Werner Breitschädel GmbH: Spezialisierte Formenreinigung ergibt hohe Produktqualität und verbesserte Haltbarkeit

Die Werner Breitschädel GmbH WB (WB GmbH) in Bad Endorf stellt hauptsächlich kleine Kunststoffteile mit hoher Komplexität für Unternehmen aus der Elektro-, Bahn- und Messtechnik, der Luftfahrtindustrie, dem Maschinenbau und teilweise auch der Automobilindustrie her.

"Ein Werkstück mit einer Länge von 200 mm gilt bei uns bereits als sehr groß," erklärt Werner Breitschädel, der das 1950 gegründete Familienunternehmen seit drei Jahrzehnten führt.

 

Die Anforderungen an die Toleranzen sind entsprechend hoch und bewegen sich oft im Bereich von Hundertstel-Millimetern. Auch der Werkzeug- und Formenbau für diese präzisen Bauteile wird bei der WB GmbH durchgeführt. Die filigranen Spritzgusswerkzeuge werden von erfahrenen Mitarbeitern in enger Zusammenarbeit mit den Kunden unter Einsatz modernster CAD- und CAM-Technologie entworfen und umgesetzt.

„Normalerweise fertigen wir die Formen für unsere Kunden an, schließen anschließend einen Mietvertrag mit ihnen ab und übernehmen als Dienstleister die Produktion der Kunststoffteile. Dabei sichern wir unseren Kunden für jede von uns hergestellte Form eine Mindestanzahl an produzierten Teilen zu“, erklärt Werner Breitschädel das Geschäftsmodell.

Die Herausforderung: Maximale Qualität bei hochkomplexen Kunststoffteilen

In zwölf Spritzgießmaschinen werden im Dreischichtbetrieb etwa 220 verschiedene technische Kunststoffe verarbeitet, darunter langfaserverstärkte Duroplaste, hochtemperaturbeständige Thermoplaste wie PEEK und faserverstärkte Thermoplaste.

„Viele Kunststoffe sind beispielsweise mit Brandschutzmitteln ausgestattet. Diese Zusätze führen häufig zu Ausgasungen. Die entstehenden Dämpfe hinterlassen auf den Werkzeugoberflächen Ablagerungen, die die Qualität der Teile beeinträchtigen. Daher ist eine regelmäßige Reinigung der Formen entscheidend, um eine konstant hohe Qualität zu gewährleisten“, erklärt Günther Hartl, Assistent der Geschäftsleitung bei der WB GmbH.

Abhängig vom verwendeten Kunststoff werden die Formen bis zu einmal pro Schicht gereinigt, jedoch auf jeden Fall nach Abschluss eines Auftrags. Um die empfindlichen Oberflächen und Konturen der filigranen Formen nicht zu beschädigen, wurden sie bisher stets in einem Ultraschallbad gereinigt. Dafür mussten sie aus der Spritzgießmaschine ausgebaut, zerlegt und anschließend wieder zusammengebaut werden. Dies führte nicht nur zu Produktionsunterbrechungen von mindestens vier Stunden, sondern erforderte im Durchschnitt auch den Einsatz von zwei Mitarbeitern. Nach der Reinigung im Ultraschallbad blieben teilweise noch Verschmutzungen auf den Oberflächen zurück, die manuell mit feinem Schmirgelpapier oder ähnlichem entfernt werden mussten.

„Der abrasive Prozess führte zu einem minimalen Abtrag des Substrats. Dies, zusammen mit dem erheblichen Zeit- und Personalaufwand, veranlasste uns vor einigen Jahren, ein Trockeneissystem mit Pellets zu testen. Allerdings war es für unsere filigranen Formen nicht geeignet“, berichtet Günther Hartl.

 

Cold Jet Trockeneisreinigung: Die innovative Lösung für höchste Präzision

Während der Fakuma wurde die Unternehmensleitung auf das innovative Trockeneisreinigungssystem i³ MicroClean von Cold Jet aufmerksam. Dieses System nutzt komprimiertes Kohlendioxid, das als Nebenprodukt aus chemischen oder industriellen Prozessen gewonnen wird, und ist somit umweltfreundlich.

Cold Jet's Trockeneisreinigungssysteme:

• schädigen weder Oberflächen noch Geräte, da sie ein nicht-abrasives Medium in Form von recycelten CO2-Pellets nutzen
• lösen die Verbindung zwischen Schmutz und Oberfläche durch die Kombination aus kinetischer Energie und thermischen Effekten der Trockeneisreinigung
• hinterlassen keinen Sekundärabfall, da die Trockeneispartikel beim Aufprall sublimieren und sich von festem Zustand in Gas verwandeln
• verursachen keine nachträglichen Kontaminationen
• sind sicher und ungiftig
• verringern oder beseitigen die Belastung der Mitarbeiter durch gefährliche chemische Reinigungsmittel

im Gegensatz zu anderen Reinigungsmethoden.

Die i³ MicroClean nutzt Trockeneisblöcke, die mithilfe der patentierten Trockeneisabschabetechnologie bearbeitet werden, um kleine, geruchsfreie Mikropartikel zu erzeugen. Diese erzeugen im Vergleich zu herkömmlichen Trockeneispellets einen feineren Reinigungsstrahl, der in die feinen Konturen und Hohlräume eindringen kann und eine sanfte, aber dennoch effektive Reinigung der empfindlichen Oberflächen ermöglicht. Zudem ist die Geräuschentwicklung des MicroClean-Systems deutlich geringer als bei Pellet-Trockeneisanlagen.

Erfahren Sie mehr über Trockeneisstrahlen.

Nach einer erfolgreichen Vorführung bei der WB GmbH entschloss man sich, das Gerät für einen Zeitraum von vier Wochen zu testen.

„Auf diese Weise konnten wir den konkreten Nutzen für unser Unternehmen ermitteln. Zudem stellten wir während der Testphase fest, dass das Gerät leicht zu bedienen ist und daher bei den Mitarbeitern auf hohe Akzeptanz stößt. Ein weiterer Vorteil ist die Mobilität des tragbaren Trockeneisreinigungssystems, das uns ermöglicht, es sowohl in der Spritzgießerei als auch im Werkzeugbau problemlos einzusetzen“, erklärt Werner Breitschädel die Gründe für die Investitionsentscheidung.

Deutliche Vorteile: So profitiert die WB GmbH von der Trockeneisreinigung

Das Unternehmen verwendet das MicroClean-Gerät mit verschiedenen Strahldüsen. Für die Reinigung größerer Flächen wird eine Breitstrahldüse mit einer Strahlbreite von 2,2 cm eingesetzt. Hartnäckige und punktuelle Verschmutzungen können zuverlässig mit der Rundstrahldüse beseitigt werden. Schmutz in Hinterschneidungen, Ecken und Kanten sowie in anderen schwer zugänglichen Bereichen wird mit einer 90 Grad gekröpften und um 360 Grad drehbaren Winkeldüse entfernt. Eine im ergonomisch gestalteten Applikator integrierte LED-Leuchte sorgt stets für eine optimale Ausleuchtung der zu reinigenden Bereiche. Der Strahldruck und die Menge des Eises können individuell an die jeweilige Oberfläche und den Verschmutzungsgrad angepasst werden, um den Einsatz von Druckluft und Trockeneis möglichst effizient zu gestalten.

„Ein Mitarbeiter kann nun die Formen während der Produktion reinigen, ohne sie ausbauen oder zerlegen zu müssen. Dadurch erreichen wir in nur 15 Minuten eine teilweise erstaunliche Reinigungswirkung, im Vergleich zu den früher mindestens vier Stunden. Dies ermöglicht uns, häufiger zu reinigen und somit die Produktqualität weiter zu steigern. Zudem müssen die Formen seltener zerlegt werden, was ihre Lebensdauer verlängert“, erklärt Günther Hartl.

Neben der Spritzgießerei wird das MicroClean-System bei der WB GmbH auch in der Wartungsabteilung des Werkzeugbaus eingesetzt. Trotz der Trockeneisreinigung verzichtet das Unternehmen nicht auf die Grundreinigung der Formen im Ultraschallbad nach Abschluss eines Auftrags. Die zerlegten Teile werden zunächst mit Trockeneis vorgereinigt, was die Ultraschall-Reinigungszyklen verkürzt und manuelle abrasive Nacharbeiten überflüssig macht. Dies trägt ebenfalls zu einer längeren Haltbarkeit der Formen bei.

„Das MicroClean-Gerät bietet uns viele Vorteile, weshalb wir es bereits einem befreundeten Unternehmen weiterempfohlen haben“, fügt Werner Breitschädel abschließend hinzu.