Vortrag EUROGUSS 2016 Nürnberg den 13.01.2016 Dipl.-Ing. Ralf Sinner Vertriebsleiter MEWO GmbH & Co. KG Olpe www.mewo-machines.com [email protected] Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen ohne Veränderung der Oberflächenbeschaffenheit und Materialeigenschaften mit flüssigem Stickstoff Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 1 Die Entgratung von NE-Metalldruckgussteilen mit herkömmlichen Verfahren ist sehr aufwendig! Durch immens gestiegenen Anforderungen als auch neue Einsatzgebiete, verstärkt im Bereich Automotive-und der Elektronikbranche, wo immer komplexere Bauteile aus Zink, Aluminium, Magnesium oder Titan zum Einsatz kommen, erfordert dies die Entwicklung neuer Verfahren zur perfekten Erfüllung von Entgratung und Oberflächenbehandlung mit höchsten Ansprüchen an technische Funktion und Optik! Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 2 Beim Entgraten einer dieser Werkstoffe wird flüssiger Stickstoff direkt aus dem Speichertank oder mobilen Tank zur Entgratungsmaschine geleitet und dort verdampft. Das tiefkalte Gas macht die Grate spröde und verhärtet die Oberflächen. Gleichzeitig bleibt der Kern des Bauteiles noch elastisch! Die Grate werden anschließend mit dem MEWO Entgratungsverfahren problemlos und vollständig entfernt ! Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 3 BEISPIEL MEWO TS 7.12 MIT ARTIKELSPEZIFISCHER AUFNAHME Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig BEISPIEL MEWO TS 7.12 SCHÜTTGUT MIT ENTNAHMEFÄHIGEM INNENKORB 4 oder in eine Maschine mit fest integrierter Behandlungstrommel als Schüttgut eingebracht! Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 5 Der Prozessablauf als Schüttgut (wälzfähige Teile) Nach Verschluss der Anlage wird flüssiger Stickstoff mit einem Druck von ca. 4 bar in den Entgratungsraum eingesprüht (zerstäubt), wodurch den Formteilen die Eigenwärme entzogen wird. Die Temperaturspanne ist für den Prozess je nach Material, Kontur und Dicke von 0 C – -150 C variable einstellbar. Bei optimaler Maschineneinstellung werden durch die Abkühlung dünne Materialbereiche/Grate bis in die Gratwurzel versprödet, die Formteiloberfläche dabei nur leicht verhärtet , während die Elastizität im Formteilkern erhalten bleibt. Die Behandlungstrommel oder der Bearbeitungskorb werden entsprechend in Rotation versetzt (n2) wo durch die Teilewälzung ( Formteile als Schüttgut) startet. Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 6 Während der Rotation der Trommel (n2) wird durch das Schleuderrad (n1) das Strahlmedium (Polycarbonat je nach Erfordernis mit einer Korngröße von 0,5mm-2,0mm) beschleunigt (mit einer Geschwindigkeit von bis zu 108m/sec) und auf die versprödeten Formteile beaufschlagt, welches die zu entfernenden Materialreste (außen- und oder innenliegend) abschlägt! Es handelt sich also um ein abschlagendes und um KEIN abrasives Verfahren Nach Beendigung des Strahlprozesses erfolgt eine Vorseparierung des in der Behandlungskammer verbliebenen Granulates von Gratbrüchen und Formteilen. Während der Ausbringung der Teile aus der Maschine erfolgt die eigentliche Separierung des Formteils von Gratbruch und Restgranulat. Dies erfolgt über ein direkt am Maschinenauswurf befindliches Rüttelsieb. Die Teile nehmen nun durch langsames Auftauen die Umgebungstemperatur wieder an und sind jetzt je nach Erfordernis für die weitere Behandlung oder Verarbeitung bereit! Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 7 Die möglichen Chargenmenge mit diesem Verfahren beträgt zwischen zwischen 1L und 100L Füllvolumen, bei einer Formteilgrößen ab ca. 1,2mm bis maximal 500mm. Grundsätzlich ist es möglich, alle NE-Metalldruckgussformteile zu entgraten. Die zu bearbeitende minimale Formteil-/Materialdicke startet ab 0,15mm ! Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 8 Behandlung als Einlegeteil in Artikelspezifischen Aufnahmen! Wird angewandt, für Formteile mit sensiblen oder schlagempfindlichen Oberflächen oder bruchgefährdeter Kontur. Der Prozessablauf ist identisch mit dem der wälzfähigen Formteilen, wobei hier die Positionierung und Lage der Formteile durch spezifische Aufnahmen fixiert ist, so dass jegliches rutschen, schlagen oder wälzen der Teile unterbunden ist, sowie bei Bedarf ein definiertes gleichzeitiges Entgraten des innenliegenden und außenliegenden Grades in einem Zyklus gegeben ist! Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 9 Behandlung als Einlegeteil in Artikelspezifischen Aufnahmen! Zum Schutz oder zur Vermeidung von Kornverschleppung können Formteile je nach Bedarf abgedeckt werden. Schwer erreichbare Stellen werden über Reflektion erreicht! Die Einbringung und Entnahme derartiger Formteile in/aus den Behandlungskörben erfolgt hierbei händisch! Jede Maschine erhält deshalb zwei identische Körbe oder Aufnahmen! Während des laufenden Prozesses wird der 2te Korb entladen/bestückt, wodurch Leerlaufzeiten vermieden und eine optimale Chargenzeit der Maschine erzielt wird! Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 10 Jegliche Formteile können, je nach an die Teile gestellten Anforderungen, zusätzlich in einer dafür ausgelegten Hochleistungswaschanlage gereinigt und/oder getrocknet werden! Bei Reinigungsprozessen können diese wahlweise ohne/mit Hochdruck bis 200 bar erfolgen, wobei die Teile in einer ebenfalls rotierende Trommel oder den darin befindlichen Artikelaufnahmen gereinigt und anschließend getrocknet werden. Wahlweise wird die Reinigung ohne /oder mit Waschzusatz unterstützt. Der Waschprozess an sich erfolgt als Durchlaufsystem mit herkömmlichen Stadtwasser alternativ mit VE-Wasser. Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 11 Kryogene Entgratung von NE-Metalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 12 Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 13 Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 14 Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 15 Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 16 Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 17 Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 18 Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 19 Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 20 - - 100 % Toleranz erhaltend - 100 % Erhalt der Oberflächenbeschaffenheit - 100 % Erhalt der Materialeigenschaften - 100 % verzugsfrei - Ohne Oberflächenverletzung oder Aufrauhungen - Kantenverrundungen ausgeschlossen - Verfärbungen an der Oberfläche ausgeschlossen, dadurch keine aufwendigen und kostenintensive Reinigungsverfahren wie z.B. Beizprozesse notwendig - Besonders geeignet für filigrane Bauteile mit komplizierten Geometrien und Hinterschneidungen - Bearbeitung von Oberflächen endbehandelter Bauteile möglich - Innen- und Außenentgratung in einem Arbeitsschritt möglich - Sehr geringe Investitionskosten gegenüber anderen Verfahren - Hohe Prozesssicherheit und reproduzierbare gleichbleibende Qualität durch exakte Temperaturführung - Geringer Platzbedarf Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 21 1. Test MEWO führt mit Ihren Produkten kostenlos einen Entgratungstest durch und wertet diese zusammen mit Ihnen aus Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 22 2. Lohnentgratung Wenn das Ergebnis Ihren Vorgaben entspricht, Sie Aufgrund von z.B. Serienanlauf noch nicht genügend Volumen haben, geben Sie Ihre Produkte zur Lohnentgratung. Bereits damit sind große Einsparungen möglich! Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 23 3. Eigene Kälteentgratung Wenn Sie von den technischen und wirtschaftlichen Vorteilen überzeugt sind, installiert MEWO an Ihrem Standort eine auf Ihren Bedarf individualisiertes Verfahren! Der Prozess und die Maschine werden exakt auf Ihre Produkte und deren Parameter ausgerichtet. Sie Profitieren von unseren über 65 Jahren Erfahrung und Know-how in der Herstellung und Anwendung von Kälteentgratungsanlagen und Sie erhalten perfekte Ergebnisse ,begeisterte Kunden und den entscheidenden Wettbewerbsvorteil ,zu deutlich gesenkten Kosten! Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 24 www.mewo-machines.com [email protected] Kryogene Entgratung von NEMetalldruckgussformteilen effektiv, präzise und kostengünstig 25
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