Teilereinigung: Anlage für vollautomatisierte Produktionslinie

Teilereinigung

Reinigungsmaschine für eine vollautomatisierte Produktionslinie

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Eine Reinigungsanlage von Mafac trägt ihren Teil dazu bei, dass der automatisierte Prozess im Werkzeugbau von Alpla zuverlässigt läuft. Dazu müssen die Teile nicht nur sauber, sondern auch trocken und perfekt temperiert sein.

Ina Rau
Freie Journalistin in Pforzheim

Die Produktionslinie ist wie ein Raum im Raum. Sie füllt über die Hälfte der Produktionsfläche in der Abteilung Mould Shop IM (AMS-IM) bei Alpla. Hinter Glaswänden werden Einzel- und Serienbauteile für Spritzwerkzeuge hergestellt, die später Kunststoffformteile – Verschlüsse jeglicher Art – produzieren sollen. Installiert sind dazu fünf Maschinen für unterschiedliche Bearbeitungsverfahren sowie eine Reinigungsanlage von Mafac. In der Mitte der Zelle befindet sich eine Lineareinheit, über die sich ein ERS-Linear-Roboter bewegt. Die Produktionslinie läuft vollautomatisch. Ihre Befehle erhält sie von einer Steuerung außerhalb der Zelle. Der Roboter holt die Rohteile aus einem Magazin und bringt sie zur Bearbeitungsanlage. Dort werden sie gefräst oder senkerodiert. Anschließend befördert er die Teile zur Reinigungsanlage und dann zur Messmaschine. Es ist ein komplexer Produktionsablauf, in den die Reinigungsmaschine Mafac Palma eingebunden ist.

Im Mould Shop IM werden Werkzeuge und Bauteile für über 150 Alpla-Werke hergestellt. Seit fünf Jahren wird die Automation des Werkzeugbaus am Hauptsitz in Hard vorangetrieben. Eine wichtige Funktion hat dabei die Reinigungsanlage. Sie sorgt dafür, dass die Werkstücke sauber, trocken und exakt temperiert zur Messstation kommen.

Alpla ist weltweit tätig und stellt Verpackungssysteme, Flaschen, Verschlüsse und Kunststoff-Spritzgussteile für unterschiedliche Branchen her. Vom Design der Flasche über die Produktion bis hin zur vollautomatischen Verpackungsmaschine setzt das Unternehmen alles um. Der Kunde erhält individuell zugeschnittene Komplettlösungen aus einer Hand. Rund 19.300 Mitarbeiter arbeiten in 176 Niederlassungen, allein 1000 davon im Vorarlberg.

Vielfältige Anforderungen an Reinigung

„Wir reinigen Elektroden, Werkzeuge sowie Bauteile, kurzum alles, was die Produktionslinie durchläuft“, sagt Sascha Hermann vom Team AMS-IM. Es ist ein breites Teilespektrum, das vollautomatisch gefertigt wird. Entsprechend umfangreich sind die Anforderungen an die Reinigung. Sie muss auf die verschiedenen Materialien – Aluminium, Stahl und Buntmetall – und unterschiedliche Verschmutzungen abgestimmt sein. Abhängig von der Bearbeitung befinden sich Rückstände von Frässpänen, Ölen oder Erodierschlamm auf den Teilen, die partikular oder filmisch auftreten können.

Um den umfangreichen Reinigungsbedarf zu erfüllen, sind neun unterschiedliche Programme in der Mafac Palma eingespeichert. Sie werden vollautomatisch aktiviert. Die Laufzeit liegt zwischen 10 und 25 min. Die Werkstücke werden auf identischen Vorrichtungen gereinigt, die zuvor auch für den Zerspanungsprozess eingesetzt werden. Ein Umspannen fürs Reinigen ist dadurch nicht nötig. Während der Reinigung rotiert ein Spritzrahmen mit einer speziellen Düsenanordnung um das Korbaufnahmesystem. Das Aufnahmesystem rotiert unabhängig und gegenläufig zum Spritzsystem.

Die drei Medientanks der Mafac Palma kommen in der Reihenfolge Reinigen, Spülen und temporärer Korrosionsschutz zum Einsatz. Die Medientemperatur in Tank 1 und 2 beträgt 30 °C. In Tank 1 ist zudem ein Reiniger in 3%iger Konzentration zugesetzt. Während Tank 2 als Zwischenspülstation dient, ist Tank 3 mit einem Korrosionsschutz in 0,2%iger Dosierung versehen und konstant auf 21 °C temperiert.

Zwischen 30 und 180 s dauert der Prozess pro Tank. Danach sind zwei Drittel der Reinigung abgeschlossen. Was folgt ist die Trocknung. „Sie war die größte Herausforderung“, sagt Johann Pamminger von MAP Pamminger, dem Mafac-Vertriebspartner in Österreich. Da die Werkstücke nach der Reinigung vollautomatisch zur Messanlage transportiert werden, müssen sie nicht nur sauber, sondern auch absolut trocken sein. Sonst verfälschen die Nassverschleppungen das Messergebnis. Hinzu kommt, dass die Werkstücke auf 21 °C temperiert sein müssen. „Das haben wir wie folgt gelöst: Die Wassertemperatur in Tank 3 wird durch den optional zur Reinigungsanlage gehörenden Wärmetauscher Heat.X temperiert“, erklärt Pamminger. Die Trocknung selbst erfolgt mittels des rotierenden Impulsblasverfahrens, bei dem das Wasser mit hochreiner Druckluft impulsartig von den Werkstücken abgeschlagen wird. Dabei rotiert das Blassystem ebenfalls um das Korbaufnahmesystem, das gegenläufig rotiert. Anschließend erfolgt die Resttrocknung über eine integrierte Vakuumtrocknung.

Die bei Alpla installierte Mafac Palma wird rund um die Uhr, sieben Tage die Woche betrieben. Die Badstandzeiten liegen bei sechs bis acht Wochen. Kompetente Betreuung durch die Experten von MAP Pamminger vor Ort ermöglichte diese Standzeit. Die Medientanks sind kaskadenartig aufgebaut. Tank 1 ist mit einem Koaleszenz-Ölabscheidesystem mit integriertem Oberflächenschlürfer und einer Hauptstrom-Feinstfiltration ausgestattet. Tank 2 ist ebenfalls mit einer Hauptstrom-Feinstfiltration versehen.

Reinigung passt perfekt zur Automation

„Seit wir die Reinigungsmaschine von Mafac haben, sind unsere Werkstücke sauber, ölfrei und trocken“, so Projektmanager Michael Schöflinger. Seit gut einem halben Jahr ist die Anlage bei Alpla in Betrieb. Zuvor war eine Ein-Tank-Maschine eines anderen Herstellers im Einsatz. „Das hat aber nicht funktioniert, weil die Teile nicht sauber und trocken waren. Wir mussten sie händisch nachreinigen und trocknen. Diese Nacharbeit hat uns etwa vier Stunden am Tag gekostet“, erläutert Sascha Hermann. So konnte die Automatisierung des gesamten Prozesses nicht in der geplanten Form ausgeführt werden. Deshalb entschieden sich die Verantwortlichen für eine Neuanschaffung. Im Technikum von Mafac wurden Testreinigungen mit Originalbauteilen durchgeführt. „Das Reinigungsergebnis sowie die Trocknung ist perfekt. Die Materialverträglichkeit, die Geschwindigkeit und die Bauteiltemperatur passen zu unserem Automatisierungsprozess“, sagt Schöflinger.

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