Wege der Vollautomatisation für die Herstellung gravierfertiger Tiefdruck-Formzylinder

Vor über 50 Jahren in Hamburg gegründet, werden bei der Faasch GmbH am Standort Ahrensburg und in ihrem europäischen Zweigbetrieb ausschliesslich verkupferte Tiefdruck Zylinderrohlinge hergestellt. Beim nachfolgenden text handelt es sich um einen Anwenderbericht der Faasch GmbH im Zusammenhang mit den Anlagen der Ecograph AG.

Galvanische Verkupferung

Bei der galvanischen Verkupferung ist u.a. das sorgfältige Entfetten und Vernickeln des Tiefdruck-Formzylinders für die Haftung und Qualität der späteren Verkupferung von grosser Bedeutung.
Nach dem Verkupfem des Stahlzylinders wird die benötigte präzise Geometrie der Druckzylinder-Oberfläche auf einem der sechs Polishmaster hergestellt, wobei die Schleifstruktur mit dem Ecopolisher Quattro (Ecograph) im sogenannten "Nassschliff" erreicht wird. Auf dieser Anlage wird zusätzlich mit oszillierendem Läppfilm (Feinstpolieren) gearbeitet. Die erzielte Rauhtiefe der Kupferoberfläche ist präzise definiert und verbessert, auch unter schwierigen Bedingungen, die Verdruckbarkeit des Tiefdruckzylinders.
Die Kupferhärte liegt - je nach Erfordernis - zwischen 100 - 250 HV (Härte nach Vickers).
In einem Punkt jedoch unterscheidet sich die Faasch GmbH von anderen Zylinderherstellern. Aus den Überlegungen, zeit- und kostenintensive Bearbeitungsphasen zu straffen, geht man gemeinsam mit der  gegründeten Schweizer Ecograph AG den Weg, zahlreiche manuelle Arbeitsschritte zu automatisieren. So wurde im Januar 1999 der Grundstein für eine vollautomatische Zylinderbearbeitung gelegt.

Automatisierung - eine intelligente Sache

Martin Denkner, zuständig für die Geschäftsleitung der Faasch GmbH, erläutert das Konzept der Vollautomatisation: »Das Gesamtkonzept ist in drei Phasen aufgeteilt. In der jetzigen Phase 1 wird die Oberfläche der verkupferten Tiefdruckzylinder endbearbeitet. Hierunter fallen die Arbeitsschritte Fräsen, Schleifen und Polieren der Kupferschichten.
In der als nächstes realisierten Phase 2 werden die galvanischen Anlagen für die Entfettung, Vernickelung und Verkupferung in die bestehende Linie integriert, so daß dann der gesamte Verkupferungs- und Endbearbeitungsprozeß vollautomatisch ablaufen wird. In Phase 3 könnte in die Linie durchaus noch eine Graviereinheit integriert werden, die dann ebenfalls vollautomatisch bestückt wird.«

Arbeitsweise der Ecograph-Anlage

Die Ecograph-Anlage besteht als eine in sich geschlossene Fertigungseinheit. Auf zehn hintereinanderliegenden Zylinderstellplätzen werden die zu bearbeitenden Druckwalzen auf speziellen Transportwagen plaziert. Der Leitrechner der Anlage erkennt die Belegung der Zylinderstellplätze und fordert das Bedienpersonal zur Eingabe des gewünschten Bearbeitungsprogrammes sowie der Bearbeitungsreihenfolge auf. Die Eingabe von Zylinderparametem, wie z.B. Ballenbreite und -umfang ist überflüssig, da die Anlage diese Daten selbst abruft. Der in der Anlage integrierte Automatikkran ist mit einer Infrarot-Lasermessvorrichtung ausgerüstet, die nach Starten des Programmzyklusses jeden Zylinder mit zwei Laserstrahlen abtastet. Hierbei erkennt der Leitrechner, um welche Zylinderkontur - also Zylindertyp, Ballenbreite und Umfang - es sich handelt, und veranlasst alle Einstellungen an den Bearbeitungsstationen und startet das Bearbeitungsprogramm selbständig.
»Die Automatikanlage lief vom ersten Tag an problemlos«, so Martin Denkner. »Die Installations- und Anlaufphase konnte bereits nach drei Tagen abgeschlossen werden und war deutlich kürzer als wir planten.
Unsere Hauptsorge über Störungen an dem Leitrechnersystem relativierte Ecograph durch eine Möglichkeit für Ferndiagnose via Modem. Die Techniker von Ecograph können sich im Extremfall von der Schweiz aus direkt in unseren Leitrechner
einloggen und das Problem von dort aus beheben. Das spart teure Stillstandszeiten sowie Technikereinsätze.«
Verfahrensbedingt sind die Fertigungszeiten im Vergleich zur manuellen Bearbeitung gleich; eine Änderung liegt aber in der Tatsache, dass die »Manpower«, und damit Kosten, reduziert werden.
Moderne Produktionsverfahren garantieren stets genaue und reproduzierbare Fertigungsqualitäten bei kürzesten Durchlaufzeiten. Die Investition in die
Ecograph-Anlage geschah vor allem aus der Tatsache heraus, dass die Zylinderformenherstellung zu teuer und zu langsam war. Heute können durch die Vollautomatisierung kürzere Lieferzeiten realisiert und die Kosten für den Tiefdruckzylinder spürbar gesenkt werden.