Hauptinhalt dieser Seite

Sprungmarken zu den verschiedenen Informationsbereichen der Seite:

Sie befinden sich hier: METEC. News. Aussteller-News.

Innovative Lösungen fürs Strahlen von Gussprodukten

Innovative Lösungen fürs Strahlen von Gussprodukten

21.01.2015
Rösler Oberflächentechnik GmbH

Mehr Effizienz für die Oberflächenbearbeitung


Die Strahltechnik zählt in der Gießereibranche zu den unverzichtbaren Verfahren, um erforderliche Oberflächen- beziehungsweise Produkteigenschaften herzustellen. Dabei ermöglichen neue Entwicklungen für das automatisierte Strahlen eine deutlich wirtschaftlichere sowie qualitativ hochwertigere Bearbeitung von Gussprodukten und erweitern das Einsatzspektrum.


Geht es beispielsweise um die Bearbeitung und das Oberflächenfinish von Gussteilen für die Automobilindustrie, sind die Anforderungen an Qualität, Wirtschaftlichkeit und Durchsatz extrem hoch. Dies waren dann auch die Vorgaben eines süddeutschen Automobilherstellers bei der Auswahl eines Strahlsystems für das Restentsanden und Oberflächenfinish von Zylinderköpfen an verschiedene Strahlanlagenhersteller. Gefertigt werden die 510 x 320 x 150 mm (L x B x H) großen und 18,8 kg schweren Werkstücke im Schwerkraft-Kokillenguss.


Rösler entwickelte ein entsprechend den Kundenanforderungen ausgelegtes Anlagenkonzept auf Basis des Roboblasters – einer für unterschiedliche strahltechnische Bearbeitungsverfahren vom Entgraten, Entsanden bis zum Verdichtungsstrahlen (Kugelstrahlen) einsetzbaren Kombination aus Strahlanlage und 6-Achs-Roboter. Mitentscheidend beim Zuschlag für dieses System RROB 800/750-4 waren auch die guten Erfahrungen des Autobauers mit einem bereits eingesetzten Roboblaster-Strahlsystem aus Untermerzbach und die Einhaltung der vorgegebenen Werkstückdurchsatzmenge.


Strahlen im 16-Sekundentakt


Bei dieser Lösung beschickt ein Roboter abwechselnd zwei Strahlanlagen. Dies ermöglicht die geforderte redundante Auslegung des Strahlprozesses und verhindert, dass es beim Ausfall einer Anlage zum Produktionsstillstand kommt. Die vorgegebene, enge Taktzeit von nur 16 Sekunden pro Werkstück realisierte der Anlagenbauer mit einem Doppelgreifer, durch den der Roboter jeweils zwei Werkstücke gleichzeitig aufnehmen kann. Die Zuführung der Zylinderköpfe zur Roboterzelle erfolgt über eine Rollenbahn mit Seitentransfereinheit. Dort werden diese von einem Ausrichtsystem positionsgenau auf die Übernahme durch den


Robotergreifer vorbereitet. In der Strahlanlage positioniert der Duplexgreifer die Zylinderköpfe an teilespezifisch gestalteten Werkstückaufnahmen und fährt wieder aus der Strahlkammer. Nach dem Schließen der Kammertür geben die Turbinen-Schotts den Strahlmittelzufluss frei, gleichzeitig werden die Gussteile über die Werkstückaufnahmen in Rotation versetzt. Diese kontinuierliche Lageveränderung gewährleistet, dass die Zylinderköpfe allseitig gleichmäßig, ohne Schatteneffekte gestrahlt werden. Als Strahlmittel kommt Edelstahl in einer Korngröße von 0,5 bis 0,8 mm zum Einsatz. Nach der vorgegebenen Strahlzeit verschließen die Schotts wieder die Turbinen, während sich die Werkstückaufnahmen bis zum vollständigen Öffnen der Strahlkammer weiter drehen. Dies bewirkt, dass die Werkstücke bereits im Strahlraum vorentleert werden.


Ausgestattet ist jede Strahlanlage mit insgesamt vier Hochleistungs-Turbinen vom Typ Hurricane H 42 mit 420 mm Durchmesser und einer Antriebsleistung von jeweils 15 kW. Die optimale Platzierung und erforderlichen Neigungswinkel der Turbinen ermittelte Rösler in der Konstruktionsphase durch 3D-Simulation des Strahlprozesses.


Um der starken Beanspruchung durch die hohe Strahlintensität vorzubeugen, sind die Anlagengehäuse und Werkstückaufnahmen aus extrem verschleißfestem Manganstahl ausgeführt. Zusätzlich sind die Arbeitskammern mit 12 mm starken, spaltfrei verlegten Manganstahlplatten ausgekleidet.


Herausforderung Strahlmittelentleerung


Hohe Anforderungen galt es aber nicht nur hinsichtlich Taktzeit und Präzision zu erfüllen, sondern auch beim Restsand-/Strahlmittelgehalt. Die Vorgabe von lediglich 0,5 Gramm pro Werkstück machte hier ebenfalls eine sehr ausgeklügelte Lösung erforderlich: Nach dem Strahlen übergibt der Roboter die Zylinderköpfe paarweise in eine vergleichbar mit einem Rhönrad gestaltete Entleereinheit. Die Werkstücke bewegen sich in einer exakt festgelegten Bahn, wobei sie in definierte Richtungen gedreht werden. Hierbei werden über einen Unwuchtmotor am Drehgestell Vibrationen in das Werkstück geleitet, durch welche das Strahlmittel auch aus schwer zugänglichen Stellen des Wasserraumes gerüttelt wird.


Effiziente Strahlmittelreinigung mit Doppelkaskadenwindsichtung


Der eher geringe Restsandgehalt machte es bei dieser Anlage möglich, auf einen Magnetseperator zu verzichten und die Strahlmittelaufbereitung über eine kostengünstigere Doppelkaskadenwindsichtung zu lösen. Sie gewährleistet, dass sowohl der geforderte Restschmutzwert von < 0,1 Volumen% im Strahlmittelfluss als auch die Vorgabe hinsichtlich des Strahlmittelaustrags bei der Aufbereitung von < 1% eingehalten werden.


Hohe Wirtschaftlichkeit beweist das Roboblaster-Strahlsystem auch hinsichtlich des erforderlichen Platzbedarfs: Es wurde auf einer Fläche von nur 10,40 x 8,60 m untergebracht und ist komplett in eine Schalldämmkabine eingehaust. Um während des 3-Schichtbetriebs Wartungsarbeiten an den Strahlanlagen vornehmen zu können, ist der Arbeitsbereich des Roboters zusätzlich mit einem Schutzgitter abgegrenzt. Aufgestellt wurde das Gesamtkonzept im ersten Stock der Gießerei des Autobauers und war dabei auch so flexibel, dass es im Lastenfahrstuhl (6 m x 4 m x 3 m) transportiert werden konnte.

Das Bearbeitungsspektrum dieser Hochleistungsstrahlanlage mit Einarmroboter reicht vom Entgraten über Oberflächenfinish bis zum Shotpeening schlagempfindlicher Werkstücke unterschiedlicher Dimensionen.

Ausstellerdatenblatt

 
 

Mehr Informationen

RSS-Service