinen, darunter Gewindeschneidmaschinen, Bohrmaschinen, Pressen, Stanzen und eine Schleifstation. Aber es ist immer auf der Suche nach neuen Investitionsmöglichkeiten.

„Wir haben das übergeordnete Ziel, zu sehen, wie weit wir unsere Kapazität steigern können“, sagte Freddy. „Wir versuchen herauszufinden, wo wir unsere Investition am besten tätigen können. Es gibt so viel Ausrüstung und so viele Möglichkeiten, wo wir investieren könnten. Ich denke, einer unserer nächsten Schritte besteht darin, zu versuchen, eine Chromatierungs- und Pulverbeschichtungsanlage zu erwerben.“ . Ich würde mir wirklich wünschen, dass wir uns darauf konzentrieren, von der Vergabe von Unteraufträgen an Drittlieferanten wegzukommen, wie wir es mit unserer Maschinenwerkstatt getan haben. Es gibt so viel Kosteneinsparung, dass die Einbeziehung von Beschichtungen und anderen Dienstleistungen ins eigene Haus ein großer Vorteil ist. "

Druckguss ist ein kontinuierlicher Prozess, der ihn zu einer großartigen Option für die Massenproduktion macht.

Mit den neuen CNC-Maschinen hat das Unternehmen kürzlich einen Red Seal CNC-Maschinisten eingestellt, der sich wirklich auf diesen Teil des Geschäfts konzentrieren und die Maschinen bis zur Kapazitätsgrenze füllen soll. Freddy bemerkte, dass die Werkstatt Schwierigkeiten hatte, qualifizierte Arbeitskräfte für die Bedienung der Maschinen zu finden, weshalb Simalex ständig auf der Suche nach neuen Mitarbeitern mit guter Arbeitsmoral und Lernbereitschaft ist.

Die Integration der Automatisierung in die Fertigung hat Simalex dabei geholfen, den Arbeitskräftemangel zu bewältigen.

„Roboter-Entgratung ist etwas, das ich wirklich gerne so schnell wie möglich in der Werkstatt haben würde“, sagte Fred Jr. „Manchmal ist die Verwendung eines Roboters anstelle einer CNC-Maschine für einfache Bearbeitungen der bessere Weg. Manchmal mit spezifischer Entgratung.“ Um Anforderungen wie die Endbearbeitung des Zuschnitts zu erfüllen, könnten wir für diese Aufgabe einen Roboterarm anstelle eines menschlichen Bedieners einsetzen. Wir sind auf jeden Fall auf der Suche nach schnelleren, verbesserten Robotern in der Werkstatt.“

Fred Jr. erklärte, dass das letzte Jahr für das Unternehmen schwierig war, da zwölf seiner langjährigen Mitarbeiter in den Ruhestand gingen. Es war nicht nur eine Herausforderung, Arbeitskräfte zu finden, die sie ersetzen konnten, sondern es kam auch zu einer Abwanderung von Fachkräften in der Werkstatt. Durch die Entwicklung von Arbeitszellen und die Automatisierung der Werkstatt sowie ein aktualisiertes ERP-System kann das Unternehmen neue, weniger erfahrene Arbeitskräfte in den Zellen unterbringen, da die Ausrüstung die Prozessgeschwindigkeit und Konsistenz im Hinblick auf die von den Kunden vorgegebenen Fertigungsstandards steuert.

„Es gibt nur wenige Druckgießer in unserer Nähe, daher gibt es nur begrenzte Schulungs- und Schulungsangebote für Druckguss“, sagte Freddy, der sich mit Hilfe von NADCA auf die Entwicklung interner Schulungsprogramme für neue Mitarbeiter konzentriert.

Es kann bis zu sechs Monate dauern, bis neue Mitarbeiter einfache Druckgussmaschinen in Betrieb nehmen und Jahre brauchen, um in der Fehlersuche an Gussteilen kompetent zu sein. Deshalb war der Verlust langjähriger Mitarbeiter eine große Herausforderung.

„Mit Blick auf die Zukunft würde ich mich gerne mit einigen Akquisitionen von Unternehmen beschäftigen, die unsere Lieferkette unterstützen können, damit wir alle erforderlichen Dienstleistungen anbieten können, aber mit voller Kontrolle über Qualität und Lieferung“, sagte Fred Jr Das Wachstum wird durch die Fähigkeit unserer Lieferanten begrenzt, den Mehrwert zu schaffen, den unsere Kunden benötigen. Zum Abschluss dieses aktuellen Geschäftszyklus glaube ich, dass Simalex sich als sehr wettbewerbsfähiges Unternehmen positioniert hat, das in der Lage ist, den bevorstehenden Herausforderungen standzuhalten. "

Mitherausgeberin Lindsay Luminoso ist unter [email protected] erreichbar.

Fotos mit freundlicher Genehmigung von Simalex, www.simalex.com