Automatisierte Fügetechnik: Kleinserie in Großserienqualität

Zu den Kernkompetenzen der OSBRA Formteile GmbH gehört die Herstellung lackierter Karosserieanbauteile für die Automobilindustrie. Als Systempartner für innovative Lösungen im Kunststoffbereich produziert das Unternehmen unter anderem Kotflügel, Schweller, Diffusoren, Radverbreiterungen, Stoßfänger, Kühlerblenden und andere Verkleidungselemente. Die Kunden aus den Bereichen PKW und LKW schätzen dabei die individuellen Lösungen von OSBRA, zu denen auch die Lieferung hochwertiger Komponenten in Wagenfarbe zählt. Der Name des Unternehmens mit Hauptsitz in Mindelheim geht auf die Anfangsbuchstaben der 1981 von Oskar Braunsberger gegründeten Prototypenwerkstatt für Formteile aus Kunststoff zurück. Über die letzten vier Jahrzehnte entwickelte sich das Unternehmen aus dem Allgäu zu einem gefragten Zulieferer von Formteilen für kleinere und mittlere Serien. Dies auch, weil die gefertigten Interieur- und Exterieurteile aus Kunststoff eine derartige Qualität aufweisen, dass sie zur Veredelung und Individualisierung von hochwertigen Fahrzeugen entscheidend beitragen. Eigens für die Veredelungsprozesse wurde 2014 eine Halle mit 1500 qm Produktionsfläche gebaut. Alle angebotenen Techniken können vor Ort abgebildet werden. Dazu gehört neben CNC-Fräsen und Stanztechnik, Heißprägen sowie weitere Klebe- und Fügetechniken auch das Ultraschallschweißen. Beim Ultraschallschweißen arbeitet OSBRA erfolgreich mit Maschinenbau Technologie Herrde, kurz MTH, zusammen.

Umstellung auf automatisiertes Ultraschallschweißen
Bis 2018 war die Fügearbeit an Radlaufverbreiterungen und Kühlerverkleidungen bei OSBRA noch Handarbeit. Während dies in der Möbelindustrie oder bei der Produktion von Uhren als Gütekriterium gilt, gibt es im Bereich Automotive andere Einschätzungen. Dies gilt laut Sebastian Ohler, Leiter der Veredelung bei OSBRA, auch für die Zulieferindustrie. „Die Handverschweißung ist nicht nur deutlich zeitaufwändiger als die automatisierte, sie ist auch nicht prozesssicher. Seit der Umstellung haben wir über 100.000 verschweißte Radverbreiterungen und Scheinwerfermasken ausgeliefert. Dieser Schritt war genau der richtige, um die hohen Qualitätsanforderungen unserer Kunden bei steigenden Stückzahlen zu erfüllen.“

Da bis 2018 bei OSBRA noch keine Expertise bezüglich Sondermaschinen im Bereich des Ultraschallschweißens vorlag, wurde MTH hinzugezogen. Seit über 25 Jahren ist das Unternehmen dank Qualität „Made in Germany“ bewährter Partner beim Fügen und Verbinden von Kunststoffen für die Automobil-, Medizin- und Industrietechnik sowie für die Textilindustrie. Mit den Serien- und Sonderlösungen aus dem schleswig-holsteinischen Henstedt-Ulzburg können Kunststoffteile schnell, einfach und nachhaltig bearbeitet werden. Eine Basis des Erfolgs von MTH sind Handschweißgeräte. An einen Ultraschallgenerator angeschlossen, sorgen die Geräte in Pistolenform dafür, dass sich thermoplastische Kunststoffteile per Ultraschall miteinander verbinden lassen. Dabei werden durch das Einleiten von hochfrequenten, mechanischen Schwingungen die Werkzeuge, so genannte Sonotroden, in Resonanzschwingungen versetzt. Die Sonotrode überträgt dann die Schwingungen unter Druck auf das Werkstück und erzeugt eine Reibungswärme, sodass die Kunststoffteile kurzzeitig viskos werden. Nach dem Erkalten sind sie punktgenau miteinander verbunden. Bei Sondermaschinen aus dem Hause MTH ist das Arbeitsprinzip gleich, aber die Verbindung der Kunststoffteile erfolgt voll automatisiert nach vorgegebenen Parametern. Auf diese Weise kann in kurzer Zeit eine vordefinierte Anzahl von Schweißpunkten an den der Anlage zugeführten Bauteilen millimetergenau angebracht werden. Weil Firmengründer Mathias Herrde neben der Fügetechnik mit Qualitätssonotroden von MTH auch hinsichtlich der Antriebs- und Steuerungstechnik komplett auf Lösungen „Made in Germany“ vertraut, ist ein Verrutschen der Teile ausgeschlossen und die Verschweißung wird selbst nach Hunderttausenden von Zyklen zur Punktlandung.

Dementsprechend sind mit den maßgeschneidert gefertigten Ultraschallschweißanlagen von MTH auch höchste Anforderungen von bekannten deutschen Automobilmarken aus dem Premiumsegment zu erfüllen. Eine dieser Marken, die seit über 40 Jahren auch für erstklassige Geländewagen bekannt ist, legte für die neuen Radlaufverbreiterungen und den Kühlergrill einer modernisierten Erfolgsserie die Messlatte für die Zulieferer nicht nur von der Fertigungsqualität her betrachtet, sondern auch von der Abnahmemenge her deutlich höher als zuvor. Genug Gründe für das Team rund um Dr. Thomas Freudenberg, Geschäftsführer und Mehrheitseigentümer von OSBRA, fertigungs- und produktionstechnisch neue Wege zu gehen. Obwohl das bayerische Unternehmen zuvor noch nicht mit MTH zusammengearbeitet hatte und es eine Entfernung von immerhin 800 km zwischen beiden Standorten zu überbrücken galt, war man im Allgäu nach den Kennenlern- und Beratungsterminen mit Firmengründer Mathias Herrde überzeugt. Die Automotive-Referenzen gaben zusätzliche Sicherheit, dass MTH die entsprechenden Anlagen in der verlangten Qualität kundenspezifisch entwickeln, fertigen und ausliefern würde. „Die Zusammenarbeit mit MTH war so, wie wir uns das erhofft haben. Herr Herrde und sein Team haben uns nicht nur mit Know-how unterstützt, sondern waren auch in der Lage, innerhalb kürzester Zeit auf im Prozess geänderte Qualitätsstandards zu reagieren“, so Sebastian Ohler.

Qualität schafft Vertrauen
Wie zufriedenstellend die Partnerschaft zwischen den beiden deutschen Zulieferern lief, zeigt auch folgende Tatsache: Während die Abnahme der ersten Anlage durch die Verantwortlichen von OSBRA noch bei MTH vor Ort im hohen Norden erfolgte, verzichtete man beim zweiten Auftrag auf diesen Schritt und ließ sich die Ultraschallschweißanlage für die Kühlerverkleidungen direkt per Spediteur in das Allgäu liefern. Mathias Herrde freut sich über das gezeigte Vertrauen seiner Geschäftspartner und erinnert sich: „Wir haben alles gegeben, dass der Spezialtransport so früh wie möglich hier in Henstedt auf die A7 auffahren konnte. Als 12 Stunden später von Herrn Ohlers Team der Anruf kam, alles sei gut am anderen Ende der A7 angekommen und heil abgeladen, waren wir überglücklich!“

Beide Anlagen laufen seit der Inbetriebnahme im Zwei- bzw. Dreischichtbetrieb einwandfrei. Dazu Sebastian Ohler: „Aufgrund einiger Änderungen und neuer Qualitätsstandards seitens unseres Kunden, waren nach und nach einige Modifikationen an beiden Maschinen auszuführen. Diese waren aber dank der Zusammenarbeit und Unterstützung durch MTH kein Problem und ließen sich schnell umsetzen.“ Dass das Ergebnis dieser erfolgreichen deutschen Koproduktion hochwertige Produkte für Premiumfahrzeuge sind, die durch die professionelle Veredelung neben geringsten Spaltmaßen und edelsten Lackierungen auch durch Wertstabilität glänzen, macht den Automobilfan und ehemaligen Rallyepiloten Mathias Herrde durchaus stolz auf die Partnerschaft: „Wir konnten erneut zeigen, dass MTH nicht nur bei Handschweißgeräten Maßstäbe in Werkstätten für die Reparatur von Kunststoffteilen setzt. Neben unseren Sondermaschinen für die Serienfertigung von Motorraumabdeckungen, Airbagkappen oder Handschuhfächern belegen die Arbeiten von OSBRA, dass man mit automatisiertem Ultraschallschweißen von MTH auch bei der Veredelung von Nobelfahrzeugen in der ersten Liga mitspielt.“ Er sieht sein Unternehmen dabei in der Rolle des kreativen Zulieferers, mit dem man durch gemeinsame innovative Fertigungstechnologien gerade in der Automobilbranche gerne zusammenarbeitet. Dies auch, weil man zusammen ehrgeizige Ziele umsetzt, wie dieses Einsatzbeispiel zeigt.

Autor
Robert Timmerberg, Fachjournalist in Düsseldorf und Geschäftsführer der plus2 GmbH.

Weiterführende Links
Ultraschallschweißanlagen von MTH bei YouTube 
https://www.youtube.com/channel/UC1VPTyoXOyp7_G8ZJSWcJeg 
https://www.youtube.com/watch?v=R5i1t3Jf8fg 
https://www.youtube.com/watch?v=HiWIYZGPb9E 
https://www.youtube.com/watch?v=YC654tSHym8