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Die Federnindustrie und die Fachmesse wire 2010

Sehr wichtige und vielfältig eingesetzte Erzeugnisse der drahtverarbeitenden Industrie sind technische Federn. Sie mögen zwar häufig unscheinbar aussehen und einen relativ niedrigen materiellen Wert haben, doch sind sie für die Funktion mechanischer Systeme und zur Übertragung von Elektrizität unverzichtbar.

Die Gesamtwirtschaftslage beeinflusst natürlich auch die Drahtverarbeiter, zumal sie zu rund 60 % für die von der Krise besonders stark betroffene  Automobilindustrie und deren Zulieferer arbeiten. Da aber der technische Fortschritt eng mit der Weiterentwicklung der Draht- und drahtverarbeitenden Industrie mitsamt deren Zulieferern verbunden ist, bieten sich ihr auch in Krisenzeiten viele Chancen.

Federn und ihre Funktion

Als technische Feder bezeichnet man ein Maschinenelement, das unter Veränderung seiner Form mechanische Kräfte aufnehmen, speichern, gezielt weitergeben oder unschädlich machen kann. Die meisten Federn werden aus Draht oder metallischem Band geformt, wobei spezielle Federstähle, aber auch Nichteisenmetalle, zum Beispiel bestimmte Kupfer-Legierungen, zum Einsatz kommen. Die an Federn gestellten Anforderungen sind häufig sehr komplex, und die Formenvielfalt ist praktisch grenzenlos. Wichtigste Kenngröße einer Feder ist die Federkonstante (oder Federkennlinie), die die Beziehung zwischen Belastung und Verformung angibt. Allgemein am bekanntesten dürften die aus einem feinen Draht schraubartig gewundenen Kugelschreiberfedern oder die aus einem wesentlich stärkeren Draht oder Stab gewickelten Tragfedern von Kraft- oder Eisenbahnfahrzeugen sein, die wegen ihrer Form und ihrer Auslegung auf Druckbelastung als Schraubendruckfedern bezeichnet werden. Gut die Hälfte der produzierten Federn wirkt in Kraftfahrzeugen, die andere Hälfte in allen sonstigen Bereichen der Technik.

In einem Kraftfahrzeug wiederum können rund 8000 Federn eingebaut sein, die die unterschiedlichsten Aufgaben haben. Ein Beispiel hierfür ist in der vom Stahl-Informations-Zentrum in Düsseldorf herausgegebenen Broschüre “Draht zur Zukunft” nachzulesen: Demnach müssen die Ventilfedern in Verbrennungsmotoren die Einlassventile für das Kraftstoff-Luft-Gemisch und die Auslassventile für die Abgase und Verbrennungsrückstände in ihrem Sitz halten und kontrolliert schließen. In einem Viertaktmotor wirkt eine derartige Feder bei einer Drehzahl von 4.000 U/min daran mit, dass sich ein Ventil in der Sekunde 33 mal und in der Stunde fast 120.000 mal öffnet und schließt. Hochgerechnet auf ein Motorenleben von etwa 200.000 km muss eine Ventilfeder somit rund 200 Mio. Lastwechsel ohne Ermüdung oder gar Bruch ertragen.

Fertigungstechnologie

Die Fertigung von Drahtfedern erfolgt auf verschiedenen Arten von Maschinen, beispielsweise Federwindeautomaten, infolge eines komplizierten, heute oft elektronisch gesteuertes Zusammenspiel aus Draht- und Werkzeugbewegungen. Da die meisten Federn in mehr oder weniger großen Mengen gefertigt werden, ist ihr Einzelpreis in der Regel relativ niedrig, ihr Versagen kann aber erhebliche materielle oder gar Personenschäden zur Folge haben. Deshalb sind Federnhersteller auf zuverlässig arbeitende Maschinen und Prüfeinrichtungen angewiesen, deren Fähigkeiten ständig weiterentwickelt und verfeinert werden. Heute lässt sich sagen, dass „die Anzahl und die Formenvielfalt von Produkten, die aus Draht und metallischen Rohren hergestellt werden können, tatsächlich nur durch die Phantasie der Konstrukteure begrenzt sind“ [1], wie Mike McNulty, Chefredakteur der Fachzeitschrift „Wire Forming Technology International“ in der Frühjahrsausgabe 2009 einleitend zu einem Beitrag über Anforderungen an Maschinen zum Formen von Draht- und Rohrprodukten schreibt. Peter Schneider, Geschäftsführer der Itaya Europe GmbH, der europäischen Tochtergesellschaft des japanischen Federmaschinenherstellers Itaya, konkretisiert, „dass die Wünsche der Federnhersteller an die Maschinenhersteller und die Lösungen, die diese dann entwickeln und anbieten, sich gegenseitig befruchten und somit  immer raffiniertere Möglichkeiten zur Fertigung und Formgebung von Federn zur Verfügung stehen.“

Den aktuellen Stand der Federmaschinentechnik verkörpern beispielsweise rechnergesteuerte Federform-Zentren mit 15 Achsen sowie optoelektronische Prüfsysteme, die mit zwei Kameras in extrem kurzen Messzeiten während der Fertigung an jeder Feder mehrere Parameter prüfen – wie Steigungswinkel und Parallelität von Federwindungen – und automatisch, wenn nötig, unverzüglich den Fertigungsprozess korrigieren. Die Fortschritte in der Antriebstechnik ermöglichen es darüber hinaus, dass die Werkzeugschlitten sich auf kürzestmöglichen Wegen nicht nur mit hoher Geschwindigkeit bewegen, sondern auch sanft anfahren und gedämpft abbremsen. Damit sind hohe Produktionsgeschwindigkeiten bei ruhigem, schonungsvollen Maschinenbetrieb möglich. Eine weitere Besonderheit, die Federmaschinenhersteller entwickelt haben, betrifft das Abschneiden der gefertigten Feder vom restlichen Draht. Bei Schraubendruckfedern müssen die Enden in einem gesonderten Arbeitsgang abgeschliffen werden, damit die Feder eine möglichst gute Auflagefläche senkrecht zur Federachse erhält und vermieden wird, dass die Drahtkante der letzten Federwindung in die vorletzte drückt und sie somit beschädigt.

Da auf das Schleifen bis zu 60 % der Gesamtkosten der Federnherstellung entfallen, wie die Fachzeitschrift “Draht” im Februar 2009 schreibt, lassen sich beträchtliche Kosten einsparen, wenn die Feder durch einen schräg verlaufenden Schnitt vom Draht abgetrennt wird und in nur noch geringem Maße geschliffen werden muss. Mit einer geeigneten elektronischen Steuerung können die Formgebungswerkzeuge außerdem so bewegt werden, dass eine fertigungstechnisch bedingte winzige, aber oft unerwünschte Verformung der letzten Federwindung ausgeglichen wird. Für Federnhersteller sind moderne Fertigungseinrichtungen ein Muss für die Zukunftssicherung.

Die Krise und ihre Chancen

Die Auswirkungen der globalen Finanzkrise treffen auch die Federnhersteller, zumal viele von der Automobilindustrie abhängig sind; erschwerend kommt hinzu, dass Banken bei der Kreditvergabe an mittelständische Unternehmen, besonders an solche aus dem Kreis der Automobilzulieferer, sehr zurückhaltend sind. Diese Situation wird überdies durch einen hohen internationalen Wettbewerbsdruck verschärft. Giovanni B. Manenti, Direktor des italienischen Federnhersteller-Verbandes ANCCEM [2] beschreibt in der Verbandszeitschrift “Mollificio Notizie”, Ausgabe Mai 2009, die Federnindustrie in einer  “außergewöhnlichen Phase”, die “epochale Veränderungen” mit sich bringen wird.

Mehr denn je dürften die menschlichen und fachlichen Geschicke der Unternehmer gefragt sein. Einer von ihnen, Walter Bach, geschäftsführender Gesellschafter der international tätigen Firmengruppe Scherdel, nennt in der Kundenzeitung ”Scherdel aktuell“, Ausgabe 1/09, unter anderem Innovationsbereitschaft und Kreativität, die Ausweitung des Kundendienstes und das Aufspüren von Einsparpotentialen in der eigenen Organisation und Fertigung als Kriterien, um wettbewerbsfähig zu bleiben, und weist darauf hin, “dass es auch in der Vergangenheit stets die bewegten Zeiten waren, die Unternehmen Chancen zur Verbesserung geboten haben.” An anderer Stelle in der Zeitung wird übrigens darauf hingewiesen, dass es im Chinesischen für die Begriffe “Krise” und “Chance” ein und dasselbe Schriftzeichen gibt…

Stephen Wood, Chairman des Draht- und Kabelmaschinen-Herstellerverbandes IWMA* und Präsident der Steel-Wire Europe Ltd: geht davon aus, dass das Jahr 2009 für Draht- und Kabelhersteller auf der gesamten Erde eine sehr ernste Herausforderung werden wird. Er sieht derzeit noch kein richtiges Anzeichen eines Aufschwungs, ist aber davon überzeugt, dass “die Fachmesse wire 2010 ideal platziert ist, weil die Kunden anfangen, über ihre Bedürfnisse und Investitionen nachzudenken, um sich den Herausforderungen der wirtschaftlichen Erholung zu stellen.” [3]

Die wire 2010

Die Fachmesse wire, Internationale Leitmesse für die Draht- und Kabelindustrie, ist seither der Ort, an dem alle namhaften Draht- und Kabelmaschinen-Hersteller ihre Neuheiten vorstellen. Die Branchenleitmesse informiert über zukunftsweisende Fertigungskonzepte. Synergieeffekte ergeben sich durch die zeitlich und räumlich parallel zur wire abgehaltene internationale Rohrfachmesse Tube. Die wire 2010 findet vom 12. bis zum 16. April 2010 in Düsseldorf statt.