Vorbeugende Wartung

Ein Spritzgusswerkzeug ist eine Präzisionsinvestition. Dennoch kommt es nicht selten vor, dass die Wartung als reaktive Aufgabe betrachtet wird, die erst dann in Angriff genommen wird, wenn etwas schiefgeht, anstatt als geplanter Bestandteil der Produktion.

Das ist ein kostspieliger Ansatz. Ungeplante Stillstände, Qualitätsprobleme und der vorzeitige Austausch von Komponenten sind in vielen Fällen direkte Folgen einer unsystematischen Instandhaltung.

Bei der vorbeugenden Instandhaltung geht es darum, die Funktionsfähigkeit der Werkzeuge zu erhalten, Ausfallzeiten zu minimieren und langfristig eine stabile und vorhersehbare Produktion zu gewährleisten.

Was umfasst die vorbeugende Wartung?

Vorbeugende Instandhaltung ist eine planmäßige Instandhaltung, die in festen Intervallen oder auf der Grundlage definierter Kriterien durchgeführt wird, unabhängig davon, ob derzeit Probleme mit dem Werkzeug festgestellt werden.
Das Ziel besteht nicht nur darin, Reparaturen durchzuführen, sondern Probleme zu vermeiden. Das bedeutet, das Werkzeug in einem Zustand zu halten, in dem es gleichbleibende Qualität ohne unnötige Unterbrechungen liefern kann.

In der Praxis bedeutet das:

• Reinigung von Formhohlräumen, Kühlkanälen und Entlüftungsöffnungen
• Schmierung von beweglichen Teilen wie Auswerfern, Führungsschienen und Kernen
• Inspektion und Überprüfung von Verschleißteilen, Dichtungen und Oberflächen
• Überprüfung der Funktion und des Durchflusses des Kühlsystems
• Dokumentation von Beobachtungen und durchgeführten Aufgaben

Eine strukturiert und dokumentiert durchgeführte Wartung bildet zugleich eine wichtige Grundlage für die Beurteilung des Zustands des Werkzeugs im Laufe der Zeit. Und wie stark sich ein Werkzeug abnutzt, hängt in hohem Maße von dem Stahl ab, aus dem es gefertigt ist. Das ist das Thema dieses Artikels: Stahlsorten für Spritzgusswerkzeuge – Auswahl des Werkzeugstahls

Wann muss die Wartung durchgeführt werden?

Der Zeitpunkt für Wartungsarbeiten sollte nicht ausschließlich davon abhängen, wann sichtbare Probleme auftreten. Er sollte sich vielmehr nach geplanten Intervallen richten, die auf folgenden Faktoren basieren:

Anzahl der Zyklen: Die am weitesten verbreitete Methode. Die Wartung erfolgt nach einer vordefinierten Anzahl von Schüssen, die auf das jeweilige Werkzeug und den jeweiligen Kunststoff abgestimmt ist.

Zeitbasierte Intervalle: Relevant für Werkzeuge, die mit langen Laufzeiten und niedriger Zyklusgeschwindigkeit betrieben werden, bei denen zeitbasierte Intervalle sinnvoller sind als zyklusbasierte.

Zustandsbasierte Bewertungen: Im Zusammenhang mit geplanten Produktionsumstellungen oder bei festgestellten Veränderungen der Werkstückqualität, der Zykluszeit oder des Oberflächenbildes.

Ein genau festgelegtes Wartungsintervall basiert auf konkreten Erfahrungen mit dem jeweiligen Werkzeug und den aktuellen Produktionsbedingungen. Was man von einem bestimmten Werkzeug realistischerweise erwarten kann, hängt direkt davon ab, was die Lebensdauer eines Spritzgusswerkzeugs bestimmt.

Die kritischen Bereiche, auf die man achten sollte

Nicht alle Teile eines Spritzgusswerkzeugs unterliegen dem gleichen Verschleiß. Die Belastung konzentriert sich in der Regel auf bestimmte Bereiche, und genau diese Bereiche erfordern die häufigste Aufmerksamkeit.

Formhohlräume und Kerne: Oberflächen, die in direktem Kontakt mit dem Kunststoff stehen, sind Verschleiß und thermischen Einflüssen ausgesetzt. Abrasive Werkstoffe wie glasfaserverstärkter Kunststoff erhöhen den Verschleiß erheblich.

Ausstoßsystem: Ausstoßstifte und -platten sind ständig in Bewegung und müssen regelmäßig geschmiert werden. Eine Versteifung oder Verschleiß an dieser Stelle kann zu Fehlausstoß und Schäden am Werkstück führen.

Kühlsystem: Kalkablagerungen und Verstopfungen der Kühlkanäle verringern die Kühlleistung, verlängern die Zykluszeit und können zu einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung in der Form führen. Dies wirkt sich direkt auf die Qualität der Werkstücke aus.

Passflächen und Dichtflächen: Verschleiß an den Passflächen kann zu Gratbildung und Maßabweichungen außerhalb der Toleranz führen. Regelmäßige Kontrollen und gegebenenfalls Nachbearbeitungen sind erforderlich, um die Dichtungstoleranzen einzuhalten.

Entlüftungsöffnungen: Verstopfte Entlüftungsöffnungen führen zu Verbrennungen an den Werkstücken und zu erhöhtem Druck in der Form. Die Reinigung muss als fester Bestandteil in den Wartungsrundgang aufgenommen werden.

Viele dieser kritischen Bereiche werden direkt von den Konstruktionsentscheidungen beeinflusst, die zu Beginn des Entwicklungsprozesses getroffen wurden. Ein wartungsfreundlich konstruiertes Werkzeug lässt sich leichter instand halten und einfacher ordnungsgemäß überprüfen. Dies wird im Artikel „Design for Manufacturing bei Spritzgusswerkzeugen“ näher beschrieben.

Dokumentation als Arbeitsinstrument

Eine systematische Instandhaltung setzt eine systematische Dokumentation voraus. Dies gilt nicht nur im Hinblick auf die Einhaltung interner Verfahren, sondern auch, weil die Dokumentation in der Praxis das einzige Instrument ist, das einen echten Überblick über den Zustand und die Historie des Werkzeugs bietet.

Ein laufendes Wartungsprotokoll sollte mindestens folgende Angaben enthalten:

• Datum und Anzahl der Zyklen bei der Durchführung
• Welche Aufgaben wurden erledigt?
• Feststellungen zu Verschleiß, Beschädigungen oder Abweichungen
• Ausgetauschte Komponenten

Diese Dokumentation bildet die Grundlage für die Anpassung von Intervallen, die Erkennung von Mustern und das Treffen fundierter Entscheidungen hinsichtlich der Verlängerung der Lebensdauer oder einer Sanierung. Sie bildet zudem die Grundlage für die Bewertungen, die typischerweise im Zusammenhang mit Probefahrt, Einlaufphase und Validierung von Spritzgusswerkzeugen, bei denen die tatsächliche Leistungsfähigkeit des Werkzeugs erstmals ermittelt wird.

Praktische Bedeutung für die Produktion

Unternehmen, die präventive Instandhaltung betreiben, verzeichnen in der Regel weniger ungeplante Produktionsausfälle, eine gleichmäßigere Werkstückqualität und eine bessere Planbarkeit.
Umgekehrt sehen sich Unternehmen, die in erster Linie auf Probleme reagieren, nach und nach mit einer Situation konfrontiert, in der der Instandhaltungsaufwand steigt und das Vertrauen in die Produktion sinkt.

Ein konkretes Beispiel: Ein Kühlsystem, das nicht regelmäßig gereinigt wird, verliert nach und nach an Effizienz. Dies verlängert die Zykluszeit, ohne dass es dabei zu einem deutlichen Ausfall kommt. Die Folge ist eine über einen langen Zeitraum hinweg verlorene Produktionszeit, anstatt eines einzelnen, klar definierbaren Problems.

Bei der vorbeugenden Instandhaltung geht es vor allem darum, die schrittweisen Veränderungen sichtbar zu machen und darauf zu reagieren, die im Produktionsalltag sonst unbemerkt bleiben. Aus einer gesamtwirtschaftlichen Perspektive betrachtet ist die laufende Instandhaltung fast immer kostengünstiger als die Folgen, die entstehen, wenn man darauf verzichtet. Diese Sichtweise wird in dem Artikel näher erläutert: Was kostet ein Spritzgusswerkzeug?

Zusammenhang mit der Verlängerung der Lebensdauer und der Sanierung

Vorbeugende Instandhaltung ist kein Ersatz für eine Verlängerung der Lebensdauer oder eine Sanierung. Sie ist die Voraussetzung dafür, dass die übrigen Maßnahmen Sinn machen.

Ein Werkzeug, das nicht regelmäßig gewartet wird, lässt sich nur schwer richtig einschätzen, wenn es um die Frage der Verlängerung seiner Lebensdauer geht. Und ein überholtes Werkzeug, das anschließend ohne systematische Wartung betrieben wird, wird in der Regel schneller als nötig wieder in denselben Zustand zurückfallen.

Die nächsten logischen Schritte, wenn eine Wartung nicht mehr ausreicht, werden in diesen Artikeln beschrieben: Verlängerung der Lebensdauer von Werkzeugen sowie Überholung und Aufrüstung von Werkzeugen.

Zusammenfassung

Vorbeugende Wartung ist der direkteste Weg, um einen stabilen Betrieb und eine lange Lebensdauer eines Spritzgusswerkzeugs zu gewährleisten.

Entscheidend ist, eher planmäßig als reaktiv vorzugehen, die Maßnahmen auf die am stärksten belasteten Bereiche zu konzentrieren und alles zu dokumentieren, was durchgeführt und beobachtet wird.

Wartung ist kein Kostenpunkt, der aufgeschoben werden kann. Sie ist eine Voraussetzung dafür, dass die Investition in ein Spritzgusswerkzeug die Rendite erzielt, für die sie ausgelegt ist.