Schmiede und Gießerei, Teil 4 - Auswahl einer Strahlanlage für Sandgussteile

Warum ist es so wichtig, losen Form- und Kernsand aus dem Strahlmittel zu entfernen und wie lässt sich dies bewerkstelligen?
Sand ist extrem abrasiv. Selbst eine kleine Menge Sand (0,5-1 Prozent) im Strahlmittel führt zu einem schnelleren Verschleiß der Turbinen und der Strahlanlage. Es sind Fälle bekannt, in denen aufgrund eines schlecht funktionierenden Strahlmittelreinigungssystems die Wurfschaufeln alle acht Stunden ausgetauscht werden mussten!

Deshalb müssen Strahlanlagen, die mit mehr als sechs Prozent Sand im Strahlmittel arbeiten, mit einem kombinierten Doppel- bzw. Dreifachtrommelmagnetabscheider zur sicheren Entfernung von Sand im Strahlmittel und einem Luftabscheider zur Entfernung von Restsand, zerkleinertem Strahlmittel und Staub ausgestattet sein.

Wie können grobe Verunreinigungen wie Sandklumpen, Angüsse, Flitter und Fremdkörper aus der Strahlanlage ausgetragen werden?
Ausgangspunkt für die Strahlmittelaufbereitung ist die Vibrationsförderrinne. Dort werden Gieß- und Formsand sowie größere Bruchstücke aus den Gussformen oder Fremdkörper aussortiert und entfernt. Speziell entwickelte Unwuchtmotoren sorgen dabei für eine kontinuierliche Vorwärtsbewegung des Strahlmittel-Fremdkörpergemischs. Die technische Ausführung sowie die Größe und Förderleistung der Vibrationsförderrinne passen wir den individuellen Kundenanforderungen an. Über das Becherwerk bzw. den Elevator gelangt das grob gereinigte Strahlmittel-Sandgemisch nun über den Abwurfkasten und eine Querförderschnecke in den Magnetseparator.

Ressourcen schonen durch effiziente Strahlmittelaufbereitung
Der Magnetseparator ist das eigentliche Herzstück der Strahlmittelaufbereitung. Er trennt das metallische Strahlmittel von abgestrahlten Fremdkörpern und verfügt über verschiedene Ausgänge für Strahlmittel, Staub und Sand. Die Trennung erfolgt in zwei, bei schwierigen Anwendungen in drei Stufen bzw. unter Einsatz von zwei bis drei Magnetrollen mit Nord/Süd-ausgerichteten Neodym-Magneten. Auf diese Weise ist eine hocheffiziente Strahlmittelaufbereitung mit verschwindend kleinem Sandanteil im Strahlmittel bzw. Strahlmittelanteil im Sand möglich, der jeweils bei rund 0,02 Gewichtsprozent liegt.

Auswahl der Strahlanlage mithilfe digitaler Darstellung
Mithilfe modernster Simulationssoftware können wir alle relevanten physikalischen Vorgänge des Strahlprozesses sowie die zu bearbeitenden Werkstücke in 3D darstellen. Diese virtuellen Modelle verkürzen die Konstruktionszeit signifikant und sorgen für eine schnellere Anlagenverfügbarkeit. Im Extremfall wird mithilfe der digitalen Vorplanung eine Zeitersparnis von bis zu 12 Monaten erzielt. Besonders interessant beim Einsatz der Strahlanlagen im Gießereialltag: Die bei der sogenannten Partikelsimulation generierten Daten ermöglichen genaue Aussagen darüber, welche Menge an Strahlmittel erforderlich ist, mit welcher Energie es an welcher Stelle auf die Werkstückoberflächen auftreffen muss, und wo und wie viel Strahlmittel in der Strahlkammer abprallt.

Wie können Strahlanlagen für Gießereianwendungen vor vorzeitigem Verschleiß geschützt werden?
Winzige Mengen Sand im Strahlmittel, Zunder und Rost von den Rohgussteilen sowie die Verwendung von körnigem Strahlmittel oder großem Stahlkorn schaffen eine hochgradig abrasive Umgebung für die Strahlanlage und die Turbinen. Um vorzeitigen Verschleiß zu vermeiden, müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden.

So sollte die Strahlkammer im Innenraum mit Verschleißschutzplatten aus Manganstahl ausgekleidet sein. Diese bieten wir standardmäßig für alle Strahlanlagen in einer Stärke von 10 mm an. Spezielle Verschleißschutzplatten für den Gießereibetrieb haben bei uns sogar eine Stärke von 25 mm. Sie werden mittig im direkten Strahlbereich der Anlage nach dem neuartigen Dachziegelprinzip befestigt und sind leicht wend- und wechselbar. Als Faustregel gilt: Je besser abgestimmter die Kombination aus Turbinenausrichtung und Verschleißschutzpaket, desto länger die Lebensdauer der Maschine.