Aluminiumgussteile auf kleinstem Raum entsanden und entgraten

Smarte Strahllösung für verkettete Produktionslinien
Die steigende Nachfrage nach Elektrofahrzeugen führt zu einem Ausbau der Fertigungskapazitäten bei den Automobilherstellern. Dazu zählen unter anderem Produktionslinien für Statorträger. Bei der Oberflächenbearbeitung dieser Teile nach dem Gießen lassen sich mit der Wendekammerstrahlanlage RWK 6/12-2 von Rösler sehr kurze Taktzeiten in einem verketteten Workflow realisieren.

Für das vollautomatisierte Entsanden und Entgraten unterschiedlicher Statorträger integriert beispielsweise das BMW Group Werk Landshut die Wendekammerstrahlanlage RWK 6/12-2 in verkettete und digitalisierte Fertigungslinien. Die kompakte, als Zweikammersystem ausgeführte Anlage von Rösler ermöglicht die Bearbeitung der Aluminiumgussteile im 50-Sekundentakt. Unproduktive Nebenzeiten für das Be- und Entladen mit einem Roboter sind dabei eliminiert.

Effiziente Bearbeitung ohne Nebenzeiten auf kleinstem Raum
Innerhalb der Statorträger-Fertigungslinie beansprucht die RWK 6/12-2 inklusive Teilezuführung, Roboter und einer Entleereinheit für Strahlmittel sowie einem kleinen Teilelager nur rund zehn Quadratmeter Fläche. Bearbeitet werden können bis zu 1.200 mm hohe Teile mit einem Durchmesser von maximal 600 mm. Zugeführt werden die Werkstücke von einer Entsandungsstation, in der anhaftender Sand größtenteils entfernt wird, über ein Förderband. Der vor der Anlage platzierte Roboter positioniert den Statorträger in einer Strahlkammer kameraüberwacht auf der teilespezifischen Werkstückaufnahme. Sie kann bei einem Teilewechsel ebenfalls innerhalb weniger Sekunden ausgetauscht werden. Um eine Beschädigung des während des Gießvorgangs in die Statorträger eingearbeiteten Data-Matrixcodes zu verhindern, wird dieser während des Strahlprozesses abgedeckt. Rösler hat dafür eine Lösung entwickelt, die nach dem Positionieren des Teils auf dem Werkstückträger automatisch über den Code fährt.
Nach dem Beladen dreht die Strahlkammer um 180 Grad, wodurch der zuvor gestrahlte Statorträger für den Roboter zugänglich wird. Er entnimmt das Werkstück und transportiert es mit einem Zwischenstopp auf der Strahlmittel-Entleereinheit zum Teilelager.

Optimal abgestimmte Anlagenausstattung für kurze Taktzeiten
Als Strahlmittel kommt bei dieser Anwendung ein Zinkdrahtkorn zum Einsatz. Es wird durch zwei Turbinen Gamma 300G mit einer Antriebsleistung von jeweils 15 kW auf die Statorträger aufgebracht. Die von Rösler entwickelten Hochleistungsturbinen sind mit Wurfschaufeln im Y-Design ausgestattet. Die spezielle Form mit berechnetem Krümmungswinkel ermöglicht im Vergleich zu herkömmlichen Turbinen bei geringerem Energieverbrauch eine sehr hohe Abwurfgeschwindigkeit, aus der eine bis zu 20 Prozent höhere Strahlleistung resultiert. Dies trägt in Kombination mit der Zweikammer-Ausführung dazu bei, dass Taktzeiten von maximal 50 Sekunden eingehalten werden. Ein weiteres Plus der Wurfschaufeln ist die Möglichkeit, sie von beiden Seiten zu nutzen. Daraus resultiert eine mindestens doppelte Standzeit. Der Wechsel kann mittels Schnellwechselsystem einfach und bei eingebauter Turbine erfolgen.
Werkstoff und Strahlmittel machten eine explosionsgeschützte Ausstattung der Anlage erforderlich. Dazu zählt auch, dass die Strömungsführung der Entstaubungstechnik speziell ausgeführt wurde.

Digitalisierung erhöht Prozess- und Betriebssicherheit
In enger Zusammenarbeit mit dem Automatisierer Fill wurde eine Teildigitalisierung der Strahlanlage umgesetzt. So ermöglicht die komplexe Visualisierung der Strahlvorgänge und der Strahlbilder der beiden Turbinen eine Anpassung im laufenden Prozess. Zusätzlich kann der Bediener am Panel live sehen, welche Turbine auf welchen Bauteilbereich strahlt und bei Bedarf Veränderung vornehmen oder auch die Position des Werkstücks in der Strahlkammer verändern, ebenso wie die Strahlzeit. Dies kann erforderlich werden, wenn sich beispielsweise durch eine bereits häufig genutzte Gussform mehr Sand in einem Bereich befindet als bei der teilespezifischen Programmerstellung definiert. Automatisch erfasst wird beispielsweise auch die Betriebsstundenzahl. Ist eine definierte Anzahl erreicht, informiert die Anlage automatisch darüber, dass eine Kontrolle beziehungsweise Wartung beispielsweise der Wurfschaufeln, Werkstückaufnahmen oder der Abdeckung für den Data-Matrixcode ansteht. Ungeplante Anlagenstillstände lassen sich dadurch minimieren und die Anlagenverfügbarkeit deutlich erhöhen. Aspekte, die gerade in einer automatisierten Fertigungslinie für hohe Wirtschaftlichkeit entscheidend sind. Um die Digitalisierung weiter voran zu treiben, wird Rösler unter dem Markennamen Rösler „Smart Solutions“ ab Mitte 2021 entsprechende Weiterentwicklungen für den Bereich der Strahltechnik vorstellen.