Ausgabe - 11 - Produktion

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18 · Fertigung · Produktion · 14. März 2013 · Nr. 11 Kurbelwellenbearbeitung 25 % schneller beim Kurbelwellenschleifen Produktion Nr. 11, 2013 Ein patentiertes Bandfinishwerkzeug der Nagel Maschinen- und Werkzeugfabrik GmbH, Nürtingen, reduziert die Kosten bei der Endbearbeitung von Kurbelwellen. Nürtingen (sm). Die Minimierung von Reibungsverlusten in den Lagerstellen ist eine Stellschraube, um den Wirkungsgrad von Verbrennungsmotoren zu steigern. Neben besonderen Lagerkonstruktionen und reibungsarmen Werkstoffen tragen vor allem hochwertige Oberflächen ihren Teil hierzu bei. Solche Oberflächen erfordern spezielle Finishbearbeitungen, die in der Regel mit entsprechenden Fertigungskosten verbunden sind. Anders die patentierte Bandfinishtechnologie der Nagel Maschinen- Das Unternehmen Die Firma Nagel Maschinen- und Werkzeugfabrik GmbH in Nürtingen entwickelt und produziert seit dem Jahre 1950 Maschinen und Werkzeuge für das Honen und Superfinishen. Daneben gehören die Entwicklung kompletter Bearbeitungskonzepte und ein großer Dienstleistungsbereich zum Portfolio des Unternehmens. Nagel verfügt über ein weltweites Verkaufsnetz und ist mit Werken in Deutschland, Großbritannien, Brasilien, USA und Indien auf vier Kontinenten präsent. Nagel beschäftigt weltweit rund 1 300 Mitarbeiter. und Werkzeugfabrik GmbH. Dieses Verfahren bietet laut Hersteller beste Oberflächen bei minimierten Kosten. Es wurde speziell für die Endbearbeitung von Kurbelwellen entwickelt, ist aber auch für andere Anwendungen verwendbar. Bei Kurbelwellen ist der Einspareffekt aufgrund der zahlreichen Lagerstellen allerdings besonders groß. Nach der herkömmlichen Methode erfolgt das Bandfinishen von Kurbelwellenlagern mit Hilfe abgestimmter Schalensätze und Andrückelementen aus Stahl oder Kunststoff. Für jeden Durchmesser gibt es einen Schalensatz. Die Elemente drücken das Finishband mit einer bestimmten Kraft an die Lagerstelle. Die Spezialisten in Nürtingen setzen dagegen auf ein flexibles Bandfinishwerkzeug auf Basis eines Stahlbandes. Das Stahlband passt sich unterschiedlichen Bearbeitungsdurchmessern an. Der Vorteil: ganze Kurbelwellenfamilien lassen sich mit einem Werkzeug bearbeiten. Das Umrüsten der Bandmaschinen entfällt, die Werkzeugvielfalt verringert sich, ebenso die Lagerkosten und der Wartungsaufwand. Hinzu kommen technologische Vorteile. „Das flexible Stahlband bewirkt eine größere Umschlingung des Werkstücks. Es treten Bandfinishwerkzeug mit Kurbelwelle: Das patentierte Bandfinishkonzept von Nagel wurde für die Bearbeitung von Kurbelwellen entwickelt. Vergleichbare Bearbeitungsaufgaben sind prinzipiell auch möglich. tangentiale Kräfte auf, die größer sind als die Schließkräfte eines herkömmlichen Schalenwerkzeugs“, erklärt Dr.-Ing. Phillip Utsch, Geschäftsfeldleiter Superfinish bei Nagel. Bei gleichzeitig größerer Andrückfläche entstehe eine größere spezifische Flächenlast als bei der konventionellen Methode. Die Folge seien eine höhere Abtragsleistung und damit kürzere Bearbeitungszeiten. Die Methode erfülle außerdem be- „Das flexible Werkzeug ermöglicht eine größere Abtragsleistung und damit kürzere Bearbeitungszeiten“. Dr.-Ing. Phillip Utsch, Konstruktions- und Entwicklungsleiter für den Bereich Superfinishen bei Nagel in Nürtingen Bandfinishmaschine zur Kurbelwellenbearbeitung: Die durchmesserflexiblen Bandfinishwerkzeuge können dank standardisierter Schnittstelle optional in Bandfinishmaschinen der Fa. Nagel eingesetzt werden. Bilder: Nagel stimmte Nebenfunktionen wie das Verrunden von Ölkanalbohrungen oder die Radienbearbeitung am Lagerauslauf mit Bravour. Laut Nagel erzielte das flexible Werkzeug bei einer zweistufigen Bearbeitung mit einem Rauheitsabtrag von bis zu 75 % je Stufe eine Zeiteinsparung um 25 % gegenüber einem herkömmlichen Schalenwerkzeug. Vergleiche an Werkstücken vor und nach dem Bandfinishen bestätigten: die Technolo- gie genügt höchsten Anforderungen an die Oberflächenqualität sowie an die verlangten Formgenauigkeiten. Bei zwei großen Automobilherstellern hielt die Lösung bereits Einzug in der Serienfertigung. „Die Möglichkeit, mehrere Durchmesser mit ein und demselben Werkzeug bearbeiten zu können, stand für die Verantwortlichen in der Fertigung im Vordergrund“, so Phillip Utsch. Und weiter: „Aufgrund dieser Erfahrungen haben wir uns entschlossen, das flexible Bandfinishwerkzeug in unser Programm aufzunehmen, um es allen Kunden als Standardlösung verfügbar zu machen.“ www.nagel.com Effizienz-Navi Preis Material Energie Service Handhabung ✔ Zeit ✔ Lebensdauer Kosten senken mit Produktion Lasertechnik Rundlauf von Rohren präzise vermessen Produktion Nr. 11, 2013 Mit dem Atlas Lasersensor von LAP lässt sich der Rundlauf - die Konzentrizität - von Rohren noch beim letzten Arbeitsschritt messen, dem Anschweißen der Flansche. Lüneburg (hi). Efaflex aus dem bayerischen Bruckberg benutzt die von Blumenbecker entwickelte SPS-Anlage zum Anschweißen von Verbindungsflanschen an Rohre. In seinem tschechischen Werk in Oparany misst Efaflex mit Lasersensoren von LAP online die Geradheit und den Rundlauf der Rohre und sichert so den einwandfreien Schnellauf und die Qualität seiner Torsysteme. Denn die Rohre sind ein kritisches Element der Schnelllauftore, weil das Hochgeschwindigkeitssystem das Torblatt um die Rohre aufrollt. Und das mit Geschwindigkeiten von bis zu 4 m/s. Weicht das Rohr auch nur minimal von den vorgegebenen Toleranzen ab, ist der gesamte Aufrollprozess und damit die Langlebigkeit des Systems gefährdet. Der Anwender muss nicht mehr warten bis die Schweißnähte abgekühlt sind und er endlich mechanisch messen kann. Die tschechischen Automatisierungsprofis von In seinem tschechischen Werkin Oparany misst Efaflex mit Lasersensoren von LAP online die Geradheit und den Rundlauf der Rohre. Bild: LAP Blumenbecker aus Prag setzen seit Neuestem auf diese zeitsparende Lasertechnik von LAP, natürlich made in Germany. Die Lasermesssensoren kommen in einer von Blumenbecker konstruierten Rohr-Schweißanlage für Efaflex, den Hersteller von Schnelllauftoren, zum Einsatz. Wenn die geschweißten Rohre nicht innerhalb der engen Toleranz liegen, dürfen sie also nicht verwendet werden. Die Lösung, die Blumenbecker für den Torhersteller Efaflex konstruiert hat, ermöglicht diese Entscheidung schon direkt nach dem Schweißen, ohne auf ein Abkühlen der Teile warten zu müssen. Ein aufwändiges Nachmessen entfällt. Die mechanische Messung bietet diesen Vorteil nicht. Man hat entweder einen Zeitverlust, der durch das Abkühlen der frischen Schweißnaht entsteht oder die abtastenden Teile werden einer mechanischen Belastung ausgesetzt. Dies führt dann unweigerlich zu einem kostenintensiven Verschleiß am Messinstrument. Die hohe und standardisierte Qualität der verwendeten Rohre ist durch die Online-Messung, also die Messung im Produktionsprozess gesichert und der Endkunde Efaflex spart Zeit und damit auch bares Geld. „Wir freuen uns natürlich sehr, dass wir Blumenbecker dabei unterstützen konnten, Efaflex bei der Produktion zu helfen“, sagt Steffen Gärtner aus dem Vertrieb Messtechnik bei LAP. „Das Feedback, das Blumenbecker von seinem Endkunden über die Messgenauigkeit unserer Sensoren bekam, war durchweg positiv. Außerdem sind wir sehr stolz darauf, dass Hightech-Profis wie Blumenbecker und damit auch Efaflex auf unsere Systemlösungen vertrauen.“ Der Automatisierungsspezialist Blumenbecker hat im Zuge der Entwicklung der Schweißmaschine für Efaflex auch eine Testreihe mit Lasermesssystemen anderer Hersteller durchgeführt. „Die Ergebnisse sprechen eindeutig für LAP. Gegenüber der hochgenauen mechanischen Messung wichen die Messsysteme des einen Wettbewerbers von 0,1 bis 0,3 Millimeter ab, die Lösung eines zweiten Konkurrenten sogar im Bereich von 0,2 bis 0,5 Millimeter“, erklärt Pavel Rotter aus dem Konstruktionsbüro von Blumenbecker im tschechischen Olmütz. „Das Messsystem mit den integrierten Atlas Sensoren der Laserspezialisten von LAP erhielt mit einer Abweichung von nur 0,05 Millimeter die Bestnote und damit auch den Zuschlag für unser Projekt. Efaflex, als Abnehmer unserer Schweißmaschine, ist sehr zufrieden mit dem Ergebnis, sodass das Unternehmen auch in Zukunft mit LAP Sensoren weiterarbeiten wird.“ Lasersensor geschützt durch kompakte Hülle LAP Ingenieure haben die Atlas Sensoren gerade erst im zweiten Quartal 2012 überarbeitet und mit einem komplett neuen Innenleben ausgestattet. Die LAP-Messexperten optimierten die Wiederholgenauigkeit auf bis zu einen Mikrometer und die Messunsicherheit auf bis zu zwei Mikrometer. Obwohl der Lasersensor Atlas solch hervorragende Eigenschaften bietet, baut ihn LAP mit einer äußerst kompakten Hülle. Die Außenmaße des Allroundsensors betragen nur 80 x 65 x 33 mm, das ist gerade einmal doppelt so dick wie eine Zigarettenschachtel. Dadurch ist die LAP-Messlösung auch an Stellen einsetzbar, an denen in Fertigungsmaschinen nur wenig Platz zur Verfügung steht, teilt das Unternehmen mit. www.lap-laser.com
▶ ▶ ▶ ▶ ▶ ▶ ▶ ▶ 14. März 2013 · Nr. 11 · Produktion · Oberflächentechnik · 19 Trocknung Infrarot-Strahler optimieren die Lacktrockung Produktion Nr. 11, 2013 Ein belgisches Unternehmen hat die Beschichtung von Blattfedern für Lastkraftwagen durch einen Trocknungsofen von Weiss Technik, Belgien, mit Infrarot-Technologie von Heraeus Noblelight optimiert. Kleinostheim (ba). Blattfedern bestehen aus flachen Federstahlplatten und ermöglichen vor allem bei Lastkraftwagen und Transportern eine effiziente, federnde Radaufhängung. Die Firma Weweler- Colaert mit Hauptsitz im belgischen Poperinge ist ein führendes Unternehmen auf dem Kfz-Ersatzteilmarkt in Europa und hier traditionell als Hersteller und Lieferant von Blattfedern und Parabelfedern aktiv. Die Fertigung von hochwertigen Federn für die Automobilindustrie erfolgt in kleinen Reihen. Die Federn unterscheiden sich in ihren Abmessungen und auch im Grad ihrer Krümmung. Dadurch ergeben sich wechselnde Produktionsgeschwindigkeiten. Die Blattfedern aus Stahl werden während der Fertigung mit wasserbasierenden Lack zum Schutz gegen Korrosion beschichtet. Der Wasserlack muss zuverlässig trocknen, dabei soll die Stahlmasse jedoch nicht komplett aufgeheizt werden, damit die Federn schnell zur Weiterverarbeitung bereit sind. Das ist eine Herausforderung an die Lacktrocknung, zumal der Trocknungsofen die verschiedensten Federarten trocknen sollte, ohne dabei unnötig Energie zu verschwenden. Gert Keuterickx von Weiss Technik, Belgien, erarbeitete zusammen mit Weweler-Colaert und Heraeus Noblelight eine maßgeschneiderte Lösung für das Unternehmen. „Wir rechneten verschiedene Möglichkeiten durch und stellten dabei fest, dass ein Infrarot- Ofen viel kürzer sein würde als ein Heißluftofen, der als Alternative mit etwa zehn Metern Länge im Gespräch war.“ Infrarot-System mit einstellbaren Strahlerzonen Unter Berücksichtigung der verschiedenen Anforderungen entstand schließlich ein Infrarot-System mit individuell einstellbaren Strahlerzonen. Der neu entwickelte Ofen ist 2,5 m breit und nur 2 m lang. Er ist mit einem Infrarot-Modul von Für die Fertigung von Blattfedern hat die Firma Weweler-Colaert einen Trocknungsofen mit Infrarot-Technologie angeschafft. Bild: Heraeus Noblelight 108 kW Nennleistung ausgestattet. Er enthält mittelwellige Carbon- Infrarot-Strahler in sieben verschiedenen Zonen, die aus einer Zentralzone und mehreren Nebenzonen bestehen. Die Strahler sind individuell höhenverstellbar und auch positionierbar, die Leistungseinstellung geschieht manuell über sieben Potentiometer. Von diesem Ofentyp wurden unterschiedliche Ausführungen installiert, die je nach Anforderung genutzt werden. Ein System wird manuell, das andere vollautomatisch betrieben, die Federn werden über Transportfahrzeuge oder über ein Förderband eingebracht. Der Ofen besteht aus einem klassischen IR-Modul mit Luftkühlung und einem Abzugssystem in einem Rahmen der mit isolierenden und hitzebeständigen Sandwichelementen ausgestattet wurde. Infrarot-Strahler übertragen Energie kontaktfrei und lassen sich gut steuern. Die Strahler in den Öfen verlaufen parallel zur Fertigungsstraße. Dadurch können individuell Strahler nach Bedarf eingeschaltet werden, abhängig von der Federbreite. Das IR-Modul wird nur dann aktiviert, wenn auch Wärme benötigt wird. Während der Wechselzeiten kann es ausgeschaltet bleiben. Dadurch und dank der ausgeklügelten Leistungsregelung konnte der Energieverbrauch der Anlage minimiert werden. Energieverbrauch der Anlage konnte minimiert werden Die Auswahl von mittelwelligen Carbon-Strahlern hilft, den Trocknungsprozess von wasserbasierendem Schutzlack noch energieeffizienter zu gestalten. Wasser verdunstet durch eine Bestrahlung mit mittelwelligen Infrarot-Strahlern besonders schnell. Grund dafür ist, dass mittelwellige Strahlung in Wasser sehr gut absorbiert und dann direkt in Wärme umgesetzt wird. www.heraeus-noblelight.com/infrared Effizienz-Navi Preis Material Energie Service Handhabung Zeit Lebensdauer Kosten senken mit Produktion Beschichtung Korrosionsschutz für mehr Sicherheit im Prozess Produktion Nr. 11, 2013 Mit Norshield AC (AntiCorrosion) bietet der Ulmer Systemanbieter Hermann Bantleon GmbH einen innovativen Kaschierverbund mit einer hervorragenden Korrosionsschutzwirkung. Ulm (ba). Die Produkte des Norshield-VCI-Verbundsystems können laut Anbieter dem Wertstoffkreislauf zugeführt werden und bedürfen keiner besonderen Entsorgung. Die Produkte entsprechen den bekannten Anforderungen bezüglich Arbeitsschutz und Sicherheit. Der neue Kaschierverbund besitzt einen hohe Konzentration an Wirkstoffen und gibt sie schnell ab, so dass eine sofortige Korrosionsschutzwirkung eintritt. Die verpackten Teile und Maschinen sind unmittelbar korrosionsgeschützt, zusätzliche Korrosionsschutzemitter sind nicht mehr nötig. Eine Warmverpackung von Werkstücken bei deutlich höheren Teiletemperaturen als in der unmittelbaren Umgebung ist möglich und erspart damit kosten- und zeitintensive Abkühlungsprozesse. Alle im Produktprogramm der Hermann Bantleon GmbH befindlichen VCI-Produkte wirken mit aktivem Korrosionsschutz durch einen oder mehrere VCI-Wirkstoffe (volatile corrosion inhibitor). VCI- Stoffe sind leicht flüchtige Substanzen, die auf metallischen Oberflächen monomolekulare Schutzschichten bilden und dadurch die Korrosion durch Wasser und Sauerstoff verhindern. Norshield-VCI-Verbundsysteme bieten für darin verpackte Maschinen, Anlagen und Teile einen besonders lang andauernden Korrosionsschutz und bringen somit ein zusätzliches Maß an Prozesssicherheit. Das VCI-Foliensystem hat mit Wirkung vom 5. 7. 2012 die VW-Freigabe erhalten, wurde mit Bestnote bewertet und besitzt die unbegrenzte Freigabe für alle Standorte des VW-Konzerns. Die wesentlichen Vorteile des Kaschierverbundes im Überblick: ▶ Multimetallschutz für die am häufigsten verwendeten Werkstoffe ▶ Warmverpackung der Werkstücke möglich ▶ äußerst geringe Wasserdampfdurchlässigkeit ▶▶ schnelle VCI-Wirkstoffabgabe – Die VCI-Verbundsysteme von Norshield bieten einen sehr lang anhaltenden Korrosionsschutz und laut Anbieter eine höhere Prozessicherheit. Bild: Bantleon dadurch Sofortschutz der verpackten Teile ▶ durch die hohe Schutzwirkung ist eine Reduzierung der üblicherweise verwendeten Spendersysteme möglich ▶ die Oberflächen der vorher verpackten Teile sind nach dem Auspacken schon nach kurzer Zeit wieder vollkommen rückstandsfrei und somit für die weiteren Prozesse verwendbar ▶ lang anhaltende Schutzfunktion bis zu mehreren Jahren, je nach Verpackungsaufbau ▶ flächendeckender Korrosionsschutz, selbst in Spalten und Nischen ▶ zusätzlicher Schutz empfindlicher Oberflächen durch die verwendeten Vliese. www.bantleon.de Effizienz-Navi Preis Material Energie Service Handhabung Zeit Lebensdauer Kosten senken mit Produktion Beschichtung Kostengünstiger Korrosionsschutz Produktion Nr. 11, 2013 Für Wälzlager und Metallteile, die dem direkten Einfluss von Feuchtigkeit oder korrosiven Medien ausgesetzt sind, bietet NKE Austria GmbH einen galvanischen Überzug als kostengünstigen Schutz gegen Korrosion. Steyr (ba). Die neue, verbesserte Beschichtung SQ171E ist noch dünner und länger korrosionsbeständig als ihre Vorgängerversion. Die Beschichtung schützt Lager und Komponenten in der Fördertechnik, in Landmaschinen, in der chemischen und pharmazeutischen Industrie und bei Kompressoren und Pumpen. Die Beschichtung SQ171E eignet sich für Standard- und Sonderlager sowie alle Metallteile, die feuchten oder korrosiven Umgebungen ausgesetzt sind. Auch maschinell bearbeitete Oberflächen wie zum Beispiel Laufbahnen können mit SQ171E beschichtet werden. Die Beschichtung bietet Schutz gegen Wasser, Kondensation und schwach alkalische oder saure Reinigungsmittel. Im Vergleich zu Das beschichtete Teil (vorn) weist auch nach Salzsprühnebeltest keine erkennbaren Korrosionsspuren auf. Das unbeschichtete Referenzteil (hinten) ist angerostet. Bild: NKE unbeschichteten Komponenten gewährleistet SQ171E eine deutlich längere Gebrauchsdauer. Als zusätzliche Option für noch besseren Schutz ist die Beschichtung mit einer Versiegelung auf Silikatbasis erhältlich. Dank der verringerten Schichtdicke von 2 bis 4 µm können beschichtete und unbeschichtete Teile problemlos untereinander ausgetauscht werden. Gemäß DIN 58979:2008 erreicht die Beschichtung bei 4 µm Schichtdicke mindestens 96 Stunden Standzeit ohne Überzugskorrosion (Weißrost) oder Grundwerkstoffkorrosion (Rotrost). SQ171E wurde in neutralen Salzsprühnebeltests gemäß DIN EN ISO 9227 NSS geprüft. Die Passivierung enthält kein 6-wertiges Chrom und entspricht damit der RoHS-Richtlinie. Im Vergleich zu rostfreiem Stahl ist SQ171E kostengünstiger, bietet aber einen noch höheren Korrosionsschutz. www.nke.at Effizienz-Navi Preis ✔ Material Energie Service Handhabung Zeit Lebensdauer Kosten senken mit Produktion
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