Extrusax ist ein spezialisierter Akteur in der Aluminium-Strangpressindustrie und in anspruchsvollen Branchen wie Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Schifffahrt und Architektur tätig. Diese Märkte erfordern nicht nur enge Toleranzen, sondern auch hochwertige Oberflächen und gleichbleibende Leistung bei immer komplexeren Profilgeometrien.
Mit der Weiterentwicklung der Produktdesigns stand Extrusax vor einer wachsenden Herausforderung: Herkömmliche Methoden zur Werkzeugvorbereitung (insbesondere manuelles Polieren) reichten nicht mehr aus, um die steigenden Erwartungen hinsichtlich Qualität, Wiederholgenauigkeit und Produktivität zu erfüllen.
Um diese Einschränkungen zu beheben, investierte Extrusax in eine Extrude Hone-Maschine, die auf der Abrasive Flow Machining (AFM)-Technologie basiert. Diese strategische Entscheidung zielte darauf ab, die Werkzeugbearbeitung zu industrialisieren, die Prozesssicherheit zu verbessern und eine höhere Leistung über den gesamten Extrusions-Workflow hinweg zu erzielen .
Im Folgenden wird ein detaillierter Erfahrungsbericht vorgestellt, der veranschaulicht, wie dieser technologische Wandel sowohl die betriebliche Effizienz als auch die Produktqualität verändert hat.
Neugestaltung der Werkzeugvorbereitung bei der hochpräzisen Aluminiumextrusion
Bei Extrusax erwies sich die Werkzeugvorbereitung schnell als entscheidender Hebel für die Leistungsfähigkeit.
„Der erste zu berücksichtigende Punkt ist die Werkzeugvorbereitung, die in unserem Geschäft von entscheidender Bedeutung ist. Da wir Profile mit anspruchsvollen und komplizierten Formen extrudieren müssen, war klar, dass Handpolieren nicht mehr die Lösung war.“
Diese Herausforderung steht in direktem Zusammenhang mit den bedienten Branchen, in denen Innovationen immer komplexere Geometrien und strengere Qualitätsanforderungen vorantreiben.
„Unser Hauptziel war es, die Anforderungen der Aluminium-Strangpressbranche zu erfüllen und insbesondere die höchsten Qualitätsanforderungen von Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Schiffsindustrie, der Automobilindustrie und der Architektur zu gewährleisten. Diese Branchen sind sehr kreativ, und dementsprechend werden die Anforderungen an das Profildesign immer höher.“
In diesem Zusammenhang ist die Werkzeugvorbereitung kein zweitrangiger Schritt mehr – sie ist ein entscheidender Faktor für die Endproduktqualität, die Extrusionsstabilität und die Gesamtrentabilität.
Die Grenzen des manuellen Polierens
Mit zunehmender Komplexität wurden die Grenzen des manuellen Polierens eher struktureller als nur gelegentlicher Natur.
Einige Bereiche moderner Matrizen sind von Hand schlichtweg nicht erreichbar:
„Es ist mittlerweile üblich, dass Profile und folglich auch Matrizen Bereiche aufweisen, die während der Polierphase von Hand absolut nicht erreichbar sind. Daher istdie Extrude Hone-Maschine die auf dem Abrasive Flow Machining-Verfahren basiert, bei dem das mit Schleifmittel beladene Medium wie das Aluminium durch die Matrize fließt die richtige Lösung.“
Gleichzeitig machten Produktionszwänge manuelle Prozesse zunehmend ineffizient:
„…Mit Zeitersparnis meine ich zwei Dinge: Erstens können wirmit der EH-Maschine eine Matrize in 2 oder 3 Minuten polieren, statt 10 Minuten von Hand. Wenn man täglich 60 Matrizen vorbereiten muss, macht das eindeutig einen Unterschied.“
Doch abgesehen von Zeit und Zugänglichkeit ließen die Anforderungen an die optische Qualität – insbesondere bei eloxierten Produkten – keinen Spielraum für Uneinheitlichkeiten:
„Produkte des oberen Segments sind meist eloxiert statt lackiert, daher erwartet der Kunde ein makelloses Erscheinungsbild. Das bedeutet dass auf der Oberfläche keine Linien sichtbar sein dürfen; wenn man ein kompliziertes Design mit filigranen Bereichen darauf anbringt, ist eine manuelle Vorbereitung undenkbar. Die Prüfung solcher Bauteile erfolgt in der Regel unter Verwendung von Licht und Vergrößerung, daher benötigt man eine Oberflächen- und Profilqualität der Matrize auf höchstem Niveau, sonst wird das Produkt vom Kunden abgelehnt.“
Warum sich Extrusax für das Abrasive Flow Machining (AFM) entschieden hat
Die Einführung von AFM markierte einen grundlegenden Wandel: Anstelle der manuellen Oberflächenbearbeitung stellte Extrusax auf ein Verfahren um, das reale Extrusionsbedingungen nachbildet.
„Mit Schleifmittel beladenes Medium fließt wie das Aluminium durch die Matrize.“
Dieser Ansatz ermöglicht:
- uneingeschränkten Zugang zu inneren und komplexen Geometrien
- gleichmäßigen Materialabtrag
- konsistente Oberflächenbearbeitung über die gesamte Düse hinweg
Vor allem aber sorgt er für Wiederholbarkeit im industriellen Maßstab:
„Die Konsistenz und Homogenität des automatisierten Poliervorgangs der Extrude Hone-Maschine ist der Schlüssel, der uns hilft, höchste Zuverlässigkeit zu erreichen.“
Ein Quantensprung in Produktivität und Betriebseffizienz
Die unmittelbarste Auswirkung zeigte sich bei der Zykluszeit und dem Durchsatz.
„Nun, wir können über Leistung sprechen. Wir müssen die Produktivität steigern, um auf dem Markt wettbewerbsfähig zu bleiben, daher ist Zeitersparnis ein weiteres Erfordernis. Mit Zeitersparnis meine ich zwei Dinge: Erstens können wir mit der EH-Maschine eine Matrize in 2 oder 3 Minuten polieren, statt 10 Minuten von Hand. Wenn man täglich 60 Matrizen vorbereiten muss, macht das eindeutig einen Unterschied.“
Dieser Gewinn geht über die Geschwindigkeit hinaus – er gestaltet den gesamten Arbeitsablauf neu:
- höhere tägliche Verarbeitungskapazität
- weniger Engpässe bei der Formvorbereitung
- verbesserte Ressourcenzuweisung
Gleichzeitig verringernbesser vorbereitete Formen die Betriebsrisiken:
„Mit einer gut vorbereiteten Form, bei der alle Oberflächen gleichmäßig geglättetsind, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass sie während des Extrusionsvorgangs bricht, was ebenfalls Zeit spart, da es zu weniger Ausfällen an der Presse kommt.“
Oberflächenqualität als Wettbewerbsvorteil
Bei hochwertigen Aluminium-Anwendungen ist die Oberflächenqualität nicht verhandelbar.
AFM ermöglicht eine Oberflächenqualität, die mit manuellen Verfahren nicht zuverlässig erreicht werden kann:
„Erreichen Sie, was mit der Hand nicht möglich ist – und das schneller.“
Dies ist besonders kritisch bei eloxierten Bauteilen, bei denen Oberflächenfehler während der Endbearbeitung verstärkt werden:
„Sie benötigen eine erstklassige Düsen- und Profiloberfläche, sonst wird Ihr Produkt vom Kunden abgelehnt.“
Das Ergebnis ist:
- verbesserte ästhetische Qualität
- geringere Ausschussquoten
- bessere Übereinstimmung mit den Erwartungen des Premium-Marktes
Verlängerung der Lebensdauer der Matrize und Maximierung der Extrusionsleistung
Einer der strategisch wichtigsten Vorteile liegt im mechanischen Verhalten der Matrize während der Extrusion.
Eine gleichmäßig polierte Matrize gewährleistet einen ausgeglichenen Widerstand:
„Ein Aspekt, der bei der Extrusion von Aluminium durch die Matrize wirklich wichtig ist, ist, wie gut der Widerstand ausgeglichen ist. Wenn die Matrize der Extrusion gleichmäßig Widerstand leistet, ist das perfekt – dann haben Sie gute Chancen, durchschnittlich 40 bis 50 Tonnen Extrudat pro Matrize zu erreichen.“
Umgekehrt führt eine schlechte Vorbereitung zu Spannungsungleichgewichten und vorzeitigem Versagen:
„Andernfalls wird die unausgeglichene Spannung während der Extrusion innerhalb der Matrize zu hoch und sie kann brechen. In diesem Fall verlieren Sie erstens Geld, da Sie eine Matrize vorzeitig ersetzen müssen, und zweitens verlieren Sie auch Zeit an Ihrer Produktionslinie, was einen zusätzlichen finanziellen Verlust bedeutet.“
Mit AFM kann Extrusax die erwarteten Leistungsniveaus zuverlässig erreichen:
„Zumindest garantieren wir das theoretisch berechnete Extrusionsvolumen.“
Standardisierung der Qualität über den gesamten Lebenszyklus der Düse
Extrusax hat den Einsatz von AFM über neue Düsen hinaus auf wiederaufbereitete Düsen ausgeweitet, um eine gleichbleibende Qualität über die Zeit zu gewährleisten.
„Wir polieren jede neue Düse und auch alle gebrauchten. Jedes Mal, wenn eine Düse ins Lager zurückkommt, wird sie gereinigt und poliert.“
Dieser systematische Ansatz sorgt für:
- gleichbleibende Leistung bei allen Düsen
- optimierte Wartungszyklen
- geringere Schwankungen in der Produktion
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Wichtig ist, dass der Prozess mit technischen Einschränkungen wie Toleranzen vereinbar bleibt:
„Wir hatten noch nie solche Toleranzprobleme, da die Düsen durch Nitrieren gehärtet sind, sodass der Materialabtrag nur sehr begrenzt sein kann – auch weil es sich nur um einen zweiminütigen Polierzyklus handelt. Die Düse leidet also definitiv mehr unter der Extrusion selbst.“
Fazit – von der Prozessverbesserung zum strategischen Vorteil
Die Erfahrungen von Extrusax zeigen, dass die Einführung der Abrasive Flow Machining nicht nur eine technische Verbesserung darstellt – es ist eine strukturelle Transformation der Extrusionsleistung.
Durch die Industrialisierung der Matrizenvorbereitung hat das Unternehmen Folgendes erreicht:
- schnellere Bearbeitungszeiten
- überlegene und gleichbleibende Oberflächenqualität
- verlängerte Lebensdauer der Matrizen
- verbesserte Extrusionsleistung (bis zu 40–50 Tonnen pro Matrize)
- reduzierte Betriebsrisiken und Kosten
Letztendlich spiegelt dieser Wandel eine tiefere Realität der Aluminiumstrangpressung wider:
„Die wichtigsten Aspekte eines Bauteils sind seine Oberflächen und Kanten.“
Sind Sie bereit, AFM für Ihren Extrusionsprozess zu evaluieren?
Wenn Sie Folgendes anstreben:
- Steigerung der Ausbringung pro Matrize
- Beseitigung von Oberflächenfehlern
- Reduzierung von Ausfallzeiten und Werkzeugbruch
- Standardisierung der Qualität in Ihrem gesamten Betrieb
Dann ist es an der Zeit zu prüfen, was die Abrasive Flow Machining in Ihrer spezifischen Produktionsumgebung leisten kann.
Fordern Sie ein technisches Beratungsgespräch an, um die potenziellen Vorteile für Ihren Aluminium-Extrusionsprozess zu ermitteln.