Cargotec-HIAB, Schweden
- Aufgehängte Teile mit fettiger Oberfläche und Strahlanlage
Bei einem internationalen Hersteller von Flurfördergeräten und mobilen Hubgeräten werden tragende Bauteile aus gekanteten und geschweißten Blechkonstruktionen hergestellt. Das Unternehmen lässt einen großen Teil dieser Baugruppen in verschiedenen Werken u. a. in verschiedenen Osteuropäischen Ländern vorproduzieren. Trotz einheitlicher Vorgaben für die Fertigung und für die Verwendung von Hilfsstoffen, wie Kühlschmiermittel, Schneidöle, Trennsprays, Korrosionsschutzöle, etc. erreichen die Baugruppen die Endfertigung in erheblich unterschiedlicher Qualität hinsichtlich der Sauberkeit der Teile:
Von quasi fettfrei bis hin zu triefend ölig und fettig.
Diese Bauteile müssen schließlich alle eine hochwertige Beschichtung zum Korrosionsschutz erhalten. Dazu werden die Bauteile in eine vollverkettete Produktionsanlage eingeführt. Im ersten Schritt werden die Stahloberflächen in einer Hängebahn-Durchlaufstrahlanlage mit 16 Schleuderrädern gestrahlt. Als Strahlmittel kommt ein hochgekohltes Rundkorn (S330) zum Einsatz. Bei der bisherigen Arbeitsweise war keine integrierte Vorreinigung installiert.
Öle und Fette konnten sich im Strahlmittel anreichern. Je nach Verschmutzung der Bauteile war die Kontamination des Strahlmittels mal mehr und mal weniger stark. Das hatte zur Folge, dass sich zunächst die Filter durch klebrigen Strahlstaub schnell zugesetzt haben und damit gleichzeitig kontinuierlich die Reinigungsleistung der beiden Windsichter nachließ.
Der Leiter der Abteilung Oberfläche Ola Jonsson berichtet: „Die Zusammensetzung des Betriebsgemisches änderte sich schleichend in eine zu kleine Körnung. Dadurch reduzierte sich die Abtrags- und Reinigungsleistung der Strahlanlage dramatisch. Die gewünschte Rauhtiefe von mindestens 30 my und der Strahlgrad SA 2,5 der gestrahlten Oberflächen waren nicht mehr erreichbar. Außerdem wurden durch die Verschleppung von Öl auch die daran anhaftenden Strahlstäube in die nachfolgenden Vorbereitungs- und Beschichtungsprozesse eingetragen. Das führte auch dort zu Störungen, z.B. häufige Benetzungsprobleme bereits beim Primerauftrag.“
Deshalb stand man vor der Entscheidung in eine Vorwaschanlage zu investieren, um die Eingangsbedingungen der Bauteile auf ein gleichbleibend niedriges Niveau zu bringen.
Im Rahmen eines Serviceauftrages hat der Hersteller eines neuen Additivs, PantaTec GmbH, die anfänglichen Prozessbedingungen untersucht und dokumentiert, um sie später direkt mit verbesserten Prozessergebnissen vergleichen zu können.
- Erstzugabe Additiv am Sichter zur Impfung des Strahlprozesses
- Wasserperltest und Testtinte auf gestrahlter Oberfläche zeigen deutlich Kontamination mit Öl
Jonsson weiter: “Durch die simple Zugabe des Additivs ULTIMATE direkt in das Strahlmittel konnten wir die starken Kontaminationen durch Öl und Fett innerhalb von 8 Betriebsstunden praktisch komplett aus dem Prozess entfernen. Obwohl wir nach wie vor weiterhin stark ölige Bauteile in die Strahlanlage eingeführt haben. Als Prozesskontrolle wiederholten wir ständig neben der Prüfung mit Testtinte auf den gestrahlten Oberflächen den Wasserperltest auf dem Strahlmittel. Dieser Test zeigt die Benetzbarkeit von Metallflächen des Strahlmittels mit einfachem Leitungswasser. Die Eindringzeit beim Wasserperltest konnten wir durch die Reinigungswirkung des Additivs von 5 Minuten auf 20 Sekunden reduzieren und stabilisieren.“
- Mit Additiv gestrahlte Oberfläche, Testtinte und Wasserbenetzung deutlich besser
„Unser Ziel war das Erreichen der Benetzbarkeit mit Wasser basierten Beschichtungsstoffen. Dadurch würden unsere folgenden Prozesse nicht mehr unnötig und noch wichtiger für die Prozessstabilität, nicht mehr stark schwankend mit Ölen und Fetten belastet. Im Erfolgsfall wollten wir die Investition in eine aufwendige Vorwäsche einsparen“, erklärt Jonsson.
Die Überprüfung der Oberflächen hinsichtlich Strahlbild, Rautiefe und nicht zu zuletzt der Oberflächenspannung zeigten durchgehend stabil Werte im Bereich von über 40 mN/m. Bei entsprechender Anpassung der Strahlbedeckung und Intensität werden Werte von durchgehend 44 mN/m erreicht. Das sind Oberflächen, die sogar direkt beschichtbar sind.
- Automatischer Dosiermischer sorgt für konstanten Betriebspunkt
Als letzte Maßnahme wurde der Betriebspunkt für den Dauerbetrieb der Strahlanlage ermittelt und in der Anwendung fixiert. Es ging dabei um die Ermittlung der erforderlichen Zugabemengen des Additivs und den Zugaberhythmus. Bei dem hohen Qualitätsanspruch steht bei HIAB die Prozesssicherheit eindeutig im Vordergrund.
Die Strahlanlage ist jetzt durch den gewählten Betriebspunkt in der Lage mit den maximal zu erwartenden Verschmutzungen fertigt zu werden und stets ein definiertes wiederholbares Strahlergebnis zu liefern. Die Einhaltung des Betriebspunktes hat mittlerweile eine automatische Dosiereinheit übernommen. HIAB hat die angestrebte Prozesssicherheit auf einfache Weise kostengünstig erreicht und ist deshalb sehr zufrieden mit dem Ergebnis des PantaTec-Verfahrens.