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Ausgabe 04/2018, 13.04.2018

Strahl-Tuning mit Aha-Effekt

Die Handtmann Gruppe wollte für seine Leichtmetallgussteile eine wirtschaftlichere Oberflächenbearbeitung erreichen, ohne gleich in eine neue Anlage zu investieren. TuneUp, ein Unternehmensbereich der Rösler Oberflächentechnik, installierte in die vorhandene Anlage neue «Gamma 400 G»-Turbinen. Dadurch konnten nicht nur Strahlergebnis und Prozesssicherheit verbessert, sondern gleichzeitig die Produktivität der Bestrahlung erhöht werden.

Der Geschäftsbereich Leichtmetallguss der Handtmann Gruppe ist im Aluminium- und Magnesiumguss strategischer Systempartner der Automobilindustrie in den Bereichen Antriebsstrang, Fahrwerk und Karosserie. Am Unternehmenssitz in Biberach an der Riss sowie in den Werken Annaberg, Kosice (Slowakei) und Tianjin (China) verfügt Handtmann über 80 vollautomatisierte Kaltkammerdruckgussmaschinen mit Schliesskräften bis zu 4000 t.

Im sächsischen Werk Annaberg werden unter anderem Ölwannen, Getriebestützen und Motorträger im Aluminiumdruckguss gefertigt. Um Grate zu entfernen, scharfe Kanten zu glätten und eine definierte Oberflächenstruktur zu erzeugen, werden die Bauteile nach dem Giessen gestrahlt. Die dafür eingesetzte Durchlaufhängebahnanlage brachte jedoch nicht die gewünschte Durchsatzleistung und verbrauchte zudem viel Energie. «Ausserdem verstopften die Turbinen immer wieder, was zu Anlagenausfällen führte», konkretisiert Raffael Schaarschmidt, Abteilungsleiter mechanische Bearbeitung bei Handtmann in Annaberg.

Abhilfe sollte eine Anlagenoptimierung bringen. Dafür wandte man sich an TuneUp, einen Unternehmensbereich der Rösler Oberflächentechnik. Dort beschäftigt man sich ausschliesslich mit der Modernisierung von Strahlanlagen, auch, wie in diesem Fall, von Fremdfabrikaten. Der Leistungsumfang erstreckt sich von der Erhöhung der Leistungsfähigkeit über die Anpassung an veränderte Anforderungen bis zur Optimierung der Energieeffizienz. Erreicht wird dies unter anderem durch den Austausch von Turbinen, wofür unterschiedliche Alternativen angeboten werden.

«Rösler hat uns ausführlich über die Möglichkeiten eines Retrofit durch neue Turbinen informiert und eine Wirtschaftlichkeitsberechnung dafür ausgearbeitet. Wir haben dann entschieden, die beiden vorhandenen herkömmlichen Turbinen durch Gamma 400 G-Turbinen zu ersetzen», erklärt Raffael Schaarschmidt das weitere Vorgehen. Die von Rösler entwickelten Hochleistungsturbinen im Y-Design verfügen über eine beidseitig einsetzbare, gekrümmte Wurfschaufel. Sie ermöglicht im Gegensatz zu konventionellen Schaufeln eine sehr flüssige Bewegung des Strahlmittels.

Dies führt bei identischem Durchmesser und gleicher Drehzahl der Turbine zu einer effektiveren Beschleunigung des Strahlmittels und damit zu einer höheren Abwurf- und Aufprallgeschwindigkeit. Dadurch erhöht sich die Strahlleistung um durchschnittlich rund 25 Prozent. Gleichzeitig konnte die Antriebsleistung von bisher 11 kW auf 9 kW verringert werden.

Darüber hinaus sorgt die spezielle Konstruktion der Turbine für eine geringere Verwirbelung des Strahlmittels auf der Wurfschaufel und ein zielgerichtetes Strahlbild. Die zu strahlenden Teile werden exakter vom Strahlmittel getroffen. Dies trägt ebenfalls zu den kürzeren Strahlzeiten bei und verringert gleichzeitig den Anlagenverschleiss. Ein weiterer Vorteil des Y-Designs ist, dass die Wurfschaufeln einfach gedreht und von beiden Seiten genutzt werden können. Dieser Wechsel kann in weniger als zehn Minuten erfolgen. «Seit wir mit den Gamma-Turbinen arbeiten, haben sich auch die Wartungs- und Instandhaltungskosten verringert. Ausserdem haben wir keine Probleme mit verstopften Turbinen mehr. Die Anlagenverfügbarkeit ist durch das Retrofit gestiegen», fügt Raffael Schaarschmidt an.

In Annaberg führte die Modernisierung der Strahlanlage zu einer spürbaren Optimierung der Fertigung. Denn das geringere spezifische Gewicht des ferritfreien Strahlmittels wird durch die höhere Strahlleistung der Gamma-Turbinen mehr als ausgeglichen. Die Massnahme rechnet sich auch unter finanziellen Aspekten. Denn die Einsparungen bei Wartung, Ersatzteilen und Energie ermöglichen, dass sich die Investition in weniger als zwei Jahren amortisiert. «Das Retrofit hat in jeder Hinsicht viel gebracht. Wir sind mit dem Ergebnis sehr zufrieden», resümiert Raffael Schaarschmidt.(pi)

Handtmann Leichtmetallgiesserei Annaberg
DE-09456 Annaberg-Buchholz, Tel. +49 37 33 89-0
info.foundry@handtmann.de

Rösler Schweiz AG
5054 Kirchleerau, Tel. 062 738 55 00
rosler-ch@rosler.com, rosler.ch



Schneller Wechsel: Aufgrund des Y-Designs lassen sich die Wurfschaufeln der Gamma 400 G-Turbinen beidseitig nutzen. (Bilder: Rösler)


Optimales und wirtschaftliches Strahlergebnis: Durch den Tausch der Turbinen können nun Alu-Strahlmittel mit der erforderlichen Geschwindigkeit aufgebracht werden.

Auf einen Blick

Aluminiumdruckgussteile effizienter strahlen

Bauteile aus Aluminium stellen beim Strahlen besondere Anforderungen. Dazu zählt der Einsatz von ferritfreiem Strahlmittel, da Ferritablagerungen auf der Oberfläche Korrosion verursachen können. Für ein optimales Strahlergebnis erfordert der Einsatz von Aluminiumstrahlmittel aufgrund seines geringeren spezifischen Gewichts jedoch eine höhere Abwurfgeschwindigkeit und -menge. Der Geschäftsbereich Leichtmetallguss von Handtmann ersetzte die Turbinen seiner Strahlanlage durch die leistungsfähigen «Gamma G»-Turbinen von Rösler. Resultat ist nicht nur ein deutlich verbessertes Strahlergebnis, sondern auch ein signifikant erhöhter Durchsatz sowie reduzierter Energieverbrauch und Instandhaltungsaufwand.