Strahltechnik: Schonend und doch effizient behandelt

Strahltechnik

Schonend und doch effizient behandelt

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Der Trend zu filigranen Fertigungsteilen bedingt eine immer schonendere Werkstückbearbeitung. Diese Entwicklung macht auch vor der Strahltechnik nicht halt.

Der Trend zu filigranen Fertigungsteilen hält an. Materialeinsparungen und neue Fertigungsverfahren bedingen eine stets schonendere Bearbeitung von Werkstücken. Diese Entwicklung macht auch vor der Strahltechnik nicht halt. Daher hat der Strahlanlagenhersteller Agtos speziell für die strahltechnische Bearbeitung von Massenteilen mehrere Reihen von Strahlanlagentypen entwickelt.
Neben professioneller Strahltechnik fokussieren besonders die Trommel-Strahlanlagen auf die schonende Behandlung der Werkstücke. Trommel-Strahlmaschinen sind für eine große Teilevielfalt ausgelegt. Die strahltechnische Bearbeitung von Massenteilen kann verschiedene Ziele haben. Die zwei häufigsten sind Reinigen und Verfestigen. Wichtig ist immer, dass sämtliche Teile in der gleichen Art und Intensität bearbeitet werden. Dies muss oft anhand technischer Daten belegt werden. Wichtig ist dabei, Massenteile reproduzierbar und identisch zu bearbeiten. Die Größe der Werkstücke variiert von nur wenigen Millimetern bis hin zu kompakten Teilen.
Trommel-Strahlmaschinen werden meist mit automatischen Beschickungs-Einrichtungen chargenweise gefüllt. Dafür befindet sich die Trommel in der Beladeposition. Nach dem Füllvorgang schwenkt sie in die Strahlposition. Eine Hochleistungsturbine schleudert Strahlmittel in die rotierende Trommel. Aufgrund der guten Durchmischung werden alle Werkstücke gleichmäßig beaufschlagt. Nach dem Strahlvorgang gelangen sie durch sanftes Kippen der Trommel in die Ausgangsbehälter zurück, oder werden auf einer Rinne zum nächsten Bearbeitungsschritt gefördert.
Die Besonderheit liegt im Detail: Zuerst muss herausgearbeitet werden, welche Anforderungen der Kunde an den Strahlprozess hat. Daraus ergibt sich die Anforderung an die Maschine: Geometrie der Trommel, ihre Lochung für das Abfließen des Strahlmittels, Durchmischungsgrad der Teile. Dieser Teil der Projektarbeit ist immer ein Erfahrungsaustausch mit dem Kunden.
Die Kombination mehrerer Maschinen bietet die Möglichkeit, eine kontinuierliche Fertigung aufzubauen. Neben einer Erhöhung der Kapazität durch zusätzliche Maschinen können auf diese Weise Nebenzeiten reduziert und Stillstandzeiten, beispielsweise durch Wartung, ausgeglichen werden.
Für die sichere Produktion sind bewährte Verfahren eine Voraussetzung. Die Hochleistungsturbinen von Agtos mit dem praktischen Einscheibensystem sind ein wartungsfreundliches und leistungsstarkes Plus der Anlagen. Die optimierte Konstruktion spart Strahlmittel, das Werkzeug der Strahltechnik. Neben der bewährten Turbinentechnik ist besonders die zuverlässige und servicefreundliche Filtertechnik zu nennen.
Ein weiterer Aspekt bei der Auslegung der Trommel-Strahlanlagen war die Energieeffizienz. Sämtliche Antriebe sind gemäß der aktuellen Ökodesign-Richtlinie ausgelegt. Infolgedessen verbraucht die Strahlmaschine eine vergleichsweise geringe Menge an Energie im Vergleich zu herkömmlichen Anlagen. So werden die Betriebskosten niedrig gehalten.
Die Größe der benötigten Strahlanlage wird anhand der Kundenanforderungen und Erfahrungen entwickelt. Die Kapazität der Trommeln variiert von 50 l Volumen je Charge über 150, 300 bis zu 500 l. Viele Variablen – wie beispielsweise Turbinenleistung, Be- und Entladesystem, Strahlmittelsorte, oder andere Einflüsse – führen beim Kunden zu einer sehr individuellen Anlage.
Schonende Umwälzung in Muldenband-Strahlanlagen
Das Muldenbandprinzip hat sich als effektives Strahlverfahren zum Entzundern, Entrosten und Entgraten von Massenteilen durchgesetzt. Die zu strahlenden Werkstücke werden durch das laufende Endlos-Gummimuldenband umgewälzt und während der gesamten Strahlzeit dem Schleuderstrahl ausgesetzt. Das Gummimuldenband sorgt für eine schonende Umwälzung. Es kann mit Querleisten ausgerüstet sein, um die Durchmischung der Werkstücke zu fördern. Durch die Einhaltung geringer Spaltmaße beim Maschinenbau können auch kleine Teile gestrahlt werden.
Mit der Beschickungseinrichtung werden die Werkstücke in Behältern, auf Paletten, oder im sogenannten Kübelbeschicker direkt in die Strahlmaschine gefüllt. Der Beschicker wird am Schaltschrank per Knopfdruck in Gang gesetzt. Die Werkstücke rutschen durch die geöffnete Beschickungstür in das bereits vorwärts drehende Muldenband.
Anschließend wird der Beschicker in die Ausgangsposition zurückgefahren. Nachdem die Tür automatisch geschlossen und gegen Öffnen gesichert ist, beginnt der Strahlprozess. Nach abgelaufener Strahlzeit öffnet die Tür automatisch und die fertig gestrahlte Charge wird taktweise via Abzugsrinne oder direkt in kundenseitige Behältnisse oder auf eine Abzugsrinne entleert.
Das Strahlmittel wird zur kontinuierlichen Nutzung im Umlauf gehalten und gereinigt. Über die Strahlmitteldosiereinrichtung gelangt das gereinigte Strahlmittel vom Strahlmittelbunker zu der Hochleistungsturbine.
Für ein staubfreies Betreiben der Strahlanlage erzeugt ein Ventilator den erforderlichen Unterdruck. Die abgesaugte Luft wird mit einer Filteranlage gereinigt. Diese ist mit konischen Patronen ausgestattet, die eine optimale Abreinigung gewährleisten. Besonderer Wert wurde in diesem Zusammenhang auf die Wartungsfreundlichkeit gelegt. Die Filterpatronen können durch ein innovatives Schubsystem schnell ausgetauscht werden.
Die Maschinenauswahl richtet sich auch hier nach dem Volumen und dem Gewicht der zu strahlenden Charge. Weiterhin sind die zu strahlenden Werkstückparameter wie Geometrie, Werkstoff, und Temperatur der Werkstücke zu berücksichtigen.
Raupenband-Strahlanlagen für robuste Guss- und Schmiedewerkstücke
Raupenband-Strahlanlagen arbeiten nach dem gleichen Prinzip wie Muldenband-Strahlanlagen. Anstelle des Gummibandes, das die Werkstücke aufnimmt, ist ein bewegliches Raupenband aus verschleißfesten Metallplatten, den „Raupen“ montiert. Robuste Guss- und Schmiedewerkstücke werden damit optimal strahltechnisch bearbeitet.
Das Strahlmittel wird auch in diesen Maschinen zur kontinuierlichen Nutzung im Umlauf gehalten und gereinigt. Sollten die Werkstücke mit Formsand behaftet sein (Gießereibetrieb), reicht die übliche Windsichtung zur Reinigung des Strahlmittels nicht aus. Dann kommt ein Magnetabscheider zum Einsatz. Er separiert vor der Windsichtung Formsand und Strahlmittel zuverlässig. Das Strahlmittel-Sand-Gemisch wird durch zwei hintereinander geschaltete Magnetwalzen vom Sand separiert. Zusätzlich erfolgt die Reinigung des Strahlmittels dann im Kaskadenwindsichter. Hierbei wird das Strahlmittel durch einen Luftstrom von Staub und Unterkorn befreit. Das somit optimal gereinigte Strahlmittel steht dem wiederholten Einsatz zur Verfügung.
Drahtgurt-Strahlanlagen eignen sich für extreme Beanspruchungen
Die zu strahlenden Werkstücke – das Strahlziel kann Finishen, Reinigen oder Entgraten sein – werden bei Drahtgurt-Strahlanlagen manuell oder per Manipulator auf einen Drahtgurt aufgelegt, der sie durch die Maschine befördert.
Zunächst durchlaufen sie die Einlaufschleuse. Diese dichtet die sich anschließende Strahlkammer nach außen hin ab. In der Strahlkammer werfen Hochleistungsturbinen das Strahlmittel mit hoher Geschwindigkeit auf die Werkstücke. Der Drahtgurt ist so ausgelegt, dass die Werkstücke von oben und unten zugleich optimal mit Strahlmittel bearbeitet werden können. Nach dem Strahlvorgang werden sie durch Abblasen von Strahlmittel und Staub befreit.
Die Drahtgurtstrahlanlagen von Agtos sind für sehr starke Beanspruchungen ausgelegt. Durch die installierten Hochleistungsturbinen wird eine optimale Überdeckung der Oberflächen erzielt. Dies ist der Garant für kurze Strahlzeiten und qualitativ hochwertig gestrahlte Produkte.
Die direkt oberhalb der Turbinen installierte automatische Strahlmittel-Zuteileinrichtung sorgt dafür, dass nur gestrahlt wird, wenn sich Werkstücke im Strahlbereich befinden. Dadurch wird der Verschleiß der Strahlanlage minimiert. Das auf den Werkstücken verbleibende Strahlmittel wird durch eine Abblas-Vorrichtung entfernt.
Wenn man die verschiedenen Strahlanlagen miteinander vergleicht, lässt sich festhalten: Während Trommel-. Muldenband-, Raupenband-Strahlanlagen für einen Chargenbetrieb ausgelegt sind, ist die Drahtgurt-Strahlanlage eine typische Maschine für den kontinuierlichen Betrieb. Die Entscheidung für einen bestimmten Maschinentyp hängt jedoch von weiteren Faktoren ab. Neben dem Platzbedarf sind Mengen, Konturen und nicht zuletzt das Ziel des Strahlvorgangs in Betracht zu ziehen. Unter Hinzunahme der zu erwartenden Kosten für Strahlmittel und Ersatz- und Verschleißteile wird der Anwender das für seine Erfordernisse passende Konzept finden. Dafür stehen die Erfahrungen aus vielen Anwendungsfällen bereit.
Ulf Kapitza, Leiter Vertrieb und Marketing bei Agtos, Emsdetten

Weitere Informationen
Die Vorteile und Einsatzgebiete der neuen Generation der Agtos Trommel-Strahlanlagen, erklärt Ralf Scheibler, Verkaufsleiter von Agtos, in einem Video, das der Industrieanzeiger auf der Hannover Messe gedreht hat: http://hier.pro/LsbS7
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