Fortschrittliche Werkzeugtechnik & Automatisierung ermöglichen neue Composite-Lichtschacht-Systeme

Herkömmliche Metall-Lichtschächte um Kellerfenster rosten mit der Zeit, was die Festigkeit beeinträchtigen und sogar zum Einbruch unter Erddruck führen kann – Erdverfüllung, die das beim Einbau ausgehobene Erdreich ersetzt. RockWell Window Wells (Springville, Utah, USA) bietet seit Jahren ein Portfolio aus faserverstärkten Kunststoff (FRP)-Lichtschächten und Zubehör mit geringerem Gewicht, höherer Qualität, Lebensdauer, Temperatur- und Schlagfestigkeit als typische Metallprodukte. Für die neueste Denali-Produktlinie wollte RockWell eine günstigere und ästhetisch ansprechendere Composite-Option als bisher am Markt bieten, so Vaughn Cook, Präsident von RockWell. „Wir wollten ein hochwertiges Teil bauen, das mit Stahl-Lichtschächten konkurriert, aber bessere Eigenschaften hat – Schlagfestigkeit, Leichtgewicht.“

Die ursprüngliche RockWell FRP-Linie wird im Vakuum-unterstützten RTM (VARTM) gefertigt – „ein sehr beeindruckendes High-End-Produkt mit detaillierter, geformter Steintextur, die echtem Stein aussieht und sich anfühlt“, sagt Cook. Vor ca. zwei Jahren entschied man sich für eine neue Glasmatten-Thermoplast (GMT)-Linie für einen niedrigeren Preispunkt. „Wir konnten keinen so handwerksintensiven Prozess [für Denali] nutzen – er musste viel schneller und kostengünstiger sein. Da wandten wir uns an Commercial Tool“, so Cook.

RockWell und Commercial Tool Group (CTG, Grand Rapids, Michigan, USA) trafen sich auf der Amerimold in Novi, Michigan. Cook suchte einen Formenbauer mit großen CNC-Fräsmaschinen für massive Pressformen, Composite-Erfahrung und Automatisierungskompetenz.

CTG war perfekt: ein Unternehmen mit mehreren Divisionen – Commercial Tool & Die (CTD) für großformatiges CNC-Fräsen im Formenbau, und CG Automation & Fixture (CGAF) für Downstream-Ausrüstung, Vorrichtungen, Materialhandling und Robotik.

Nach CAD-Reviews und Prototypen fertigte CTG zwei große, 50.000-lb-Produktionsformen aus Aluminium. RockWell nutzt Solidworks, CTG die leicht interfizierbare Siemens NX Suite CAD/CAM/CAE.

Die Formsegmente beginnen als große Aluminiumblöcke, bearbeitet auf einer Zimmermann-Portalfräsmaschine im CTG-Werk. Typische Fertigmaße: 66 Zoll breit × 109 Zoll lang × 60 Zoll hoch. Die Formen nutzen eine prozessintegrierte Wärmebildkamera zur Temperaturüberwachung. Neben Struktur- und Größenanforderungen half CTG bei einem Design für ästhetisch ansprechendere Fenster bei Erhalt nötiger Struktursteifen. CTG brachte eine texturierte Körnung in die Formoberfläche ein. Ein Robotik-Artikulationssystem für Be- und Entladen wurde von CTG passend zu den Formen entwickelt.

CTG fertigte während der Entwicklung drei Erprobungsformen. Entworfen mit Siemens NX CAD/CAM/CAE, gehören sie zu den größten je von CTG gebauten Produktionsformen. Das Gesamtprojekt dauerte gut ein Jahr – vom Erstkontakt bis zur ersten Produktionsform bei RockWell.

Das CTG-System nützt RockWell vielfach: höhere Automatisierung ermöglicht größere Volumen mit höherer Konsistenz und Rückverfolgbarkeit. Einfacherer Informationszugang aus einer Hand statt Koordination mit drei-vier Firmen – minimiert Fehler, reduziert Vorlaufzeiten und Kosten. Ohne Zusammenarbeit gäbe es Terminverzögerungen, höhere Kosten, mindere Qualität, glaubt Cook.

CTG passte Software und Prozesse vor Ort bei RockWell an. „Diese Produkte wären ohne Commercials Automatisierung nicht fertigbar gewesen – Kosten und Sicherheitsrisiken wären nach unseren Berechnungen zu hoch“, ergänzt Cook. „Obwohl dies unser erstes Projekt mit Commercial war, wird es sicher nicht das letzte. Perfekte Match für unseren Erfolg mit der neuen Denali-Linie, die bereits Marktpopularität gewinnt.“ RockWell-Lichtschächte werden über diverse Großhändler an Bauunternehmer und Bauträger verkauft.