Saubere Lasertechnologie ersetzt chemisches Ätzen

Beim Gravur- und Strukturunternehmen Custom Etch in New Castle (USA) laufen sechs Lasermaschinen von GF.

Custom Etch ist der grösste nordamerikanische Dienstleister für Lasertexturierungen. Das US-Unternehmen bearbeitet pro Jahr mehr als 4’000 Gussformen. Seit acht Jahren setzt Custom Etch auf die zeitsparenden und umweltfreundlichen Laser von GF Machining Solutions. Im Juni 2019 erhält Custom Etch bereits die siebte GF Maschine.

«Das GF Team versteht unsere Bedürfnisse ganz genau»

Donald Melonio ist Vizepräsident von Custom Etch. Das Unternehmen aus New Castle in Pennsylvania (USA) bearbeitet bis zu 4’200 individuelle Gussformen pro Jahr.

Herr Melonio, wo liegt die Herausforderung, eine Gussform zu texturieren?
Die grösste Herausforderung bestand schon immer darin, dem Kunden höchste Qualität zu einem guten Preis und zu einem bestimmten Zeitpunkt zu liefern. Custom Etch hat bereits vor langer Zeit erkannt, dass eine Lasermaschine der Handarbeit klar überlegen ist. Wir haben uns dieser Technologie angeschlossen, weil wir wussten, dass wir mit der richtigen Kapazität unseren Kunden im Branchenvergleich bessere Preise und Lieferzeiten anbieten können.

Wie unterstützt Sie GF Machining Solutions?
GF versteht die Bedürfnisse eines Strukturunternehmens wirklich. Sein Lasersystem ist das einzige, das die Anforderungen unserer Branche bezüglich Grösse und Geschwindigkeit erfüllt.

Was schätzen Sie bei der Zusammenarbeit mit GF Machining Solutions besonders?
Ich schätze meine Beziehung zu den GF Teams in Genf und Chicago sehr. GF hat es meinen Mitarbeitenden möglich gemacht, die Technologie zu verstehen und unserem Geschäft zu Wachstum zu verhelfen. Während der letzten acht Jahre haben sie uns wertvolle Einblicke gegeben und uns bei Problemlösungen unterstützt. Das Team von GF hat unzählige Stunden damit verbracht, uns zu dabei zu unterstützten, der grösste nordamerikanische Dienstleister für Lasertexturierung zu werden.

Dieser Wandel ist beeindruckend: Während im Jahr 2011 Mitarbeitende Gussformen noch traditionell mit Körper- und Mundschutz mittels chemischem Ätzen bearbeitet haben, setzt Custom Etch in New Castle (USA) heute bei seinen Arbeitsprozessen immer stärker auf hochmoderne Laser von GF Machining Solutions.

«Dank der anhaltend guten Auftragslage laufen in unserem Werk mittlerweile sechs Maschinen von GF», berichtet Donald Melonio, Vizepräsident von Custom Etch. «Pro Jahr bearbeiten wir damit bis zu 4’200 individuelle Gussformen.» Im Juni 2019 liefert GF eine weitere LASER P 4000 U Maschine an Custom Etch; insgesamt ist dies die dritte ihrer Art. Mit der neuen Maschine will Custom Etch vor allem grosse Formen für die Automobilindustrie bearbeiten. Der neue Laser hilft Custom Etch dabei, die vielen Texturierungsaufträge viel schneller zu bewältigen. Und die Nachfrage steigt weiter: «Unsere Kunden haben für 2019 bereits neue Projekte bestätigt», verrät Melonio. Neben Herstellern von PET-Flaschen, Automobil-Beleuchtungselementen oder Fiberglastüren gehören seit neuestem auch US-amerikanische Unternehmen aus dem Luftfahrt- und Transportgeschäft zum Kundenstamm.

Jean-Paul Nicolet vom Laser Business Development and Market Support bei GF Machining Solutions in Genf (Schweiz).

Die Lasertechnologie verändert die Arbeitsweise von Gravur- und Strukturunternehmen zu 100%.

Heute sind die Produktionsprozesse völlig digitalisiert und automatisiert.

Die volldigitale 3D-Laser-Gravur bietet nahezu unbegrenzte Gestaltungsoptionen für individuelle Oberflächen, zum Beispiel auf Gussformen für Automobilteile.

Pro Jahr bearbeitet Custom Etch bis zu 4’200 individuelle Gussformen.

Donald Melonio ist Vizepräsident von Custom Etch. Er schätzt die Zusammenarbeit mit den GF Teams in Genf und Chicago sehr.

Viel schneller und präziser

Jean-Paul Nicolet vom Laser Business Development and Market Support bei GF Machining Solutions in Genf betreut Custom Etch seit Beginn der Partnerschaft. «Die Lasertechnologie verändert die Arbeitsweise von Gravur- und Strukturunternehmen zu 100%», erklärt Nicolet. «Heute sind die Produktionsprozesse – vom Produktdesign bis zur fertig bearbeiteten Form – völlig digitalisiert und automatisiert. Mittlerweile lässt sich nahezu alles umsetzen, was Produktdesigner vorgeben.» Zudem könnten die Lasermaschinen von GF Machining Solutions die Formen viel schneller und sicherer bearbeiten, als dies mit Handarbeit möglich wäre. Donald Melonio bestätigt, dass seine Kunden bereits nach der Hälfte der früher benötigten Zeit ihre bearbeiteten Formen zurückerhalten. «Auch die Arbeitskosten, die früher für das Abkleben, das Anbringen der Muster und das Ätzen anfielen, sind deutlich gesunken.» Durch neue Maschinen habe er auch zusätzliches Personal wie Programmierer einstellen können, fügt er hinzu. Was ihn besonders freue, sei die Einsparung jeder Menge chemischer Mittel. «Seit der Einführung der Lasertechnologie waren dies im vergangenen Jahr 35%. Für 2019 erwarten wir Einsparungen von zusätzlichen 10%», sagt Melonio. Custom Etch gehört mit derzeit sechs Anlagen zu den Top 5 Kunden von GF Machining Solutions im Bereich Lasertexturierung. «Wir erledigen bereits 60% unserer Aufträge mit Lasermaschinen, Tendenz steigend», sagt Melonio.

«Mit dem Ausbau der Laserbearbeitung wird sich die Arbeit mit Säure automatisch reduzieren.»

Donald Melonio Vizepräsident von Custom Etch

Interesse für umweltschonende Technologien

Jean-Paul Nicolet betreut im Bereich Lasertexturierung noch weitere Kunden. Er sieht trotz der hohen Investitionen von bis zu mehreren Hunderttausend Schweizer Franken pro Lasermaschine einen Wandel hin zur hochpräzisen, effizienten und umweltschonenden Technologie. Der Gussformbearbeiter Tian Zhi Zun aus Suzhou (China) zum Beispiel setzt heute vier LASER P 4000 U Maschinen ein und stellte seine Produktion für Kunden aus der Automobil-, Elektronik- und Gebrauchsgüterindustrie vollständig vom chemischen Ätzen auf Lasertechnologie um. «In China fallen teils hohe Steuern und Abgaben auf Verfahren mit chemischen Produkten an. Da sind der Druck und auch die Motivation für eine Umstellung hoch», weiss Nicolet. Er habe aber auch beobachtet, dass viele Unternehmen von sich aus am umweltschonenden Fertigungsverfahren interessiert seien. «Gerade für Produktionsstandorte wird das Thema Nachhaltigkeit immer wichtiger.»

Das ist erst der Anfang

Zur Lasertexturierung kam Custom Etch Anfang 2010, als der Getränkehersteller Pepsi spezielle geometrische Muster auf seinen PET-Flaschen anbringen wollte. «Das war ein sehr anspruchsvolles Projekt. Wir hätten das gewünschte Ergebnis zwar durch Handarbeit und Ätzen erreichen können, doch die Arbeitskosten und der Zeitaufwand wären zu hoch gewesen», erinnert sich Donald Melonio. «Bei unseren Recherchen sind wir auf das Portfolio von GF Machining Solutions gestossen. Um den Pepsi-Auftrag effizient zu erfüllen, kauften wir unsere erste GF Maschine.» Neun Jahre später will Custom Etch die Weiterentwicklung vorantreiben, nicht nur vom Auftragsvolumen, sondern auch von der Technologie her. «Ich stelle fest, dass die Texturierungsindustrie ihre Wandlung vom manuellen zum digitalen Prozess gerade erst begonnen hat. Da steckt noch viel Potenzial drin», sagt Melonio. Deshalb setzt er auf die Unterstützung von GF Machining Solutions. «Wir erwarten von GF weiterhin dieselbe Unterstützung für Verbesserungen, die wir schon in den vergangenen acht Jahren erfahren haben.»

So funktionieren chemisches Ätzen und Lasertexturierung

Chemisches Ätzen löst durch Chemikalien die nicht geschützten Teile eines Metalls auf, sodass eine vorher definierte Struktur oder Gravur entsteht. Bei dem mehrstufigen Prozess ist präzise Handarbeit gefordert: Nach der Säuberung der Gussform wird darauf Kunstharz oder Abdecklack als Säureschutz angebracht. An den später zu ätzenden Stellen wird der Säureschutz mittels Nadeln, Griffeln oder Skalpellen entfernt. An diesen Stellen werden für die Übertragung der Struktur sogenannte Wachsprint- oder Multi-Layer-Filme aufgetragen. Im anschliessenden Säurebad entsteht die gewünschte Gravur, da die Materialoberfläche an den ungeschützten Stellen abgetragen wird. Nach dem Bad wird das Werkstück intensiv gereinigt, klargespült und glanzpoliert.

Mehr Design-Möglichkeiten, Sicherheit und Qualität eröffnet hingegen die volldigitale 3D-Laser-Gravur. Dieses Verfahren bietet nahezu unbegrenzte Gestaltungsoptionen für individuelle Oberflächen, so zum Beispiel Gussformen für Automobilteile, Unterhaltungselektronik, Verpackungen, Werkzeug- und Formenbau oder Schuhe und Sportartikel. Ein Fünf-Achs-Laser bringt die Struktur direkt auf der Oberfläche der Gussform an; der Einsatz und die Entsorgung von chemischen Substanzen entfallen komplett.

GF Machining Solutions LASER P 4000 U Maschinendemonstration