Erbo: Späneabsauganlagen Zentral Späne absaugen für nachhaltiges Fertigen

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Beim Fräsen grosser Bauteile aus Aluminiumplatten entstehen grosse Mengen Späne. Werden diese automatisiert abgesaugt und aufbereitet, kann man sie vollständig rezyklieren. Das gelingt bei der Alimex GmbH in Willich mit einer Absauganlage von der Erbo GmbH, Magstadt (D).

Aluminium gilt als vielseitiger und wirtschaftlicher Werkstoff für eine Vielzahl an Bauteilen. Er hat eine niedrige spezifische Masse, lässt sich einfach umformen und bearbeiten, hat – je nach Legierung – eine günstige Festigkeit und ist beständig gegen Korrosion. Zudem leitet Aluminium elektrischen Strom gut und ermöglicht – auch in Verbindung mit Nachbehandlungen wie Eloxieren – optisch ansprechende Oberflächen. Durch einen weiteren Vorteil erlangt der Werkstoff aktuell besondere Beachtung. Aluminium lässt sich beinahe vollständig rezyklieren.

Wegen dieser herausragenden Eigenschaften hat sich die Alimex GmbH in Willich bereits vor über 50 Jahren darauf spezialisiert, Halbzeuge und Bauteile aus Aluminium zu fertigen. Das Unternehmen fertigt für eine Vielzahl an Branchen, darunter Elektronik, Laser, Optik, Verpackungsmaschinen, Medizin- und Labortechnik sowie Solaranlagen. In Willich entsteht ein breites Spektrum an Bauteilen, von kleinen Hebeln und Wellen bis zu grossen Strukturbauteilen.

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Bis 90 Volumenprozent Späne

Insbesondere für die Luft- und Raumfahrt sind häufig filigrane Bauteile aus vollen Blöcken zu fertigen. So werden in Willich beispielsweise aus 5000 kg schweren Blöcken nur etwa 1200 kg leichte Bauteile gefräst. Dabei entstehen innerhalb kurzer Zeit grosse Mengen Späne. Dazu sagt Fernando Vieira, Schichtleiter in der mechanischen Fertigung: «An einigen Bauteilen haben wir eine Zerspanung von 80 bis 90 Prozent.» Beim Fräsprozess können bis zu 300 Kilogramm Späne pro Stunde anfallen. Diese Späne abzutransportieren war lange Zeit eine One-Man-Show. «Ein Mitarbeiter pro Schicht hat den ganzen Tag nichts anderes getan, als Späne zusammenzutragen und in Containern zu entsorgen», erinnert sich Fernando Vieira. Das war nicht nur mühsam, sondern auch gefährlich, denn in der Halle stehen viele Bauteile, die Gänge sind schmal – und ein Container ist gross und sperrig. «Wenn die Mitarbeiter dann abends nach einem zweischichtigen Betrieb nach Hause gingen, musste auch die Produktion ruhen», ergänzt Frenando Vieira. Denn in einer Nachtschicht wäre niemand anwesend, um Späne zu beseitigen.

Hohe Produktivität gefordert

Allerdings hat Alimex in Willich aktuell zahlreiche Fertigungsaufträge. Bauteile aus Aluminium sind wegen ihrer Vorteile weltweit gefragt. Speziell für Werkstücke, deren Fertigung auf grossen Fräsmaschinen bis zu 50 Stunden beansprucht, benötigt der Lohnfertiger ausreichend Kapazität. Deshalb wollte er auch unbeaufsichtigte Nachtschichten produktiv nutzen und Personal von vermeidbaren Tätigkeiten entlasten. Die Fertigungstechniker erachteten es daher als günstig, in eine Absauganlage für Späne zu investieren. Sie sollte Späne automatisch zuverlässig absaugen, transportieren und zum rezyklieren bereitstellen. Dazu erläutert Fernando Vieira: «Erbo ist als Hersteller solcher Anlagen bei Alimex schon lange ein Begriff.»

In der Produktion von Gussplatten am zweiten Standort in Willich stehen bereits sieben Absauganlagen, darüber hinaus jeweils eine in den USA und eine in Malaysia. «Trotzdem war ich erst skeptisch, ob das Verfahren bei CNC-Fräsprozessen mit nassen Spänen genauso funktionieren kann», berichtet Fernando Vieira.

Bei der Gussplattenproduktion ist der Prozess abweichend. Gesägt werden die Platten bei Minimalschmierung. Die Späne sind also trocken. Beim CNC-Fräsen aber arbeiten die Maschinen unter grossen Mengen Kühlschmierstoff. Die herabfallenden Späne sind nass und schwer. «Ich konnte mir nicht vorstellen, dass diese Art von Spänen einfach abgesaugt werden kann», berichtet Fernando Vieira und führt aus: «Ich habe mich schon gesehen, wie ich jeden Tag zu den Rohrleitungen hochklettern und sie von Hand säubern muss, weil Späne die Leitungen verstopfen.» Seine Befürchtungen erwiesen sich aber als unbegründet. Die installierte Absauganlage von Erbo bewältigt die nassen Späne problemlos. Das hat Fernando Vieira überzeugt.

Nachhaltig zu fertigen ist wichtiges Kriterium

Zu einer weiteren Forderung von Fertigungsbetrieben in Bezug auf Späneentsorgung berichtet Hans-Jörg Boltjes, Geschäftsführer bei Erbo: «In Zeiten der Rohstoffknappheit wird die nachhaltige Nutzung von Material immer wichtiger. Späne sind kein Abfall, sondern können als wertvoller Rohstoff aufbereitet und wieder in den Produktionskreislauf eingeführt werden.»

Zentral sammeln und aufbereiten

Die Maschinen in der Produktionshalle in Willich sind durch ein Rohrleitungssystem an die zentrale Ab­saug­anlage angeschlossen. Jedes CNC-Bearbeitungszentrum hat einen oder mehrere Späneförderer. Diese fangen die herabfallenden Späne auf und leiten sie über Trichter in Rohrleitungen, die an der Decke der Halle verlegt sind. Über diese gelangen die nassen Späne zur Absauganlage von Erbo. Dort werden die Späne zerkleinert und unter hohem Druck zu Briketts gepresst. «Bei der Brikettierung wird nicht nur das Volumen der Späne reduziert, sondern auch die Flüssigkeit – also der Kühlschmierstoff – herausgepresst», erklärt Hans-Jörg Boltjes. Aus den Späne-Briketts wird wieder ein Rohblock aus Aluminium, der weiterverarbeitet werden kann. «Der Recyclingprozess wird so zu einem festen Bestandteil der Produktionskette», ergänzt Hans-Jörg Boltjes. Bei Alimex kann durch die Absauganlage von Erbo zudem die Produktion auch in unbeaufsichtigten Schichten weiterlaufen. Das schafft Kapazität, um die aktuell grosse Anzahl an Lohnaufträgen zu bewältigen. «Wir sind sehr glücklich, dass wir diesen Schritt mit Erbo gegangen sind», sagt Fernando Vieira dazu.

Varianten entsprechend individueller Forderungen

Ausser der Brikettierung sind auch andere Verfahren zur Späneaufbereitung – etwa das Zentrifugieren – möglich. Die Rückgewinnung ist nicht nur bei Aluminium sinnvoll, sondern funktioniert auch bei anderen Werkstoffen wie Stahl, Kupfer, Messing und weiteren Legierungen. Bei Aluminium, Kupfer und Messing ist das Verfahren aber besonders wichtig, denn die Werkstoffe sind begehrt – und kostenintensiv. Aktuell hat beispielsweise ein Kilogramm Aluminium einen Wert zwischen 3 € und 5 €.

(kmu)

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