Rösler: Kunststoffteile entgraten Individuell und im Durchlauf entgraten

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Beim Spritzgiessen thermoplastischer und duroplastischer Kunststoffe entstehende Grate sind bei kurzen Bearbeitungszeiten so zu entfernen, dass die Bauteile nicht beschädigt werden und zudem kein Staub entsteht. Das gelingt auf kontinuierlich arbeitenden Anlagen von Rösler.

Leichter, kompakter und nachhaltiger erweisen sich zunehmend Bauteile aus Kunststoffen, verglichen mit den ehemals aus Metallen gefertigten Ausführungen. Deshalb produziert unter anderen die Ros GmbH & Co. KG in Coburg Bauteile aus hochwertigen technischen Kunststoffen in zunehmend grösseren Serien auf Spritzgiessmaschinen. Allerdings sind die Bauteile zu entgraten, damit sie anschliessend zu einbaufertigen Komponenten gefügt werden können. Dafür investierte der Kunststoffverarbeiter in zusätzliche Entgratanlagen.

Kapazität erweitert

Jürgen Bär, zuständig für die technische Planung im Bereich Industrial Engineering bei Ros in Coburg, erläutert die Situation: «Dass wir 2021 an beiden Standorten unsere Strahlkapazität erweitern mussten, lag einerseits an einem erhöhten Aufkommen von Kunststoffkomponenten, die Metallteile substituieren, beispielsweise von Thermomanagementsystemen für die Automobilindustrie. Sie ermöglichen, Gewicht einzusparen und dadurch CO₂-Emissionen zu verringern. Andererseits haben wir grossvolumige neue Aufträge für die Herstellung duroplastischer Formteile erhalten, unter anderem von einem Gartengerätehersteller.» Nach Gesprächen mit vier Herstellern von Strahlanlagen entschied man sich für die Drahtgurt-Durchlaufstrahlanlage RSAB 470 und das Wendebalken-Strahlsystem RWS 1200 von Rösler. «Ausschlaggebend waren die guten Erfahrungen mit den vorhandenen Anlagen, die kompakte Bauweise und die solide Konstruktion sowie die umfangreiche Erfahrung des Unternehmens im Bereich Strahlen von Kunststoffteilen», begründet Jürgen Bär die Entscheidung. Wie er ergänzt, standen die Anlagen zudem kurzfristig bereit, da der Maschinenhersteller sie seinem Customer Experience Center entnahm.

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Prozesssicher und energieeffizient

Auf der flexiblen Durchlaufanlage RSAB 470 entgratet der Kunststoffverarbeiter am Standort Coburg kontinuierlich spritzgegossene Bauteile aus Duroplasten und aus dem mit Glasfasern gefüllten thermoplastischen Kunststoff PPS-GF. Nach dem Bearbeiten werden die Bauteile getempert. Dazu sind sie in Gestellen anzuordnen. Dies geschieht unverzüglich nach dem Spritzgiessen. So durchlaufen die Kunststoffteile auch die Entgratanlage auf den Gestellen. Das erübrigt, die Bauteile manuell aufzulegen und abzunehmen sowie unterschiedlich zu positionieren. Dies gelang mit einem von Rösler individuell angepassten Werkstück-Transportsystem. Für ein prozesssicheres und reproduzierbares Strahlen zum Entgraten der Bauteile verfügt die Durchlaufanlage über vier für die Kunststoffbearbeitung entwickelte Turbinen. Sie sind über und unter dem Gurt angeordnet. Zum Strahlen bringen sie das Strahlmittel – ein Polyamid-Korn mit 1 mm Kantenlänge – stark beschleunigt von oben und unten auf die Bauteile. Im Vergleich zu üblicherweise mit Druckluft betriebenen Injektoren arbeiten die elektrisch angetriebenen Turbinen erheblich energieeffizienter. «Möglichkeiten, Energieeinsparungen umzusetzen, fordert nicht nur unsere Zertifizierung nach DIN EN 50001, eine Verringerung des Energieverbrauchs ist auch unter Nachhaltigkeits- und Kostenaspekten heute dringend nötig», berichtet dazu Jürgen Bär. Eine Strahlmittelüberwachung mit automatischer Nachdosierung gewährleistet, dass das Strahlmittel immer in optimaler Qualität eingesetzt wird. Das Antistatiksystem mit automatischer Nachdosierung, die Strahlkammerabsaugung, eine zweistufige Abreinigung der Bauteile in der Auslaufzone der Anlage sowie die effektive Strahlmittelaufbereitung mit Siebvorrichtung und Kaskadenwindsichtung tragen ebenfalls dazu bei, dass die Kunststoffteile bedarfsgerecht entgratet und sauber aus der Anlage kommen. Da durch die bei Ros eingesetzten Werkstoffe und das Polyamid-Strahlmittel explosionskritische Stäube entstehen können, wurden die Anlagen mit speziellen, ATEX-konformen Filtersystemen ausgestattet.

Einzelteile automatisiert entgraten

Zum Entgraten bis zu 163 mm in Kantenlänge und Durchmesser messender Bauteile aus faser­verstärktem Polyphenylensulfid arbeiten die Spritzgies­ser mit einer Wendebalken-Strahlanlage RWS 1200. Abgestimmt auf den Fertigungstakt der Spritzgiessmaschine werden jeweils vier Werkstücke parallel innert 40 s entgratet. Die Anlage verfügt dafür über zwei Bereiche, die jeweils mit vier Satelliten ausgestattet sind. Das ermöglicht, parallel zum Entgraten die Anlage pendelnd zu be- und entladen. Unproduktive Nebenzeiten werden minimiert. Für einen energieeffizienten Betrieb appliziert eine Turbine Strahlmittel von oben auf die Bauteile, die sich auf den rautenförmig angeordneten Satelliten befinden. Letztere rotieren und können unter Winkeln die Bauteile so positionieren, dass das Strahlmittel alle zu entgratenden Konturen erreicht. Bereiche, die das Strahlmittel aus der Turbine wegen der Bauteilgeometrie nicht erreicht, werden mit Injektorstrahldüsen mit Drucküberwachung entgratet. Diese befinden sich an einer vertikal fahrenden Einheit, die mit einem Wegmesssystem ausgestattet ist. So lassen sie sich exakt positionieren und können auf die zu entgratenden Konturen ausgerichtet werden. Dabei können sie oszillierend und auch punktuell strahlen. «Um den Bedarf an Druckluft zu minimieren, arbeiten wir mit spezifisch für die einzelnen Bauteile individuell erstellten Programmen und Bewegungsprofilen», berichtet Jürgen Bär. Zu einem weitgehend automatisierten Betrieb der Strahlanlage tragen eine automatische Nachdosierung für das Strahlmittel und das Antistatikmedium, eine Strahlkammerabsaugung und eine Strahlmittelaufbereitung bei. - kmu - SMM

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