Kurs für Kaltfließpresstechniker · Kapitel 10
Bei der Musterlieferung verlief die Umformung reibungslos, die Maße waren passend und die Oberfläche sah gut aus. Allee atmeten erleichtert auf: „Dieses Material ist geeignet!“
Doch bei der Serienproduktion stellten sich die Dinge anders dar: Die eine Materialrolle lieferte gute Ergebnisse, doch bei der nächsten musste alles neu geprüft werden; zu Beginn lief die Maschine noch einwandfrei, nach längerem Dauerbetrieb traten jedoch Rauhigkeit, Risse oder Maßschwankungen auf.
Der Kunde fragt sich dann oft: „Die Muster waren doch in Ordnung – warum treten dann in der Massenproduktion Probleme auf?“
Muster lügen nicht, aber ihre Aussagen haben Grenzen.
Stellen Sie es sich so vor: Beim Probekochen schmeckt das Gericht gut, doch wenn täglich Hunderte Portionen nacheinander zubereitet werden müssen und dabei jede einzelne gleichbleibend gut sein soll, wird die Herausforderung ganz andere Dimensionen annehmen.
Ähnlich verhält es sich mit dem Material: Ein bestandenes Muster beweist, dass das Produktionskonzept unter den damaligen Materialbedingungen und Prozessparametern funktioniert. In der Serienfertigung stellt sich jedoch die Frage: Können diese erfolgreichen Bedingungen auch langfristig aufrechterhalten werden?
I. Das Muster hat bestanden, doch welchen Anteil am gesamten Material repräsentiert es?
Im Versuch werden nur kleine Materialmengen verwendet und die Testzeit ist begrenzt. So lässt sich zwar feststellen, ob das Material die gewünschte Umformung ermöglicht und ob die Lieferzustände zunächst geeignet erscheinen.
In der Serienproduktion hingegen werden ganze Materialrollen eingesetzt, verschiedene Rollen hintereinander verarbeitet und weitere Chargen geliefert.
Das ist vergleichbar mit einer Prüfung: Eine Aufgabe richtig zu lösen, ist sehr wertvoll, bedeutet aber noch lange nicht, dass man auch die gesamte Klausur bestanden hat.
Daher gilt nach einem erfolgreichen Muster: Es muss sichergestellt werden, dass unterschiedliche Bereiche derselben Rolle, verschiedene Rollen sowie nachfolgende Chargen kontinuierlich die bereits bestätigten Anforderungen erfüllen.
Es geht nicht darum, das Muster infrage zu stellen, sondern vielmehr darum, den Validierungsumfang an den tatsächlichen Einsatzbereich anzupassen.
Das Muster zeigt, ob etwas machbar ist; die Serienproduktion muss zeigen, ob es dauerhaft gut machbar bleibt.
【Abbildung 1: Panorama eines LängsMaterialien】
*Bildunterschrift: Von kleinen Versuchen bis zum kontinuierlichen Einsatz mehrerer Rollen – die Materialvalidierung muss einen möglichst repräsentativen Lieferumfang abdecken.*
II. Gleiche Werkstoffnummer und Durchmesser bedeuten nicht gleiche Materialeigenschaften
Beim Bestellen von Material geben Kunden meist Werkstoffnummer und Durchmesser an. Diese Angaben sind natürlich wichtig, reichen jedoch allein nicht aus, um das Material vollständig zu charakterisieren.
Selbe Werkstoffnummer und Durchmesser können trotzdem unterschiedliche Ausgangszustände aufweisen, je nach vorausgegangener sphäroidisierender Glühbehandlung, Ziehprozessen und Oberflächenbehandlungen. Dadurch variieren letztlich Gefüge, Festigkeit und Schmierverhalten des Materials.
Einfach ausgedrückt: Die Werkstoffnummer sagt aus, um welchen Stahltyp es sich handelt, die Verarbeitungshistorie jedoch verrät, in welchem Zustand sich das Material gerade befindet.
Daher müssen Probe- und Serienmaterial nicht nur anhand ihrer Kennzeichnung, sondern auch hinsichtlich der bestätigten Lieferzustände und Bearbeitungswege miteinander abgeglichen werden.
Das Muster kann durchaus spezielle Vorkehrungen enthalten, diese Lösung muss jedoch auch auf die nachfolgenden Lieferungen übertragbar sein. Wird das Muster gezielt ausgewählt oder separat behandelt, ohne dass diese besonderen Bedingungen in der Serienlieferung fortgeführt werden, darf man beide nicht einfach gleichsetzen.
Was der Kunde bestätigt, sollte ein nachhaltig umsetzbares Materialkonzept sein und nicht bloß einige ansprechende Musterstücke.
【Abbildung 2: Verpacktes Längsmaterial mit Chargenidentifikation】
*Bildunterschrift: Chargen- und Rollennummern kennzeichnen Material, Produktionsprotokolle und Prüfergebnisse klar zugeordnet.*
III. Einige Stücke problemlos herzustellen, ist etwas anderes, als über längere Zeit konstant zu produzieren
Der Versuch dauert meist nur kurz, während die Serienproduktion kontinuierlich läuft.
Während des Produktionsprozesses können sich Werkzeugtemperatur, Reibung und Schmierverhalten ändern, womit sich auch die Beanspruchungsbedingungen des Materials verändern. Probleme, die sich im Kurzzeitbetrieb nicht zeigten, können sich im Langzeitlauf allmählich offenbaren.
Dies bedeutet jedoch nicht, dass „das Material zwangsläufig schlechter wird, sobald die Produktion länger läuft“, und ebenso wenig darf man bei später auftretenden Unregelmäßigkeiten sofort die Ausrüstung dafür verantwortlich machen.
Entscheidend ist, zwei Informationsstränge getrennt zu dokumentieren:
- Nach Zeit: Treten die Probleme direkt beim Start der Produktion auf, oder erst nach längerem Betrieb?
- Nach Material: Sind die Probleme lokal auf eine bestimmte Rolle oder Abschnitt beschränkt, oder treten sie in mehreren Rollen auf?
„Rauhigkeit nach einer halben Stunde“ und „Rauhigkeit nach Wechsel auf eine bestimmte Rolle“ mögen ähnlich klingen, erfordern jedoch unterschiedliche Untersuchungsansätze.
Zuerst klären, wann, welche Rolle und an welcher Stelle das Problem auftritt – so lassen sich Ursachen gezielter eingrenzen, statt blind zu raten.
IV. Nicht nur qualifizierte Muster aufbewahren, sondern auch das Erfolgskonzept festhalten
Eine Schachtel mit perfekt geformten Mustern wirkt sehr überzeugend. Doch wenn Monate später Probleme auftreten und lediglich diese Schachtel übrig bleibt, beginnt schnell die kollektive Erinnerungsarbeit: „Damals war das doch wohl anders, oder?“
Daher sollten bei Versuchen neben den physischen Mustern auch detaillierte Protokolle geführt werden. Mindestens drei Aspekte sollten klar dokumentiert werden:
- Welches Material? Werkstoffnummer, Spezifikation, Charge, Rollennummer und Lieferzustand.
- Wie wurde es hergestellt? Zuordnung zum Produkt, Umformweg und wichtige Produktionsparameter.
- Wie verlief der Prozess? Anzahl der geprüften Teile, Anzahl der beobachteten Abweichungen, Zeitpunkt und Ort der Auftretens.
Zum Beispiel: Selbst bei „zwei gerissenen Teilen“ unterscheiden sich die Situationen, wenn zwanzig oder zwanzigtausend Teile geprüft wurden. Ebenso muss klar sein, ob die Abweichungen lokal begrenzt oder über mehrere Rollen verteilt sind.
Wie viele Teile geprüft, wie lange kontinuierlich gearbeitet und wie viele Chargen abgedeckt werden sollen, richtet sich nach den jeweiligen Produktanforderungen und Risiken und wird gemeinsam zwischen beiden Partnern festgelegt. Eine pauschale Zahl gibt es hier nicht.
Muster bleiben zur Identifikation erhalten; Protokolle sorgen für Klarheit über den Herstellungsprozess.
【Abbildung 3: Entdampfte Musteretiketten und Originalmuster】
*Bildunterschrift: Fotografische Darstellung der Muster und deren Beschriftung. Öffentlich zugängliche Bilder wurden anonymisiert; interne Aufzeichnungen sollten jedoch die vollständigen Informationen enthalten.*
V. Bei Problemen nicht alle Parameter gleichzeitig ändern
Es ist verständlich, dass man vor Ort schnell wieder zur Produktion zurückkehren möchte. Daher werden häufig gleichzeitig Material gewechselt, Geschwindigkeit angepasst, Werkzeuge ausgetauscht und zusätzliche Schmierung eingesetzt, bis das Produkt schließlich wieder ordnungsgemäß läuft.
Doch anschließend bleibt die Frage: Welche dieser Maßnahmen hat tatsächlich geholfen?
Ohne entsprechende Dokumentation müssten bei ähnlichen Problemen im nächsten Schritt sämtliche Schritte erneut ausprobiert werden.
Unter Berücksichtigung von Qualität und Arbeitssicherheit sollten daher möglichst gezielt Kontrollversuche zu den Hauptverdachtsmomenten durchgeführt und notwendige Anpassungen protokolliert werden. Werden in Notfällen mehrere Änderungen gleichzeitig vorgenommen, sollten die einzelnen Veränderungen dennoch festgehalten und später überprüft werden.
Dies gilt auch für die Materialüberprüfung: Bei Verdacht auf Schwankungen der Materialeigenschaften sind die betreffenden Materialproben zu analysieren; bei lokalen Rissen sind die entsprechenden Längsmaterialabschnitte und Werkstücke zu sichern, um die Vorkommnisse zusammen mit den genauen Positionen weiter zu untersuchen.
Prüfungen dienen nicht der bloßen Vielfalt, sondern sollen jeweils eine konkrete Frage klären.
VI. Was der Materiallieferant liefern muss: Nachhaltig erreichbare Erfolgsbedingungen
Nach bestandenem Muster ist die Materialarbeit noch nicht abgeschlossen.
Als Nächstes gilt es, die im Versuch bestätigten optimalen Materialzustände in die formalen Lieferanforderungen zu überführen: Welche Materialeigenschaften sind zu kontrollieren, wie ist die Oberflächenqualität sicherzustellen, wie werden Prüfergebnisse den einzelnen Chargen zugeordnet und wie kommuniziert man wesentliche Änderungen?
Für die Creation Group besteht unser Fokus darin, die Produktanforderungen unserer Kunden, die Materialvorbereitung und das Feedback aus der Nutzung nahtlos miteinander zu verknüpfen: Gemeinsame Festlegung der Anforderungen im Versuch, Einhaltung der bestätigten Bedingungen in der Serienlieferung und schließlich die Analyse eventueller Schwankungen anhand der entsprechenden Muster und Protokolle.
Am liebsten hört der Kunde natürlich: „Diese Charge hat die Prüfung bestanden.“ Noch wichtiger ist jedoch, dass er spürt: Auch die nachfolgenden Materiallieferungen erfüllen kontinuierlich die Produktionsanforderungen.
Ein Satz vom Ingenieur
Ein erfolgreiches Muster ist Grund zur Freude; stabile Serienproduktion setzt jedoch voraus, diesen Erfolg wiederholbar zu gestalten.
Was wirklich weitergeführt werden muss, ist nicht bloß die Aussage „Letztmalig hat es gut geklappt“, sondern vielmehr der dahinterliegende Materialzustand, die Prozessbedingungen und die dazugehörigen Prüfprotokolle.
Gute Muster sind ein guter Anfang; dauerhaft zuverlässige Serienlieferungen sind das wahre Können der Materialservice.
Creation Group | Wir kümmern uns um jede Materialcharge und darüber hinaus um die Leistung der Materialien am Einsatzort.