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Eintrag vom 29.05.2026
Bevor die erste Spritzgussmaschine anläuft, ist das Bauteil bereits hundertfach gefertigt worden, digital. Was nach einem Paradox klingt, ist die Realität moderner CAD/CAM-gestützter Produktrealisierung im Werkzeugbau: Konstruktion und Fertigung wachsen so eng zusammen, dass Fehler erkannt und behoben werden, lange bevor das erste Gramm Kunststoff in eine Form fließt. Bei Kronen-Hansa-Werk in Lohne ist dieser Ansatz keine Theorie. Der Inhouse-Werkzeugbau arbeitet durchgängig mit CAD- und CAM-Systemen von der ersten Skizze bis zum freigegebenen Serienwerkzeug.
CAD steht für Computer Aided Design, also die computergestützte Konstruktion. Im Werkzeugbau bedeutet das: Das Bauteil und die dazugehörige Spritzgussform entstehen zunächst als präzises 3D-Modell am Bildschirm. Jede Geometrie, jede Wandstärke, jede Funktionsfläche wird digital definiert, bevor irgendjemand einen Fräser ansetzt.
CAM steht für Computer Aided Manufacturing. Hier übernimmt die Software das fertige CAD-Modell und leitet daraus konkrete Maschinenprogramme ab: Werkzeugwege, Frässtrategien, Achsbewegungen für CNC-Anlagen. Die CNC-Fräse oder Erodiermaschine arbeitet direkt auf Basis dieser Daten.
Der entscheidende Punkt ist die Durchgängigkeit. In der klassischen Fertigung wird eine Konstruktionszeichnung oft manuell in Maschinensprache übersetzt, was zwangsläufig Interpretationsspielraum und damit Fehlerquellen schafft. Im CAD/CAM-Workflow gibt es diesen Bruch nicht. Das digitale Modell ist die alleinige Datenquelle, von der Konstruktion bis zur fertig gefrästen Kavität.
Ein neues Produkt beginnt mit einer Anforderungsanalyse. Welche Geometrie soll das Bauteil haben? Welches Material wird verarbeitet? Wie hoch ist die geplante Stückzahl? Diese Fragen bestimmen das Werkzeugkonzept grundlegend und werden idealerweise gelöst, bevor die eigentliche Konstruktion startet.
Im nächsten Schritt entsteht das digitale Modell der Spritzgussform. Dabei werden bereits in dieser Phase alle fertigungskritischen Parameter eingearbeitet: die Position des Angusses, die Führung der Kühlkanäle, die Anzahl der Kavitäten und die Entformungsschrägen. Letztere sind ein gutes Beispiel dafür, wie viel Arbeit im CAD vorab geleistet wird. Eine zu geringe Entformungsschräge führt dazu, dass das fertige Bauteil in der Form klemmt. Das im Modell zu prüfen kostet Minuten. Es nach dem ersten Probeschuss zu korrigieren kostet Tage.
Bevor irgendeine Maschine anläuft, wird der Fertigungsprozess simuliert. Füllverhalten des Kunststoffs, thermische Belastung, mögliche Kollisionen der Werkzeugwege, das alles lässt sich digital durchspielen. Was die Simulation aufdeckt, kann der Konstrukteur direkt im Modell korrigieren. Was sie nicht aufdeckt, muss im Stahl korrigiert werden, und das ist ein erheblicher Unterschied.
Das freigegebene CAD-Modell wird in das CAM-System übergeben. Die Fachkräfte im Werkzeugbau wählen Bearbeitungsstrategie und Maschinentypus: 3-Achs-Fräsen für einfachere Geometrien, 5-Achs-Simultanfräsen für komplexe Konturen, Senkerodieren für Feingeometrien in den Kavitäten. Das CNC-Programm steuert dann die Maschine direkt an. Schruppen, Schlichten, Feinbearbeitung folgen in definierten Schritten.
Nach der Werkzeugfertigung folgt die Erstbemusterung. Die Form wird eingerichtet, ein erster Probeschuss gemacht und das Ergebnis maßlich geprüft. Abweichungen werden im eigenen Haus bewertet und korrigiert. Erst nach der Freigabe geht das Werkzeug in die Serienproduktion.
Es gibt Kunststoffverarbeiter, die ihre Spritzgusswerkzeuge extern beschaffen. Der entscheidende Nachteil dabei ist der fehlende Rückkopplungskanal: Wenn in der Serienproduktion eine Anpassung am Werkzeug nötig wird, verlässt es das Haus, und die Produktion wartet. Bei Kronen-Hansa-Werk ist das anders. Konstruktion, Werkzeugbau und Spritzgussfertigung befinden sich unter einem Dach in Lohne. Der Konstrukteur sitzt neben dem Werkzeugmacher, und beide kennen die Spritzgussmaschinen, auf denen das Werkzeug später laufen wird.
Änderungen in frühen Projektphasen lassen sich schnell umsetzen, weil das parametrische CAD-Modell gezielte Anpassungen ohne komplette Neukonstruktion erlaubt. Korrekturen nach der Erstbemusterung werden direkt bearbeitet, ohne Wartezeiten durch externe Dienstleister. Und das Wissen aus der laufenden Serienproduktion fließt direkt in die Konstruktion des nächsten Werkzeugs ein.
Mit rund 30 Spritzgussmaschinen, Thermoplast-Schaumguss, 2K-Technik und PUR-Fertigung im selben Betrieb muss jedes Werkzeug auf die spezifischen Prozessbedingungen der jeweiligen Anlage abgestimmt sein. Genau das leistet ein Werkzeugbau, der diese Anlagen täglich vor Augen hat.
Ein häufiges Missverständnis ist, dass Qualitätssicherung im Spritzguss erst bei der Maßprüfung fertiger Teile beginnt. Tatsächlich fängt sie im CAD-Modell an. Toleranzen werden bereits in der Konstruktion definiert, nicht nachträglich korrigiert. Die Simulation prüft, ob das Werkzeug diese Toleranzen unter realen Prozessbedingungen einhalten kann.
Das CNC-Programm fertigt die Kavitäten mit einer Präzision, die manuelles Arbeiten nicht reproduzierbar erreichen kann. Und eben diese Reproduzierbarkeit ist das Kernversprechen seriöser Spritzgussfertigung: Das tausendste Teil muss genauso sitzen wie das erste.
Bei Kronen-Hansa-Werk ist dieser Workflow eingebettet in ein Qualitätsmanagementsystem nach DIN EN ISO 9001:2015. Das CAQ-System SYNCOS begleitet die laufende Serienfertigung und schließt den Kreis zwischen digitaler Konstruktionsvorgabe und realem Fertigungsergebnis. Dokumentation, Prozessüberwachung und Rückverfolgbarkeit sind damit kein Zusatzaufwand, sondern integraler Teil des täglichen Betriebs.
Komplexe Bauteilgeometrien wie die 2K-Trägerbretter der Topline-Serie sind ein gutes Beispiel. Zwei unterschiedliche Kunststoffe, Trägerbrett und Softgriff, werden in einem Werkzeug mit Drehteller- oder Overmoulding-Technik zu einem Bauteil verbunden. Damit das funktioniert, müssen Werkzeuggeometrie, Materialfluss und Prozesstiming sehr genau aufeinander abgestimmt sein. Das beginnt im CAD.
Funktionale Oberflächen wie das eingeschnittene Rautenmuster der Fliesenwaschbretter oder die Noppenstruktur des Rustica-Bretts entstehen direkt in der Kavität. Wer hier beim Werkzeugbau spart, spart am Produkt.
Variantenreiche Produktlinien mit unterschiedlichen Größen, Farben oder Auflagen lassen sich mit parametrischen CAD-Modellen effizient abbilden. Varianten werden nicht neu konstruiert, sondern aus einem Basismodell abgeleitet. Das spart Konstruktionszeit und reduziert das Fehlerrisiko bei Wiederholteilen.
Für alle Knieschoner-Produkte des Hauses, von der ergonomischen ERGO-Schale bis zum Kniefix-Gelenk mit beweglichen Hartschalen, gilt: Passgenauigkeit und Druckverteilung hängen direkt von der Formgenauigkeit ab. Kunststoff-Schutzausrüstung nach DIN EN 14404 zu zertifizieren bedeutet, dass das Werkzeug von Anfang an auf Maßhaltigkeit ausgelegt sein muss.
CAD/CAM-gestützte Produktrealisierung ist im Werkzeugbau keine Option mehr, sondern die Voraussetzung für reproduzierbare Serienqualität. Wer Konstruktion und Fertigung durchgängig digital verbindet, reduziert Fehler, verkürzt Entwicklungszeiten und legt die Basis für Teile, die sitzen, von Anfang an und dauerhaft. Bei Kronen-Hansa-Werk ist dieser Workflow seit Jahrzehnten gelebte Praxis. Vom ersten Modell im CAD bis zum ausgeworfenen Serienteil in Lohne, alles aus einer Hand, alles unter Kontrolle. Sie entwickeln ein neues Produkt und suchen einen Partner mit eigenem Werkzeugbau? Sprechen Sie uns an.
Der größte Vorteil ist die Durchgängigkeit der Daten. Im konventionellen Werkzeugbau wird eine Zeichnung oft manuell in Maschinenarbeit übersetzt, was Interpretationsspielraum und damit Fehlerquellen schafft. Im CAD/CAM-Workflow ist das digitale 3D-Modell die einzige Datenquelle für alle nachgelagerten Schritte: Konstruktion, Simulation, CNC-Fertigung und Qualitätsprüfung arbeiten auf derselben Datenbasis. Das reduziert Abweichungen, verkürzt Iterationsschleifen und erhöht die Reproduzierbarkeit in der Serienfertigung erheblich.
Wer Werkzeugbau und Spritzgussfertigung unter einem Dach vereint, hat einen kurzen Rückkopplungskanal zwischen beiden Bereichen. Anpassungen am Werkzeug können sofort umgesetzt werden, ohne externe Wartezeiten. Das Wissen aus der laufenden Produktion fließt direkt in die Konstruktion des nächsten Werkzeugs ein. Außerdem kennt der Werkzeugkonstrukteur die Maschinen, auf denen das Werkzeug später läuft, was die Auslegung von Kavitäten, Kühlkreisläufen und Auswerfsystemen von Anfang an praxisnäher macht.
Im CAD-Modell einer Spritzgussform werden alle fertigungskritischen Parameter definiert: die Geometrie der Kavitäten, die Position und Dimensionierung des Angusssystems, die Führung der Kühlkanäle, die Platzierung der Auswerfer sowie die Entformungsschrägen an allen senkrechten Flächen. Hinzu kommen die Anzahl der Kavitäten, die Trennebene zwischen den Werkzeughälften und bei komplexen Teilen eventuelle Schiebergeometrien für Hinterschneidungen. All das wird bereits im Modell auf Machbarkeit und Prozesssicherheit geprüft, bevor der erste Fräser ansetzt.
Das CAM-System leitet aus dem CAD-Modell direkt die Werkzeugwege für die CNC-Maschinen ab. Die Bearbeitung folgt definierten Frässtrategien, vom groben Schruppen über das Schlichten bis zur Feinbearbeitung der Kavitätenoberflächen. Für besonders enge Toleranzen oder filigrane Geometrien kommt ergänzend das Senkerodieren zum Einsatz. Da alle Bewegungen aus dem digitalen Modell abgeleitet werden, ist die Fertigung reproduzierbar: Dieselbe Kavität lässt sich bei Bedarf identisch neu fertigen, ohne Abweichungen durch manuelle Eingriffe.
Die Frage nach der Stückzahl greift etwas zu kurz, denn ein präzises Werkzeug lohnt sich nicht nur bei Großserien. Entscheidend sind die Anforderungen an Maßhaltigkeit, Oberflächenqualität und Prozesssicherheit. Bereits bei mittleren Stückzahlen ab wenigen Tausend Teilen amortisiert sich ein sauber konstruiertes CAD/CAM-Werkzeug durch geringeren Ausschuss, kürzere Zykluszeiten und weniger Nacharbeit. Bei zertifizierten Produkten wie Schutzausrüstung nach DIN EN 14404 ist ein präzise ausgelegtes Serienwerkzeug unabhängig von der Stückzahl Pflicht, da Maßhaltigkeit und Reproduzierbarkeit zur Zertifizierungsvoraussetzung gehören.
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