Die Ausgangslage:
Partner mit Robotik-Expertise gesucht

Bislang produzierte burgbad für ihre hochwertigen Badmöbel die Schubkästen und Auszüge ausschließlich händisch und mit Hilfe manueller Montagepressen. Durch diesen Prozess wurde zwar die Produktqualität sichergestellt, allerdings war die Herstellung aufwendig und zeitintensiv. Auf der Suche nach einem Partner, der bereits ähnliche Fertigungsprozesse erfolgreich automatisiert hatte, entschied sich burgbad für eine Zusammenarbeit mit toolcraft.

Die Herausforderung:
Vollautomatisierter Montageprozess für hohe Qualitätsansprüche

Um die sehr hohe Variantenvielfalt fertigen zu können, war die Entwicklung eines komplett neuen Montagekonzeptes mit drei variablen Pressen, fünf Robotern und vielen unterschiedlichen Zuführungspunkten für die verschiedenen Bauteile wie z.B. Zargen, Siphonblenden, Schrauben sowie Rückwände in verschiedenen Größen und Breiten notwendig. Gleichzeitig sollte die Anlage die Losgröße 1 abbilden können und eine hohe Ausbringung mit geringer Taktzeit gewährleisten. Um Schubladenbreiten in mm-Schritten individuell realisieren zu können, waren die Erkennung und Erfassung von Form und Lage der zugeführten Einzelteile und die Anbindung an das Fertigungsplanungs-System unerlässlich.
Dabei standen die Automatisierungs-Experten bei toolcraft vor der Herausforderung, einen prozesssicheren Ablauf umzusetzen, wofür intelligente Kamera- sowie Sensortechnik zum Einsatz kam. Entscheidend war die Einhaltung der Fertigungsreihenfolge mit absoluter Ausfallsicherheit, da ein Nachfolgeprozess auf den Output der Schubladenfertigung angewiesen war. Darüber hinaus war die gleichbleibend hohe Qualität des Herstellungsprozesses Grundvoraussetzung.

Die Vorgehensweise:
Genauigkeit in Planung und Umsetzung

• Konzeptphase zur Vorauslegung mit anschließender Testphase von kritischen Prozessschritten
• Exakte Definition der Anlagenumsetzung und des Prozessablaufs
• Feinplanung und Ausarbeitung der Konstruktion
• Montage, Programmierung und Testphase mit Inbetriebnahme bei toolcraft
• Abbau und Verpacken der Anlage bei toolcraft
• Aufbau und Inbetriebnahme vor Ort bei burgbad in Greding
• Schulung der zuständigen Produktions- und Instandhaltungsmitarbeitenden beim Kunden
• Serienbegleitende Unterstützung nach der Anlagenimplementierung

Das Ergebnis:
Qualitätssteigerung dank technischem Fortschritt

Die Prozess-Automatisierung konnte durch eine geringe Taktzeit einen deutlich höheren Output erzielen. burgbad konnte somit den Automatisierungsgrad der Fertigung dank toolcraft erfolgreich erhöhen und die Wirtschaftlichkeit sowie die Effizienz im Fertigungsprozess steigern.

Hochpräzise Verbindungstechnologien

Beim Rührreibschweißen (Friction Stir Welding, FSW) erzeugt ein rotierendes Werkzeug Reibungsenergie, die das Material plastisch verformbar macht – ohne Aufschmelzen. So entstehen stoffschlüssige Verbindungen mit hoher Festigkeit. Besonders Aluminium- und Leichtmetalllegierungen profitieren von diesem Verfahren, das Verzug reduziert und die Mikrostruktur verbessert.

Das WIG-Schweißen (Wolfram-Inertgasschweißen ermöglicht einen kontrollierten Lichtbogenprozess zwischen nicht abschmelzender Wolframelektrode und Werkstück. Mit oder ohne Zusatzwerkstoff entstehen saubere, spritzerfreie Schweißnähte, die sich für hochwertige Sichtnähte und anspruchsvolle Werkstoffe eignen. Gleichzeitig wird die Wärme präzise eingebracht, was Verzug minimiert.

Im Bereich des additiven Auftragschweißens nutzt Toolcraft das LMD-Verfahren (Laser Metal Deposition). Ein hochfokussierter Laserstrahl schmilzt die Oberfläche gezielt auf, während Metallpulver eingebracht wird. So lassen sich Verbindungen herstellen, Material auftragen oder Reparaturen durchführen – bei minimaler Wärmeeinbringung, hoher Präzision, geringer Verformung und guter Automatisierbarkeit, ideal für komplexe Serienbauteile.

Das Vakuumlöten rundet das Leistungsspektrum ab. In einem Vakuumofen werden Bauteile gleichmäßig erhitzt, das Lot schmilzt und benetzt die Fugen vollständig. Das Ergebnis sind hochfeste, oxidfreie und dichte Verbindungen ohne Flussmittelrückstände. Diese Technologie eignet sich vor allem für komplexe Geometrien, Materialkombinationen und Bauteile mit engen Verformungstoleranzen.

Qualität und Sicherheit durch zertifizierte Verfahren

Dank dieser technologischen Kompetenz kann Toolcraft flexibel auf unterschiedliche Werkstoffe wie Stahl- und Nickelbasislegierungen, Aluminiumlegierungen oder Kupfer- und Edelstahl-Kombinationen eingehen. Kunden profitieren zudem von der Einbindung in die vollständige Fertigungskette. Mit der gezielten Kombination dieser Verfahren positioniert sich das mittelständische Unternehmen als wirtschaftlich effizienter und technologisch versierter Partner im Bereich Fügetechnologien. „Unsere Prozesse sind nach DIN EN ISO 3834‑2 und DIN 2303 zertifiziert und stehen nachweislich für konstante Qualität und Sicherheit“, so Christoph Barth, Werkstofftechniker / Schweißfachingenieur (SFI) in der Additiven Fertigung bei Toolcraft. Insbesondere im Zusammenspiel mit additiven Fertigungstechniken eröffnen sich neue Möglichkeiten zur Verkürzung von Fertigungszeiten, Reduktion von Materialkosten und Sicherstellung hoher Qualitäts­standards.

Die Ausgangslage:
Erweiterung des Funktionsumfangs von Durchflussreaktoren

Um die sichere Entwicklung chemischer Prozesse mit gefährlichen und schnellen Reaktionen zu gewährleisten, setzt InnoSyn auf kontinuierliche Verfahren in Strömungsreaktoren als Schlüsseltechnologie. Mithilfe experimenteller, theoretischer und simulationsbasierter Ansätze hat das Unternehmen intern fortschrittliche Reaktoren entwickelt, die durch komplexe Geometrien und integrierte Sensoren die sichere Handhabung anspruchsvoller chemischer Prozesse ermöglichen. Diese innovativen Designs übertreffen die Möglichkeiten konventioneller Herstellungsverfahren bei Weitem. Mit toolcraft hat InnoSyn einen Partner gefunden, der diese hochmodernen Reaktoren durch additive Fertigung präzise umsetzen kann. Dank der Zulassung als Materialhersteller nach DGRL 2014/68/EU können die von toolcraft gefertigten hochbelasteten Bauteile industriell eingesetzt werden.

Die Herausforderung:
Aufwändige Prozesse für ein optimales Ergebnis

Zunächst musste der Prozess für die Zertifizierung als Werkstoffhersteller von toolcraft erfolgreich durchlaufen werden, welcher ein hohes Maß an Professionalität in Bereichen wie Materialkennwerten, dem Qualitätsmanagementsystem, Dokumentation und Kommunikation mit benannten Stellen erfordert. Zudem musste definiert werden, wie die gefertigten Bauteile qualifiziert werden können und welche Dokumentationen dafür erforderlich sind.
Das Design wurde durch Simulationen gründlich validiert, was aufgrund der komplexen Innenstruktur notwendig war. Ziel war es, die Produktivität im Vergleich zu herkömmlichen Chargenverfahren zu steigern und gleichzeitig sicherzustellen, dass der Reaktor skalierbar ist, um unterschiedlichen Produktionsanforderungen gerecht zu werden. Angesichts der Korrosivität der Reagenzien wurde eine Legierung ausgewählt, die durch besondere Festigkeit, thermische Ermüdungsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit auch bei hohen Temperaturen überzeugt. Die Verarbeitung des Hastelloy® C22-Pulvers war eine zusätzliche Herausforderung. Schließlich erforderte die komplexe Innenstruktur des Bauteils die Entwicklung einer intelligenten Entpulverungsstrategie.

Die Vorgehensweise:
Kompetenzen bündeln

• Experimente und Datenauswertung bei InnoSyn
• Reaktordesigns einschließlich Sensoranschlüssen und Kühlkanälen mit Hilfe von CAD durch InnoSyn
• Optimierungen des Designs mit Hilfe von CAD- und Simulationssoftware gemeinsam mit InnoSyn
• Fluiddynamische und Festigkeitssimulation des Reaktordesigns mit der Unterstützung von Siemens
• Materialauswahl, die den speziellen Anforderungen gerecht wird
• Parameterentwicklung für die L-PBF-Fertigung
• Fertigung von Prototypen mit kleinerem Volumen zu Testzwecken
• Erstellen einer Materialspezifikation
• Zertifizierung gemäß europäischer Druckgeräterichtlinie
• Herstellung des Reaktors mittels additiver Fertigung
• Spanende Nachbearbeitung des Reaktors
• Qualitätssicherung und Erstellung der notwendigen Dokumentationen
• Montage der einzelnen Komponenten zu einer Baugruppe und Zulassung als Druckgerät seitens InnoSyn

Das Ergebnis:
Beeindruckende Verbesserung von Produktivität und Energieverbrauch

Durch die Nutzung eines innovativen Designs und der Synergie von Chemie, additiver Fertigung (AM) und Simulation wurde der Reaktor erfolgreich für den spezifischen Prozess hochskaliert. Mit dem neuen Reaktor wurde eine beeindruckende 3.000-fache Produktivitätssteigerung und eine bemerkenswerte 1.700-fache Verkürzung der Verweilzeit im Vergleich zu herkömmlichen Chargenverfahren erreicht. Diese Weiterentwicklung führt zu einer potenziellen Senkung des Energieverbrauchs um bis zu 65 %. Der Einsatz der von toolcraft gefertigten, maßgeschneiderten Reaktoren verbessert also nicht nur die Prozessentwicklung. Es zeigt, wie innovatives Design und fortschrittliche Fertigungsverfahren die chemische Industrie verändern und sie sicherer, effizienter und nachhaltiger machen können.

Grundstein für den eigenen Formenbau gelegt

Der Umzug in ein größeres Firmengebäude in Georgensgmünd lag erst wenige Jahre her, als Bernd Krebs von der Insolvenz der Spalter Feinwerktechnik erfuhr. Zu diesem Zeitpunkt beschäftigte Toolcraft 53 Mitarbeitende. Aufgrund der Verbundenheit mit der Region und dem Wunsch, die Arbeitsplätze zu erhalten, entschied er sich trotz anfänglicher Bedenken zur Übernahme. „Viele dieser Menschen kannte ich persönlich – sie waren loyal, motiviert und brachten viel Erfahrung mit. Gleichzeitig gefiel mir die Idee, einen eigenen Formenbau aufzubauen“, erinnert sich Bernd Krebs, heute Vorsitzender des Aufsichtsrats bei Toolcraft.

Im Mai 2005 übernahm das Familienunternehmen die insolvente Spalter Feinwerktechnik und gründete den neuen Bereich mit sechs erfahrenen Fachkräften am Standort Spalt. In den Folgejahren investierte Toolcraft kontinuierlich in neue Technologien, baute das Team aus und etablierte eine Ausbildung im Bereich Werkzeugmechanik. Kurz darauf folgte die Anschaffung erster Spritzgussmaschinen, bevor 2013 ein eigener Bereich für den Kunststoffspritzguss in Georgensgmünd entstand.

Heute beschäftigt Toolcraft rund 90 Fachkräfte im Formenbau, darunter 17 Auszubildende. Die Zukunftsvision des Unternehmens umfasst die kontinuierliche Optimierung der Fertigungsprozesse und die Erhöhung des Automatisierungsgrades. „Die Erfolgsgeschichte unseres Formenbaus in Spalt macht mich sehr stolz. Natürlich haben wir noch viel vor, aber wir blicken optimistisch in die Zukunft“, so Bernd Krebs.

Effiziente und sichere Supportentfernung

Das Entfernen von Stützstrukturen war bisher bei additiv gefertigten Bauteilen ein mühsamer und potenziell fehleranfälliger Prozess. Herkömmliche Methoden wie der Einsatz von Hammer und Meißel sind nicht nur zeitaufwendig und physisch belastend, sondern erhöhen auch das Risiko von Bauteilbeschädigungen. Die von Toolcraft entwickelte Trockeneisstrahlanlage, der SupportBlaster 320-HA, bietet eine effiziente Lösung, indem sie den Prozess teilautomatisiert und die ergonomischen Arbeitsbedingungen verbessert. Damit können sowohl Engpässe als auch Qualitätsprobleme reduziert und die Gesamtproduktivität erhöht werden. Je nach den spezifischen Anforderungen kann die Bearbeitungszeit pro Bauteil um bis zu 80% – bauteilabhängig teilweise sogar um mehr – verkürzt werden. Dabei stehen Prozesssicherheit, hohe Qualität und der Arbeitsschutz der Mitarbeitenden im Vordergrund. Zusätzlich trägt die Automatisierung durch die Trockeneisstrahlanlage zu einer Steigerung der ökonomischen und sozialen Nachhaltigkeit bei. Sie reduziert nicht nur die Produktionszeiten und Kosten, sondern verbessert auch die Arbeitsbedingungen durch die Minimierung körperlich belastender Tätigkeiten.

Innovation für die Zukunft der additiven Fertigung

Toolcraft zeigt mit der innovativen Trockeneisstrahltechnik, wie moderne Technologien zur Effizienz- und Qualitätssteigerung in der additiven Fertigung beitragen können. „Unternehmen, die weiterhin auf traditionelle, manuelle Verfahren setzen, werden in Zukunft unter Druck geraten. Der Markt fordert zunehmend automatisierte und technologiegestützte Lösungen,“ so Christoph Hauck, Vorstand Technologie und Vertrieb bei der toolcraft AG. Besonders in Hochtechnologie-Branchen wie der Luft- und Raumfahrt oder der Halbleiterindustrie sieht Hauck die Kombination aus additiver Fertigung und modernen Nachbearbeitungstechniken als wichtigen Wettbewerbsvorteil.

Unterschiedliche Bauteile mit nur einem Werkzeug

Mithilfe von langjährigen Partnern in den Bereichen Spritzguss und Formenbau ist es Toolcraft gelungen, ein anspruchsvolles, innovatives Projekt zu realisieren. Gemeinsam mit dem SKZ, der Günther Heisskanaltechnik GmbH, der Meusburger Georg GmbH & Co KG und der Bestenlehrer GmbH wurden zwei Formteile aus Flüssigsilikon mit vollkommen unterschiedlichen Geometrien mithilfe eines einzigen Werkzeugs in einem Schuss gefertigt. Dabei ging es zum einen um einen Tassendeckel mit einem Durchmesser von 100 mm und maximaler Wandstärke von 7 mm, wobei das Schussgewicht bei 28 g lag. Zum anderen wurde eine Lupe mit einem Durchmesser von 35 mm und einem Schussgewicht von 6 g in derselben Form produziert. Eine Herausforderung war der deutliche Unterschied beim Schussgewicht der beiden Formteile, die dank eines balancierten Nadelverschlusswerkzeuges gemeistert wurde. Für den Grundaufbau und die Einsätze des Spritzgießwerkzeuges wurden korrosionsbeständige Stähle mit guter Poliereigenschaft eingesetzt.
„Die enge Zusammenarbeit mit Experten aus der Branche hat die Umsetzung dieses anspruchsvollen Projekts ermöglicht“, so Markus Scheuerlein, Projektleiter im Formenbau der toolcraft AG. „Unsere Expertise in der Herstellung von Präzisions-Kleinstteilen hat uns den Bau dieses Werkzeugs für den Silikonspritzguss ermöglicht. Mittlerweile fertigen wir Silikonwerkzeuge auch für die Industrie“, ergänzt Thomas Lender, Bereichsleiter Spritzguss bei der toolcraft AG.

Hochpräzise Fertigung auf dem nächsten Level

Toolcraft fertigt als Technologie-Allrounder sowohl additiv als auch subtraktiv und setzt darüber hinaus individuelle Automationslösungen um. Auch in den Bereichen Spritzguss und Formenbau ist der Mittelständler seit vielen Jahren erfolgreich tätig. Den Maschinenpark immer auf dem aktuellen Stand zu halten, hat für Toolcraft eine hohe Priorität. Die neueste Investition im Werkzeugbau – eine Kern Micro HD inkl. Automatisierung von Erowa – ist ein Meilenstein für den am Standort Spalt ansässigen Formenbau. Die Mikrospalt-Hydrostatik in den Achsen ermöglicht eine hochpräzise Bauteilfertigung sowie feinste Oberflächengüten bis hin zum Hochglanz. Toolcraft verspricht sich große Fortschritte in Sachen Genauigkeit und Durchlaufzeit durch das integrierte Koordinatenschleifen direkt auf der Anlage. „Diese Maschine setzt für uns ganz neue Maßstäbe und ermöglicht die Umsetzung innovativer Technologien“, so Christoph Wechsler, Bereichsleiter Formenbau bei Toolcraft. Für den Bereich Werkzeugbau ist die nächste Maschineninvestition bereits für Ende des Jahres geplant.

Hightech mit Blick in die Zukunft

Der letzte Spatenstich auf dem Firmengelände der toolcraft AG in Georgensgmünd ist erst drei Jahre her. Damals fiel der Startschuss für den Bau einer neuen Spritzguss-Halle. Nun plant das Familienunternehmen ein Technologie-Highlight und stellt damit entscheidende Weichen für die Zukunft. Auf einer Fläche von ca. 3.000 Quadratmetern entsteht eine Halle für Technische Feinstreinigung mit einem Reinraum nach ISO 6 von ca. 550 Quadratmetern. „Das ist ein sehr wichtiger Meilenstein – nicht nur für Toolcraft, sondern auch für die Zusammenarbeit mit unserem langjährigen Partner aus der Halbleiterbranche“, so Bernd Krebs, Firmengründer und Aufsichtsratsvorsitzender der toolcraft AG. Zukünftig können hier Bauteile bis zu einer Größe von 1,5 mal 1,0 Metern feingereinigt und verpackt werden – und das bei exakt definierten beständigen Luftfeuchtigkeits-, Temperatur- und Druckbedingungen. Dabei wird mit höchster Genauigkeit durchgehend darauf geachtet, dass eine vorgeschriebene sehr geringe Partikelkonzentration nicht überschritten wird. Die endgültige Inbetriebnahme der Technischen Feinstreinigung ist nach einem aufwändigen Innenausbau im Frühjahr 2026 geplant.

Neue Arbeitsplätze für die Region

Mit dem Hallenbau wird sich die Mitarbeiteranzahl von derzeit mehr als 450 Beschäftigten nochmals deutlich erhöhen. So sind derzeit ca. 20, langfristig bis zu 50, neue Arbeitsplätze geplant. „Mit der Entstehung eines Reinraums schaffen wir einen der saubersten Arbeitsplätze Deutschlands“, so Karlheinz Nüßlein, Vorstand Personal und Produktion bei Toolcraft. Die dort tätigen Fachkräfte werden nicht nur besondere Schutzkleidung tragen, sondern auch vorab umfänglich hinsichtlich Verhaltensregeln, Arbeitsprozessen und Kontrollmechanismen geschult. „Die Anforderungen für einen Reinraum bringen nochmals ganz neue Maßstäbe mit sich und übertreffen die bis jetzt existierenden Werte an Präzision und Genauigkeit. Wir freuen uns auf diese Herausforderung, die für Toolcraft einen Quantensprung in die Zukunft darstellt“, ergänzt Nüsslein. Bereits seit längerem werden bei Toolcraft die ersten personalpolitischen Weichen dafür gestellt. So wird der Mittelständler in nächster Zeit verstärkt auf der Suche nach neuen Talenten sein, die aktiv die Zukunft des Unternehmens mitgestalten wollen.