Werkzeuge präzise prüfen mit Sensortechnologie

Basdorf, Lampe & Partner in Berlin Köpenick fertigt Gusswerkzeuge für die Automobil- und Bahnindustrie. Aus jedem entstehen später beim Kunden Millionen Bremsen oder Motorblöcke. Maßhaltigkeit ist dabei sehr wichtig. Seit zwei Jahren wird das Unternehmen dabei durch den 3D-Sensor Zeiss Comet unterstützt.

28. September 2019
Werkzeuge präzise prüfen mit Sensortechnologie
Messtechniker Kevin Müller beim Einrichten von Zeiss Comet. Der 3D-Sensor misst die Oberfläche von Teilen auf 0,1 Millimeter genau – in nur wenigen Stunden. (Bild: Zeiss)

Die Qualitätssicherung aufzurüsten, war unumgänglich. »Die Ansprüche der Kunden an die Präzision sind gestiegen und nehmen immer weiter zu«, sagt Felix Kricheldorff, Firmenchef von Basdorf, Lampe & Partner. Das ist verständlich, denn an den Produkten des Unternehmens hängen enorme Kosten. Wichtigste Dienstleistung ist die Herstellung von Werkzeugen für den Guss von Metallteilen für Verbrennungsmotoren, Bremsen und andere Komponenten an Autos und Zügen, auch Werkzeuge zur Umformung von Blechen und faserverstärkten Kunststoffen entstehen hier. Mit einem einzigen Werkzeug aus Berlin Köpenick werden später in Ingolstadt oder München Millionen Teile gegossen. Ist das Werkzeug nicht absolut präzise, produziert es Tonnen an Schrott und hohe Kosten.

Vier Stunden statt eine Woche

Diese Werkzeuge sind zum Teil groß und zentnerschwer und teilweise bizarr geformt. Jeder Quadratzentimeter ihrer Oberfläche muss auf wenige Mikrometer genau die richtige Höhe haben. Das Prüfen der kompletten Oberfläche eines komplexen Werkzeugs mit einem Koordinatenmessgerät ist prinzipiell möglich, würde aber bis zu einer Woche dauern. Bei Abweichungen muss das Werkzeug nachbearbeitet und erneut geprüft werden. Alles in allem ein langwieriger Vorgang und bei den hohen Ansprüchen an die Termintreue der Kunden kein praktikabler Weg. Mit dem seit zwei Jahren in der Produktionshalle des Betriebes stehenden Zeiss Comet dauert eine Prüfung dagegen meist nicht länger als vier Stunden, bei kleineren Teilen auch deutlich kürzer. Das beschleunigt die Prozesse erheblich.

Das war aber nicht von Anfang an so. »Wir haben ein Jahr gebraucht, bis wir uns auf die Messergebnisse verlassen konnten«, sagt Frank Heinzelmann, einer der beiden Qualitätsprüfer im Betrieb. Das lag nicht am Messgerät, das arbeitete zuverlässig, sondern an den Prozessen, die erst darauf abgestimmt werden mussten. So hat die Halle unterm Dach große Glasfenster, im Sommer knallt das Sonnenlicht direkt auf einige Arbeitsplätze.

Ist der 3D-Sensor dort gerade mit einer Messung beschäftigt, kann es passieren, dass sich die viele Kilogramm schweren Metallteile ausdehnen und die Messergebnisse verfälscht werden. Daraus habe man gelernt, sagt Heinzelmann, der seit 25 Jahren, also seit Beginn des Unternehmens, hier als CNC-Fräser arbeitet. Erst habe man einen Sonnenschirm aufgestellt, allerdings ohne Erfolg. Zurzeit wird eine Ecke der Halle so verdunkelt, dass Licht und Hitze die Messungen nicht mehr beeinflussen können. Schnell ging dagegen die Einarbeitung in die Zeiss Software Colin 3D. »Wir haben eine gute Schulung bekommen und die Software ist auch sehr intuitiv«, sagt Heinzelmann. »Und wenn es doch mal Fragen gab, hat uns der ZEISS Service schnell geholfen.«

Bürste als Mahnung

Trotz seiner erst 30 Jahre ist auch Felix Kricheldorff schon lange dabei. Zu seinen frühen Erinnerungen gehören die Gespräche seines Vaters mit seinem Großvater, bei denen der Steppke Zuckerstücke essen durfte. Großvater Klaus Basdorf hatte die Firma 1994 in der Nachwendeeuphorie mit zwei Partnern gegründet. Sein Sohn, Kricheldorffs Vater, war an der Firma nicht interessiert. So setzte der Gründer alles daran, zumindest den Enkel fürs Geschäft zu begeistern. Ab 2007 arbeitete Felix als Aushilfe mit.

Sein Großvater habe ihm damals eine Bürste in die Hand gedrückt, in der er die meisten Borsten abgeschnitten hatte, damit der Enkel besser den Graugusstaub zwischen den Wandpaneelen in der Fabrikhalle herausscheuern konnte. »Damit wollte er mir sagen, dass man Dinge auch anders als gewohnt angehen kann«, erinnert sich der heutige Firmenchef.

Die Bürste liegt heute noch im Regal in seinem Büro, gleich neben einer vergilbten Stadionzeitschrift, die der Fußballclub Union Berlin an jenem Wochenende im Februar 1989 veröffentlicht hatte, als Felix zur Welt kam.

Als Klaus Basdorf 2013 überraschend starb, musste sein Enkel ins kalte Wasser springen und den anstehenden Kulturwandel bewältigen. Die Digitalisierung und der wachsende Anspruch der Kunden an hohe Qualität und kurze Lieferzeiten haben den Druck auf das Unternehmen erhöht. Diesen Anspruch könne man nur mit den allerbesten Mitarbeitern erfüllen. Der Firmenchef sieht seine Aufgabe deshalb vor allem darin, Menschen zu entwickeln. Und trotzdem: Hin und wieder holt Kricheldorff die alte Bürste seines Opas aus dem Regal und sinniert, wie ein Problem an einem Gusswerkzeug zu lösen ist. Damit sich beim Kunden das gegossene Teil aus der Form löst, muss diese aus mindestens zwei, häufig auch einigen mehr Werkzeugteilen, Halbzeuge genannt, bestehen. Das Setzen der Nähte ist ein kompliziertes dreidimensionales Puzzle, das viel Erfahrung und Kreativität erfordert. Und gute Messtechnik. Denn beim Erkalten schrumpft das Gussteil. Damit es nicht zu klein wird, muss das Werkzeug von vornherein etwas größer sein. Bei komplex geformten Bauteilen stellt Zeiss Comet sicher, dass es nicht zu unliebsamen Überraschungen kommt.

Der Anwender

Die Basdorf, Lampe & Partner GmbH wurde 1994 in Köpenick im Südosten Berlins gegründet. Mitgründer Klaus Basdorf ist der Großvater des heutigen Firmenchefs Felix Kricheldorff. Damals wie heute befindet sich das Unternehmen im Innovationspark Wuhlheide, seit 2001 in einem neuen Gebäude. Die 30 Mitarbeiter stellen Formen und Werkzeuge her sowie Versuchsmodelle und Prototypen, hauptsächlich für die Automobilindustrie und Gießereien. Der Maschinenpark umfasst heute acht CNC-Fräsmaschinen, darunter drei 5-Achs-Maschinen, sowie zehn CAD/CAM-Stationen. Seit 2003 ist die Firma nach DIN EN ISO 9001 zertifiziert.

Das ältere Koordinatenmessgerät, das noch in der Werkstatt steht, nutze man nur noch selten, sagt Frank Heinzelmann. Die Kunden forderten Toleranzen von 0,1 bis 0,2 mm, »die dafür notwendige Messgenauigkeit erreicht Comet für alle Teile.«