HTM Praxis

Prüfsysteme von Hegewald & Peschke

Kurbelwellen müssen mechanischen Beanspruchungen standhalten und daher hohe Anforderungen an Festigkeit, Druck oder schlagartige Belastungen erfüllen. Dabei spielt neben der chemischen Zusammensetzung der Materialien auch die Wärmebehandlung eine entscheidende Rolle.

Durch das Verfahren des Induktionshärtens können die Kurbelwellen z. B. gezielt auch in den hoch beanspruchten Radien gehärtet werden. Ein Kurbelwellenhersteller setzt zur Messung der Oberflächenbehandlung speziell für diesen Einsatz entwickelte Härteprüfanlagen von Hegewald & Peschke ein. Mit dieser Prüfanlage können die Kurbelwellen über deren kompletten Fluchtkreis (Durchmesser) geprüft werden. Die Härtemessung nach dem Rockwell C-Verfahren erfolgt senkrecht zur Rotationsachse der Kurbelwelle.

Aufgrund der Kurbelwellengröße wird der Härteprüfkopf entsprechend der Prüfanforderung positioniert. Über die eingebaute Pneumatik wird die Kurbelwelle verspannt. Damit wird nach Anbieterangaben die Reproduzierbarket der Messung merklich erhöht. Pro Stunde können je nach Prüfumfang bis zu 30 Kurbelwellen geprüft werden.

Für die Qualitätsprüfung der Großkurbelwellen von 1,5 bis 4 m Länge setzt der Kurbelwellenhersteller eine Universalprüfmaschinen inspekt 300 kN ein. Das Zentrallabor Siegerland, Braun & CO., ist auf dem Gebiet der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung tätig. Für die mechanisch-technologische Prüfabteilung hat das Labor eine Universalprüfmaschine von Hegewald & Peschke bestellt.

Das neu beschaffte Prüfsystem wird für Metallzugversuche unter Hoch- als auch Tieftemperatur eingesetzt. Es umfasst hierzu eine Universalprüfmaschine inspekt 250 Kn mit drei Öfen für bis zu 1000 °C sowie eine Tieftemperaturprüfeinheit.

Für die Durchführung verschiedener Zugversuche kommt eine Wechselvorrichtung zum Einsatz. Diese dient dazu, das unterschiedlich Prüfequipment in den Prüfraum zu integrieren. Durch die Wechselvorrichtung werden die Umrüstzeiten bei der Umsetzung verschiedener Prüfaufgaben an der Maschinen auf ein Minimum reduziert. Die Zubehörgeräte können sicher und leicht in den Prüfraum gefahren werden. Nicht genutzte Geräte werden in einer Parkposition hinter der Prüfmaschine abgestellt.

Diese Anordnung ermöglicht zudem, dass die Hochtemperaturöfen außerhalb des Prüfraumes aufgeheizt und abgekühlt werden, so dass der Prüfraum nur für die reine Durchführung belegt werden muss. Der Prüfablauf wird somit nicht unterbrochen und die Wartezeiten werden deutlich reduziert, so dass bis zu 30 Warmverzugversuche in einer Schicht durchgeführt werden können. Dies soll einen effizienteren Einsatz der Universalprüfmaschine im täglichen Arbeitsablauf gewährleisten.

Hegewald & Peschke Meß- und Prüftechnik GmbH

Am Gründchen 1

01683 Nossen

Tel.: +49 35242 4450

info@hegewald-peschke.de

www.hegewald-peschke.de

Neue Schmiedelinie bei thyssenkrupp

Am saarländischen Standort Homburg hat thyssenkrupp eine neue Schmiedelinie für die Produktion von LKW-Fahrwerkskomponenten in Betrieb genommen.

Die Produktion antriebsunabhängiger LKW-Fahrwerkskomponenten ist Teil der Strategie des Unternehmens, im Hinblick auf zukünftige Entwicklungen in der Elektromobilität neue Märkte und Produktionssegmente zu erschließen.

Das Herzstück der automatisierten und digitalisierten Schmiedelinie ist eine 16.000 Tonnen Schmiedepresse mit einer Höhe von knapp 15 Metern (ohne Rahmen und Dämpfungssystem) und einem Gewicht von 1.700 Tonnen. Die neue Linie kann 500.000 Schmiedeteile pro Jahr produzieren und wird in der Lage sein, verschiedene Großserienprodukte herzustellen. Darüber hinaus ist die neue Linie ein weiterer Schritt, um den Energieverbrauch in der Produktion zu senken. Mit umfangreichen Investitionen konnte der Energieverbrauch pro Tonne produzierter Schmiedeteile am Standort Homburg in den letzten Jahren um 40 Prozent gesenkt werden.

ThyssenKrupp Gerlach GmbH

Neue Industriestr. 1

6424 Homburg/Saar

Tel.: +49 6841 1070

info@thyssenkruppgerlach.de

www.thyssenkruppgerlach.de

Wärmebehandlung von Wälzlagern

Ölhärtung

Eine Besonderheit stellt der Einsatz von Härtepressen/Fixturhärtung dar, hierbei lässt sich der Verzug beim Abschrecken auf ein Minimum reduzieren. Allerdings bedingt dies eine erhöhte Anlagenkomplexität und damit verbundene Kosten. Hinsichtlich der Durchsatzleistung ist die Härtepresse als limitierender Faktor anzusehen, aus wirtschaftlichen Gründen werden daher mehrere Wälzlagerringe parallel in getrennten Matrizen abgeschreckt. Unterschiedliche Bauteilgrößen bedingen adaptierte Werkzeuge, so dass in diesem Fall Werkzeugwechselzeiten bzw. vorbereitende Tätigkeiten (z. B. Werkzeugvorwärmung) zu berücksichtigen sind.

Konträr zur Fixturhärtung ist die Fallschachthärtung anzusehen. Sie ist typisch für Förderbandöfen und Rollenherdöfen. Die Teile fallen einzeln in das Ölabschreckbad, wodurch eine ungehinderte Anströmung des Abschreckmediums gewährleistet ist. Aus Sicht der Anlagentechnik zeigen sich bei verzugsempfindlichen Bauteilgeometrien rasch die Grenzen der Einsatz- und Optimierungsmöglichkeiten. Zusätzlich ist auf eineangepasste Geschwindigkeit des Austragsystems zu achten, um eine Ansammlung der Bauteile am Schachtende zu umgehen und um etwaige Anlasseffekte aufgrund eingeschränkter Abfuhr der Restwärme zu vermeiden.

Als weitere Anlagenvariante im Hinblick auf martensitisches Härten von 100Cr6 Wälzlagerstählen ist das gerichtete Abschrecken mit Senkbühne anzuführen, welche in unterschiedlichen Wärmebehandlungsanlagen (Kammerofen, Durchstoßofen oder Rollenherdofen) Anwendung findet. Das Wärmebehandlungsgut befindet sich in definierter Lage, ein hohes Maß an Reproduzierbarkeit ist dadurch gegeben. Durch Variation von Ölbadumwälzung und etwaigen Pendelbewegungen der Senkbühne können hinreichend gute Verzugsergebnisse realisiert werden, speziell unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit – eine mehrlagige Fahrweise stellt hohe Durchsatzleistungen sicher.

Als Sonderform des gerichteten Abschreckens mittels Bühne sei das sogenannte „Quellfluten“ erwähnt. Das Grundprinzip beruht darauf, die Relativbewegung zwischen Abschreckmittel und Wärmebehandlungsgut nicht durch das Absenken der Bühne in die bewegte Badflüssigkeit zu realisieren, sondern das Flüssigkeitsniveau zu heben und die Charge in der ursprünglichen Position zu belassen. Abbildung 1a gibt einen Überblick über eine Rollenherdofenwärmebehandlungsanlage unter Schutzgas mit Austenitisierungsofen, Ölquellflutbad, Nachreinigungsanlage und Anlassofen für das martensitische Härten von Wälzlagerringen.

Wie zuvor angeführt, kommt im gezeigten Beispiel, im Hinblick auf die Verzugsminimierung, eine spezielle Abschrecktechnik zum Einsatz, das sogenannte Quellfluten (Abbildung 1b). Dabei strömt das jeweilige Abschreckmedium von unten durch die Charge. Die Strömung wird über geeignete Umwälzaggregate erzeugt und durch Leiteinrichtungen zu den Ringen geführt. Um die notwendige Ölüberdeckung der Wälzlagerteile beim Abschreckvorgang zu gewährleisten, werden die Flutleisten pneumatisch in die jeweilige Position bewegt. Dadurch ist eine für alle Ringe stets gleichmäßige Anströmung gewährleistet. Die Umwälzmenge wird programmgesteuert den jeweiligen Bauteilgeometrien automatisch durch über die Drehzahl der Umwälzaggregate angepasst. Darüber hinaus kann noch eine Pendelbewegung des Rollganges in horizontaler Richtung für eine weitere Optimierung genutzt werden. Zusätzlich vereinfacht das Quellflutkonzept die Anlagentechnik, da das komplexe Zusammenspiel von absenkbarer Bühne mit angetriebenen Transportrollen vermieden werden kann.

Abb. 1a

Schematische Darstellung einer Anlage zum Härten und Anlassen von Wälzlagerringen [3]

Abb. 1b

Schematische Darstellung eines Quellflutbades mit Funktionsprinzip [3]

Salzbadhärtung

Das Abkühlverhalten in Kombination mit Salzschmelzen obliegt dem Prinzip des Newtonschen Wärmeübergangsgesetzes – die abgeführte Wärmemenge ist proportional dem Temperaturgradienten zwischen Abschreckmedium und Bauteiloberfläche. Da Salzbadschmelzen als nichtverdampfende Abschreckmedien anzusehen sind, gibt es keine sprunghaften Änderungen der Abschreckintensitäten und keine zeitliche Abfolge von unterschiedlichen Abschreckphasen an unterschiedlichen Bauteilpositionen. Dies wirkt sich generell positiv auf das Verzugsverhalten des Wärmebehandlungsgutes aus.

Aus metallurgischer Sicht eröffnet die Salzbadtechnologie neben dem martensitischem Härten mit nachfolgendem Anlassen bei niedrigen Temperaturen auch die Möglichkeit der Bainitumwandlung. Als klassisches Beispiel sind Radlager im Eisenbahnbereich anzuführen. Die isothermische Wärmebehandlung in der unteren Bainitstufe gewährleistet ähnliche mechanische Eigenschaften wie bei martensitischer Härtung, jedoch weisen die Bauteilrandzonen günstigere Druckeigenspannungszustände auf, wobei der Aspekt des Restaustenits gesondert zu betrachten ist. Als nachteilig erweisen sich jedoch die signifikant längeren Prozesszeiten und die damit verbundenen Wärmebehandlungskosten. Alternativ dazu sind Prozesse mit martensitisch-bainitischem Mischgefüge zu erwähnen, um diesem Umstand gegenzusteuern.

Bei entsprechender Anlagentechnik bzw. Anlagenkonfiguration ist neben einer bainitischen Wärmebehandlung auch ein alternatives martensitisches Härten möglich. Beispielhaft können Vorwärm-/Voroxidationsofen als auch der Austenitsierungsofen mit Salzbad als Durchstoßanlagenvariante ausgeführt werden. Das Salzbad dient dabei zum Abschrecken und der Temperaturstabilisierung, während die eigentliche bainitische Umwandlung in mehreren Luftöfen erfolgt. Der erforderliche Chargentransport wird durch einen beheizten Transportwagen realisiert. Im Falle des martensitischen Härtens übernehmen die Luftöfen den Anlassprozess.

Wie schon zuvor skizziert ist es möglich im Rahmen der bainitischen Wärmebehandlung unterschiedliche Prozessvarianten aufgrund des flexiblen Anlagenkonzeptes zu realisieren. Wird das Salzbad mit einer Temperatur knapp unter Ms betrieben, so kann man von einer martensitischen Vorabschreckung sprechen, die nachgeschalten Luftöfen sind wieder über Ms. Alternativ dazu kann im Gegenzug zur klassischen bainitischen Umwandlung zur Verkürzung der Prozesszeit die Temperatur des Luftofens gegen Ende des Prozesses angehoben werden, da die Umwandlung des letzten Austenitanteils geschwindigkeitslimitierend ist [4]. Exemplarisch sei an dieser Stelle auf folgende Literaturergebnisse [5] verwiesen: Für die zugrundeliegende Stahlzusammensetzung wurde vorab Ms mit 170 °C ermittelt. Es wurde auf unterschiedliche Temperaturen abgeschreckt (60 s) und anschließend bei 200 °C (30 h) isothermisch umgewandelt. Tabelle 1 gibt einen Überblick über die Gefügezusammensetzung, wobei die erzielten Härtewerte ähnlich sind.

Hinsichtlich der konstruktiven Ausführung von Salzbadanlagen ist der Umstand des Salzaustrags bzw. der Wiedererstarrung stets zu berücksichtigen. Dementsprechend sind Rohrbegleitheizungen und beheizte Chargentransporteinrichtungen vorzusehen. Auch der Aspekt der Salzrückgewinnung (Verdampfer) darf nicht vernachlässigt werden.

Tab. 1

Gefügeanalyse bei unterschiedlicher Prozessführung [5]

Abb. 2

Abkühlkurven für AS-135 mit unterschiedlichen Wassergehalten [6]

An dieser Stelle ist noch die Möglichkeit der Steigerung der Abschreckintensität des Härtesalzes durch Einbringen von Wasser anzuführen (Abbildung 2). Zu beachten ist hierbei, dass eine regelmäßige Kontrolle des Wassergehaltes erforderlich ist, um ein gesichertes Nachdosieren von Wasser zu gewährleisten.

4 Carbonitrieren und Nitrieren

Im Hinblick auf Verschmutzungen von Schmierstoffen und damit verbundenen Problematiken von lokalen Überhöhungen der Flächenpressung aufgrund von Partikeln, die zu Pittingbildungen führen können, konnte in der Vergangenheit bereits erfolgreich gezeigt werden, dass das Carbonitrieren von Wälzlagerringen gewisse Vorteile mit sich bringt [8, 9]. Durchgehärtete carbonitrierte 100Cr6 Wälzlager können wie folgt charakterisiert werden [8]: Höhere Restaustenitgehalte und Anteile an globularen Carbiden kombiniert mit Nitriden und Carbonitriden im Randbereich führen zu einer Steigerung der Lebensdauer. Hinsichtlich einer eintretenden Schädigung bewirken die hohen Spannungen im Bereich der Rissspitze bei höheren Restaustenitgehalten eine spannungsinduzierte Martensitbildung, die mit der Bildung von Druckeigenspannungen einhergeht. Festzuhalten ist, dass der erhöhte Restaustenitgehalt nur für den Randbereich zutreffend ist, der Kern weist ähnliche Restaustenitgehalte, wie es einem üblichen Gefüge nach Standardwärmebehandlung entspricht, auf. Probleme mit der Maß- und Formhaltigkeit sind daher nicht zu erwarten. Der eindiffundierte Stickstoff führt dabei zu einer Stabilisierung des Restaustenits.

Abb. 3

Mehrzweckkammerofen zur Wärmebehandlung von Wälzlager

Hinsichtlich der Anlagentechnik kann festgehalten werden [10]: Wenngleich das Carbonitrieren von Wälzlagerringen als bewährtes Wärmebehandlungsverfahren angesehen werden kann, so ist doch auf die verlängerte Prozesszeit gegenüber dem klassischen Härteprozess hinzuweisen. Bei Rollenherdofenanlagen bedeutet dies im Falle von Bestandsanalgen eine Reduktion der Produktion bzw. bei Neuanlagen eine abgestimmte Länge des Hochtemperaturofens. Alternativ dazu haben sich seitens der Wälzlagerindustrie auch Kammerofenlinien (Abbildung 3) für Carbonitrierprozesse als wirtschaftliche Anlagentechnik erwiesen, speziell unter dem Aspekt der Flexibilität.

Wie bereits zuvor angeführt, kommen im Bereich der Fluglagerindustrie sowohl durchhärtende Stähle als auch Einsatzstähle zur Anwendung. Darüber hinaus sei noch auf den 32CrMoV13 (inkl. Varianten wie 33CrMoV12-9, 31CrMoV9, …), einen Nitrierstahl, verwiesen. Hierbei haben sich Prozesstemperaturen von 525-550 (575) °C bei ca. 100 h Prozesszeit als wirtschaftlich sinnvoll erwiesen, wobei auf vorvergütete Qualitäten (ca. 400 HV), die entsprechend hoch angelassen sind, zurückgegriffen wird [11].

Aus Anwendersicht ist ein Vergleich der Überrollfestigkeit unter möglichst realen Bedingungen für unterschiedliche Wärmebehandlungskonzepte interessant. Durch das Anbringen von „Schadstellen“ (z. B. Härteeindrücke) können reale Situation wie Schmutzpartikel im Schmierfilm simuliert werden. Abbildung 4 zeigt die Ausfallwahrscheinlichkeit der Lager bei diesem Test für unterschiedliche Material- und Wärmebehandlungskombination [12]. Hierbei zeigt sich, dass die 32CrMoV13 Variante eine vergleichbare Überrollfestigkeit (Lebensdauer) wie die M50NiL Variante aufweist, wenngleich die Streuung größer ist. Dies zeigt, dass nitrierte Wälzlager eine interessante Alternative darstellen.

Hinsichtlich der Anlagentechnik gilt es aufgrund von Produktionsvolumen und Teilevielfalt das wirtschaftlichste Konzept zu wählen. Im Bereich des atmosphärischen Nitrierens kommt dabei dem Kammerretortenofen, aber auch dem Schachtofen eine wesentliche Bedeutung zu. Moderne Mess- und Regeltechnik erlauben es, den Gasverbrauch signifikant zu senken, um eine ökologischökonomische Lösung zu gewährleisten.

Vorschubhärten

Das Vorschubhärten mit Weichzone, als Standardverfahren für die Laufbahnhärtung von Großwälzlagern, ist durch einen feststehenden Induktor mit Brause und dem sich langsam drehenden Wälzlagerring gekennzeichnet. Am Ende der kompletten Umdre hung ergibt sich prozessbedingt eine Weichzone.

Abb. 4

Ausfallwahrscheinlichkeit für unterschiedliche Werkstoffe und Wärmebehandlungen (M50 durchgehärtet, M50NiL einsatzgehärtet und 32CrMoV13 nitriert) [12]

Abb. 5

Ringhärtemaschine für Durchmesser < 1,6m (links) und Portal-Induktionsanlage für Durchmesser < 6m (rechts) [14]

Alternativ dazu kann durch die Kombination von 3 Induktoren durch überlappende Relativbewegungen auch ein schlupfloses Härten erzielt werden.

Ebner Gruppe erwirbt Mehrheit an Hazelett Strip-Casting

Mit dem Erwerb der Mehrheit der Anteile an der Hazelett StripCasting Corporation, Colchester/Vermont, ist Hazelett in neues Mitglied der Ebner Gruppe. Das Unternehmen Mino S.p.A. mit Sitz in Alessandria wird weiterhin Anteilseigner bleiben, ebenso David Hazelett sowohl Anteilseigner wie Präsident.

Die Ebner Gruppe besteht aus den Unternehmen Ebner Industrieofenbau, Ebner Furnaces in Wodsworth/USA und Ebner Industrial Furnacie in Taicang/VR China. Außerdem zählen Gausch Engineering und HPI in Ranshofen, GNA Alutech in Montreal und EED in Taicang zur Unternehmensgruppe. Sie ist führender Hersteller von Wärmebehandlungsanlagen für die Stahl- und Buntmetallindustrie. Ebner ist ferner in der Herstellung von Schmelzöfen, Gieß- und Wärmebehandlungsanlagen für die Aluminiumindustrie tätig. Die Unternehmensgruppe legt hohen Wert auf Forschung und Entwicklung und setzt auf umweltfreundliche und energieeffiziente Technologien. Zusammen mit Mino S.p.A. wird die Ebner Gruppe auch künftig komplette Prozesslinien für die Aluminium-Flachbandproduktion anbieten können, die mit der Hazalett-Doppelband-Gießanlagentechnologie ausgestattet sind.

Die Hazalett-Technologie wird in Metallherstellungsprozessen weltweit eingesetzt, um Metallbänder und -stangen aus Aluminium, Kupfer, Zink und Blei zu gießen. Diese dienen der Herstellung unzähliger Produkte. Seit über 100 Jahren ist Hazelett einer der führenden Entwickler und Hersteller von Stranggussmaschinen für die Metallindustrie. Ebner entwickelt und produziert seit über 70 Jahren Anlagen für die Wärmebehandlung. Beide Unternehmen sind seit jeher im Familienbesitz, und dieser Zusammenschluss führt die Tradition fort.

Mr. Hazelett kommentiert den Zusammenschluss: „Als Familienunternehmen haben Hazelett und Ebner die Freiheit, längerfristig zu denken und somit Investitionen in Forschung und Entwicklung, den Aufbau langfristiger Beziehungen und den Schutz unserer Umwelt zu fördern.“

Und Cesari Pettazzi, Präsident von Mino S.p.A. und Minderheitsaktionär von Hazelett ergänzt: „Die erste Zusammenarbeit zwischen Mino und Hazelett Strip-Casting Corporation geht auf das Jahr 1997 zurück. Seitdem haben die beiden Unternehmen weltweit mehrere Projekte erfolgreich in Bereich kombinierter Gieß- und Walzanlagen für Aluminium- und Kupferbänder durchgeführt. Der Erwerb einer Mehrheitsbeteiligung an der Hazelett-Strip-Casting Corporation durch Ebner wird unser Angebot verstärken und vervollständigen, da es durch die Kombination der jeweiligen Technologien möglich sein wird, komplette Projekte vom Schmelzen bis zum Gießen und Walzen abzudecken. Mino ist stolz darauf, Aktionär der Hazelett Strip-Casting Corporation zu sein und freut sich auf die Zusammenarbeit mit Ebner und die Fortsetzung dieser Erfolgsgeschichte“.

EBNER Gruppe

Ebner-Platz 1

A-4060 Leonding

Tel.: +43 732 6868

office@ebner.cc

www.ebnergroup.cc

Buehler unter neuer Adresse

Das Labor ist mit moderner Technik für die Vorbereitung von Materialographieproben und Härteprüfungen ausgestattet. © Buehler

Die Buehler ITW Test & Measurement GmbH hat ihren Firmensitz einschließlich der Entwicklung und der Servicewerkstatt von Esslingen in das verkehrsgünstig nahe dem Stuttgarter Flughafen und der Messe gelegene Leinfelden-Echterdingen verlagert. Rechtzeitig zur Feier des 85jährigen Bestehens bieten die neuen Räumlichkeiten den zwölf Mitarbeitern auf zwei Etagen viel Platz für ein komfortableres Arbeiten. Von dort aus koordiniert Buehler auch die Zusammenarbeit mit seinem Bremer Partner OMNILAB. Als einer der größten unabhängigen Laborfachhändler in Deutschland hat dieser Ende 2020 die Lagerhaltung für die vielfältigen, in der Materialographie und Materialanalyse eingesetzten Systeme, Ersatzteile und das Verbrauchsmaterial sowie den Kundenservice übernommen.

Das weiträumige Labor ist mit neuen Technologien zur Präparation von Materialographieproben sowie mit den Härteprüfgeräten der neuesten Generation und der darauf abgestimmten Prüfsoftware ausgestattet. Damit steht es für die Lösung spezifischer Aufgaben und Probleme nationaler und internationaler Kunden ebenso bereit wie für Seminare und Schulungen. Eine erste Bewährungsprobe steht Anfang des neuen Jahres mit Beginn der SumMet-Kurse an, in denen Buehler Fach- und Detailwissen zur Präparation und Auswertung von Werkstoffproben vermittelt.

ITW Test & Measurement GmbH

Meisenweg 35

70771 Leinfelden-Echterdingen

Tel.: +49 711 490 4690-0

marketing@buehler.com

www.buehler.com

Der richtige Reinigungsprozess sichert Produktqualität und Wirtschaftlichkeit

Die Bauteilreinigung ist in vielen Industriebereichen ein qualitätsrelevanter Fertigungsschritt. Um vorgegebene partikuläre und filmische Sauberkeitsspezifikationen reproduzierbar zu erfüllen, ist häufig ein hoher Aufwand notwendig. Gleichzeitig soll die Reinigung zu geringst möglichen Kosten und nachhaltig durchgeführt werden. Diese widersprüchlichen Anforderungen machen bedarfsgerecht ausgelegte Reinigungsprozesse und Anlagen unverzichtbar.

Bauteile werden in Industriebereichen in sehr unterschiedlichen Fertigungstechnologien aus verschiedensten Materialien wie Metallen, Kunststoffen, keramischen und Verbundwerkstoffen hergestellt und bearbeitet. Dazu zählen beispielsweise Guss- und spanend hergestellte Werkstücke, Stanz-, Biege-, Press- und Tiefziehteile, Hydraulikteile sowie immer häufiger auch additiv gefertigte Komponenten. So vielfältig die Werkstücke auch sind, eine Gemeinsamkeit eint sie: Um die Qualität nachfolgender Prozesse wie mechanische Bearbeitung, Wärmebehandlung, Beschichten, Verkleben, Montieren sowie eine dauerhaft einwandfreie Funktion sicherzustellen, müssen sie bedarfsgerecht sauber sein. Dabei sind in vielen Bereichen zunehmend höhere Anforderungen an die partikuläre und filmische Sauberkeit zu erfüllen. Hinzu kommen häufig noch Herausforderungen wie hohe Durchsätze und Gewichte, ein stark variierendes Bauteilspektrum, kurze Lieferzeiten und teilweise auch geringe Margen.

Für hohe Durchsatzanforderungen stehen Lösemittelanlagen für bis zu 1.250 × 840 × 970 mm große und eine Tonne schwere Chargen zur Verfügung.

Reinigungsprozesse an die Aufgabenstellung anpassen

Daraus ergeben sich für die Bauteilreinigung unterschiedliche Anforderungen. Als Komplettanbieter zukunftsorientierter, flexibler und energieeffizienter Lösungen für die industrielle Bauteilreinigung deckt Ecoclean das gesamte Spektrum nasschemischer Verfahren ab. Dies ermöglicht, dass Reinigungsprozesse und Anlagen für die Chargen- oder Einzelteilreinigung optimal an die jeweilige Aufgabenstellung angepasst werden. Dabei sind folgende Faktoren zu berücksichtigen: Material, Größe, Geometrie und Gewicht des Bauteils, Art und Menge der Verschmutzung, Nachfolgeprozess und daraus resultierende Sauberkeitsspezifikationen sowie Durchsatzanforderungen. Auf dieser Basis kann festgelegt werden, ob sich die anhaftenden Verunreinigungen mit einem wasserbasierenden Reiniger, einem umweltgerechten Lösemittel oder einem modifizierten Alkohol, der über lipophile und hydrophile Eigenschaften verfügt, am effektivsten entfernen lässt. Darüber hinaus ermöglichen diese Informationen die am besten geeignete Verfahrenstechnik und Trocknungstechnologie zu definieren.

Passende Verfahrenstechnik minimiert Reinigungskosten

Um den Kostenanteil je gereinigtem Bauteil zu minimieren, ist es erforderlich, dass die vorgegebene Sauberkeitsspezifikation nicht nur stabil, sondern auch schnell erreicht wird. Die Anlagen werden dafür mit verschiedenen, anwendungsspezifisch ausgelegten Verfahrenstechnologien, beispielsweise für die Spritz-, Hochdruck-, Tauch-, Ultraschall- und Plasmareinigung, das Dampfentfetten, Injektionsflutwaschen, Entgraten, Pulsated Pressure Cleaning (PPC) sowie bei Bedarf für eine Passivierung/Konservierung, ausgestattet.

Durch die Kombination dieser Reinigungsverfahren lässt sich sowohl das Reinigungsergebnis als auch die Reinigungsdauer gezielt bauteilspezifisch beeinflussen. So ermöglicht beispielsweise das PPC-Verfahren in Verbindung mit einer wässrigen oder Lösemittel-Tauchreinigung, dass Verunreinigungen aus kleinen Kavitäten zuverlässig und schnell entfernt werden. Bei komplexen Bauteilen und Schüttgut sorgen Spritzprozesse und Injektionsflutwaschen mit einstellbaren Drücken zwischen zehn und 16 bar auch bei Lösemittel-Reinigungsprozessen für deutlich verbesserte Ergebnisse und verkürzte Prozesszeiten.

Die Kombination von Hochdruck-Wasserstrahlentgraten und Niederdruck-Teilereinigungsprozessen ermöglicht die effiziente und automatisierte Einzelteilbearbeitung von beispielsweise Hydraulikteilen in verketteten Fertigungsumgebungen.

Optimierungspotenziale hinsichtlich Qualität und Kosten lassen sich auch durch die Kombination von Prozessen in einem Reinigungssystem, die bisher mehrere Anlagen erforderten, ausschöpfen. Dazu zählen beispielsweise Kammeranlagen, in denen eine Lösemittel- oder wässrige Batch-Reinigung mit anschließendem NiederdruckplasmaProzess durchgeführt werden kann. Dadurch lässt sich die Bauteiloberfläche unter anderem effektiv und effizient für eine nachfolgende Beschichtung oder Verklebung vorbereiten. Für die gezielte Entgratung und Reinigung von Werkstücken als Einzelteile, beispielsweise Hydraulik- und Motorkomponenten, in einer Anlage bietet das breite Produktsortiment von Ecoclean ebenfalls entsprechende Lösungen.

Trocken reinigen – selektiv oder ganzflächig

Mit veränderten Fertigungs- und Fügetechnologien verändern sich auch Reinigungsaufgaben. Trockene Reinigungsprozesse rücken dabei immer stärker in den Fokus. Sei es, um filmische Kontaminationen gezielt von Fügestellen zu entfernen, elektronische Bauteile und Baugruppen zu reinigen, Pulverrückstände von additiv gefertigten Komponenten zu beseitigen oder eine montageintegrierte Reinigung.

Dieses breite Portfolio an Reinigungslösungen wird durch weltweit verfügbare Technologiezentren ergänzt. Sie ermöglichen, für alle Aufgabenstellungen in der Bauteilreinigung Versuche mit originalverschmutzten Werkstücken unter produktionsnahen Bedingungen durchzuführen.

Ecoclean GmbH

Mühlenstr. 12

70794 Filderstadt

Tel.:+49 711 7006-223

Kathrin.Gross@ecoclean-group.net

www.ecoclean-group.net

Messen, Veranstaltungen, Seminare

Am 22./23. 03. 2022 findet im Business-Campus Bonn-Rhein-Sieg in St. Augustin das Fortbildungsseminar „Einführung in Werkstoffdatenbanken für Industrie, Forschung und Lehre“ statt. Diese Fortbildung bietet eine Übersicht über das Themengebiet, informiert über die am Markt vorhandenen Systeme und Datenbanken, gezeigt werden ferner u. a. das Verarbeiten von Daten aus der Werkstoffprüfung, Materialkarten für die FEM-Simulationen und Referenzdatenbanken.

Informationen unter www.dgm.de

Am 23./24. 03. 2022 findet das Online-Fortbildungsseminar „Moderne Beschichtungsverfahren“ statt. U. a. werden folgende Beschichtungsverfahren behandelt: Atmosphärisches Plasmaspritzen, Auftragslöten und Auftragsschweißen, Galvanische Beschichtungsverfahren, Randschichtverfahren, Schmelztauchbeschichtungen, Sinterbeschichtungen.

Informationen unter www.dgm.de

Am 30. 03. 2022 findet in der Stahlakademie in Düsseldorf das Seminar „Einführung in die Werkstofftechnik“ – Atomstruktur, Kristallgitter, Phasen und Gefüge von Stahl als Hybridveranstaltung statt. Informationen unter www.stahl-akademie.de

Am 31. 03./01. 04. 2022 findet in der Stahlakademie Düsseldorf das Seminar „Eisen- und Stahlherstellung“ – Einführung in die Metallurgie für Einsteiger als Hybridveranstaltung statt. Informationen unter www.stahl-akademie.de

Vom 04. – 06. 04. 2022 findet am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) das Fortbildungsseminar „Entstehung, Ermittlung und Bewertung von Eigenspannungen“ statt.

Informationen unter www.dgm.de

Am 05./06. 04. 2022 findet das Online-Seminar „Kaltmassivumformung“ des VDI-Wissensforums statt. Inhalt des Seminars u. a.: Werkstoffe für die Kaltmassivumformung, Einfluss der Gefügeausbildung während der Kaltmassivumformung und mechanische Eigenschaften der metallischen Werkstoffe. Informationen unter www.vdi-wissensforum.de

Vom 26. – 29. 04. 2022 findet in München die „LASER Welt der Photonik 2022“ statt. Die Messe bietet die Kombination von Forschung, Technologie und Anwendungen. Da es sich bei der Photonik um eine wichtige Crossovertechnologie handelt, sind auch Materialbearbeitung, Messen, Prüfen und optische Datenübertragung Themen der LASER.

Informationen unter www.world-of-photonics.com

Vom 27. – 29. 04. 2022 findet bei der Technischen Akademie in Ostfildern das Seminar „Metallographische Untersuchungen, Teil B“ statt. In diesem Seminar findet eine Vertiefung zwischen Gefüge und Eigenschaften technisch relevanter Werkstoffe im Hinblick auf Werkstoffbeurteilung und Qualitätssicherung statt.

Informationen unter www.tae.de

Am 04./05. 05. 2022 findet bei der Technischen Akademie in Esslingen das Seminar „Nitrieren und Nitrocarburieren“ statt. Die Veranstaltung vermittelt grundlegende Kenntnisse über die Verfahrenstechnik des Nitrierens und Nitrocarburierens, ferner darüber, welche Werkstoffe zweckmäßig sind und wie die Behandlungen geregelt werden. Die hierzu bewährte Anlagentechnik wird dargestellt. Die möglichen Verbesserungen der Gebrauchseigenschaften, die erforderlichen Vor- und Nachbehandlungen, das Prüfen nitrierter und nitrocarburierter Teile, mögliche Fehler sowie Maßnahmen zur Qualitätssicherung werden anhand praktischer Beispiele veranschaulicht.

Informationen unter www.tae.de

Vom 30. 05. – 02. 06. 2022 findet die Hannover Messe, die Weltleitmesse der Industrie, als Hybridveranstaltung statt. Informationen unter www.hannovermesse.de

Vom 20. – 24. 06. 2022 finden in Düsseldorf die Wire 2022, die Fachmesse für Drahtherstellung, und die Tube 2022, die Fachmesse für Herstellung und Verarbeitung von Rohren, statt.

Informationen unter www.messe-duesseldorf.de

Verschleißschutz für beanspruchte Oberflächen

Für stark beanspruchte Oberflächen hat Weicon einen speziellen Verschleißschutz entwickelt – das Epoxidharz-System Weicon GL.

Die Bürstensysteme von KULLEN-KOTI

Ob eine unbeschichtete metallische Oberfläche am Ende glatt, glänzend, stumpf oder matt erscheinen soll, ist vorrangig eine Frage der Rautiefe. Um hier treffsicher agieren zu können, nutzen viele Anwender die Möglichkeiten fein abgestimmter Bürstensysteme aus dem Portfolio von KULLEN-KOTI. Dabei richtet sich die Auswahl von Bürstenkörper und Bürstenbesatz insbesondere danach, welchem Ziel die bearbeitete Oberfläche durch die Realisierung der gewünschten Rauheitswerte dienen soll. Die Bandbreite reicht hier von der optischen Veredelung bis zur funktionsorientierten Feinbearbeitung. In einer Vielzahl von technischen Anwendungen ist die Frage nach der angemessenen Rauheit zudem von zentraler Bedeutung für die kinematischen und tribologischen Eigenschaften einer Baugruppe. Ein typisches Beispiel dafür ist etwa die Diskussion um die „beste“ Rauheit der Flächen der Innenbohrungen von Gleitlagern, die eine rotierende Welle aufnehmen müssen. Mit diesen und vielen anderen Facetten der Rautiefen-Optimierung befasst sich KULLEN-KOTI – nicht zuletzt auch, weil das Unternehmen seit Jahrzehnten sowohl Maschinenhersteller als auch Anwender bei der Auswahl der bestmöglichen Bürstensysteme für den Einsatz in der automatisierten Oberflächenbearbeitung begleitet. Häufig erweisen sich dabei Tellerbürsten, Walzenbürsten und Alphahonbürsten des Unternehmens als geeignete Lösungen.

Fein definierte Flächenbearbeitungen

Die Tellerbürsten von KULLEN-KOTI rücken meist dann in den Mittelpunkt des Interesses, wenn es um die graduelle Verringerung der Rautiefe von Planflächen geht. Meist sollen dadurch spezielle Design- und Dekoeffekte erzielt oder nachfolgende Bearbeitungsschritte (z. B. Beschichtung) vorbereitet werden. Weitaus mehr Möglichkeiten bieten sich Anlagenbauern und Anwendern allerdings mit den gegossenen Tellerbürsten, die KULLENKOTI mit drei grundsätzlich verschiedenen Besatzgeometrien bereitstellt: Einem Bündel-, einem Mehrfelder- und einem lamellenartigen Besatz. Zu den großen Vorteilen dieser Tellerbürsten gehören ihre hohe Formstabilität, eine beeindruckende Abtragleistung sowie die Möglichkeit, damit sehr präzise, homogene und definierte Flächenbearbeitungen vorzunehmen. In der Standardausführung verfügen sie über tief in den eisernen Bürstenkörper eingegossene, sehr dicht angeordnete abrasive Borsten mit einer SiC-Körnung. Darüber hinaus stehen eine Vielzahl anderer Besatzmaterialen für unterschiedliche Anwendungen zur Verfügung. Das Sortiment beinhaltet sowohl Metalldrähte (Buntmetalle, Stähle u.a.) als auch Kunststoffborsten (PP, PA u.a.).

In vollautomatisierten Anlagen agieren die gegossenen Tellerbürsten von KULLEN-KOTI nicht nur als oszillierende oder rotierende Solowerkzeuge, sondern häufig auch in Gruppen in angetriebenen Planetenköpfen. Für die sichere Verbindung zwischen Tellerbürste und Antriebsflansch sorgen dabei – je nach Kundenwunsch und Systemvorgabe – Achslöcher mit oder ohne Keilnut, verteilte Mitnehmer- oder Befestigungsbohrungen, eingepresste Gewindebuchsen mit Links- oder Rechtssteigung, Gewindebolzen und Schäfte.

Struktur von der Walze

Eine mindestens ebenso große Rolle für die maschinelle Rauhtiefen-Optimierung wie die Tellerbürsten spielen die Walzenbürsten von KULLEN-KOTI. Allerdings decken sie vorrangig einen anderen Aufgabenbereich ab: Das gezielte Aufrauen der Oberflächen metallischer Halbzeuge – beispielsweise als Vorbereitung für deren anschließendes Plattieren. Häufig werden die Walzenbürsten dazu mit Drahtbesätzen bestückt. Auch Besätze mit stark abrasiven Schleifkörnungen kommen hier zum Einsatz. Hinsichtlich der Durchmesser, der Besatzdichten und der Besatzgeometrien bietet das große Portfolio des Unternehmens zahlreiche Möglichkeiten der anlagen- und aufgabenspezifischen Anpassung. Das gleiche gilt für die exakte Konstruktion der Bürstenkörper und Bürstenfassungen.

Tribologische Optimierung

Für den besonders anspruchsvollen Bereich der Rauhtiefen-Optimierung bei der Innenbearbeitung sind die Alphahonbürsten von KULLEN-KOTI ausgelegt. Diese elastischen Werkzeugbürsten verfügen an ihren Borstenspitzen über kleine Kugeln aus hochwertigem Schleifmittel in einer Kunstharzbindung. Sie werden unter anderem eingesetzt bei der mechanischen Feinbearbeitung der Laufflächen von Zylindern, Kolben und Wellenlagern. Als rotierendes Werkzeug dienen sie hierbei nicht nur der Erzielung hoher Maßgenauigkeiten, sondern vor allem der Verbesserung der tribologischen Eigenschaften metallischer Oberflächen. Dies erfolgt durch Schaffung einer definierten Rauheit mit mikroskopisch kleinen Reservoirs zur optimalen Anhaftung von Schmiermittelfilmen. KULLEN-KOTI bietet seine Alphahonbürsten mit unterschiedlich feinen Schleifkörnungen und für viele verschiedene Innendurchmesser an.

Welche Bürste für welche Rauheit?

Für die systematische Auswahl der idealen Teller-, Walzen- oder Alphahohnbürsten zum Einsatz in der Oberflächentechnik – und im speziellen für die Rautiefen-Optimierung – stellt KULLEN-KOTI sowohl Anlagenherstellern als auch Anwendern die umfassenden Möglichkeiten seines BürstenTestCenters in Reutlingen zur Verfügung. Neben einem modernen Maschinenpark stehen hier fachkundige Experten parat, um für den Kunden und seine konkrete Anwendung die geeignete Bürstenlösung zu finden. Dazu können beispielsweise Belastungstests, Anwendungsversuche oder auch Langzeit-Simulationen durchgeführt werden. Insbesondere bei der Entwicklung kundenorientierter Bürstensysteme oder bei der Optimierung von Bürsten für die Behandlung spezieller Oberflächen steht das Bürsten-TestCenter von KULLEN-KOTI als Brain-Pool allen Kunden offen.

KULLEN-KOTI

Tanja Frey Halskestraße 9

72766 Reutlingen

Tel.: +49 7121 142-21

info@kullen-koti.de

www.kullen-koti.de

Neuer CTO bei der Aichelin Group

Thomas Dopler, seit über 13 Jahren bereits in verschiedenen Funktionen innerhalb der AICHELIN Group tätig, ist neuer Chief Technology Officer (CTO) der AICHELIN Holding GmbH. In dieser Rolle ist er auch zuständig, die AICHELIN Group als einen Technologiepartner der Industrie zur weiteren Reduzierung der CO₂-Emissionen in der Wärmebehandlung zu positionieren.

Die AICHELIN Group setzt mit „AICHELIN goes Green“ dabei auf ein starkes Zeichen auf dem Weg zu einer nachhaltigen CO₂-neutralen Zukunft. Dies wird zuerst im Bereich der Neuanlagen umgesetzt, die bereits jetzt sehr hohen Effizienzanforderungen genügen. Doch auch im Servicebereich, bei Modernisierungen bestehender Anlagen, trägt AICHELIN zum Klimaschutz bei, insbesondere durch die Verwendung nachhaltiger Beheizungstechnologie.

Ferner wird Thomas Dopler den Weg der Digitalisierung, wie ihn AICHELIN seit Jahren erfolgreich beschreitet, weiter forcieren und ausbauen.

AICHELIN Holding

Fabriksgasse 3

A-2340 Mödling

Tel.: +43 2236 236 46 0

marketing@aichelin.com

www.aichelin.com

Neuer Entwicklungsleiter bei NOXMAT

Der langjährige Entwicklungsleiter Dr. Roland Ratette wurde in den Ruhestand verabschiedet.

Er hat in den vergangenen Jahren viele erfolgreiche Neuentwicklungen wie zum Beispiel die sehr effiziente ETAMAT-Brennerserie oder das SECARMAT-System zur Reduzierung der Schadstoffemissionen bei Indutriebrennern initiiert und bis zur Marktreife begleitet.

Als Nachfolger für diese Position konnte NOXMAT mit Johannes Uhlig einen versierten Experten gewinnen. Herr Uhlig verfügt über umfangreiche Erfahrungen mit industrieller Beheizungstechnik aus dem Umfeld eines international agierenden Industrieofenherstellers.

NOXMAT GmbH

Ringstr. 7

09569 Oederan

Tel: +49 37292 6503-0

info@noxmat.de

www.noxmat.de

Mit Rollformen die Klimaziele erreichen

Rollgeformte Stahlprofile sind die bevorzugte Wahl, wenn es um Energieeffizienz, Klimafreundlichkeit und Ressourcenschonung geht. Durch die äußerst positive Energiebilanz des Rollformverfahrens und die hundertprozentige Recyclingfähigkeit von Stahl sind rollgeformte Profile sowohl preiswert als auch zukunftsfähig und erfüllen die aktuellen EU-Forderungen für nachhaltige Produkte.

Die gesamte Zulieferindustrie sieht sich derzeit mit explosionsartigen Kostensteigerungen bei Strom und Gas konfrontiert. Besonders hart trifft es Hersteller energieintensiver Produkte oder Betriebe mit wenig energieeffizienten Verfahren. Das Rollformverfahren punktet hier mit seiner guten Energieeffizienz und positiven Umweltbilanz. Zudem liegt der Materialausnutzungsgrad nahe hundert Prozent.

Stoffkreisläufe für die Klimaziele

Um die herausfordernden Klimaziele zu erreichen, hat die Europäische Kommission eine Rechtsetzungsinitiative für eine nachhaltige Produktpolitik auf den Weg gebracht, damit bestimmte Produkte so entwickelt werden, dass sie immer wieder in den Stoffkreislauf eingeschleust werden können. Auch der Bundesverband der deutschen Industrie (BDI) zielt mit seiner Initiative Circular Economy darauf ab und fordert u.a. eine Dekarbonisierung der Produkte. Das heißt, neben der konsequenten Vermeidung bzw. Kompensierung von CO₂-Emissionen sollen Produkte und Materialien künftig in die Stoffkreisläufe nahtlos ein- und ausgeschleust werden können. „Die entsprechenden Vorgaben sollen einerseits die Energieeffizienz während der Produktion und des Betriebs steigern. Andererseits sollen Produkte langlebig sein, wiederverwendet und recycelt werden können“, erläutert Ekkehard Böhm, Geschäftsführer der Tillmann Gruppe und Vorsitzender der European Cold Rolled Section Association (ECRA). Gefordert sei ein Mix aus innovationsgetriebenen Verbesserungen für Produkte der Circular Economy und gemeinsamen Standards für ein nachhaltiges Produktdesign. „Dabei kann der Einsatz von Rohstoffen wie Stahl, Edelstahl oder anderen Metallen, die durch die hochwertige Verwertung von Abfällen zurückgewonnen werden, nachweislich einen wichtigen Beitrag zur Verringerung der CO₂-Emissionen leisten“, hebt Böhm hervor. In der zurückliegenden Legislaturperiode hatte die Bundesregierung mit einer Änderung des § 45 des Kreislaufwirtschaftsgesetzes (KrWG) bereits verschärfte Prüfpflichten zum Einsatz von Materialien aus der Kreislaufwirtschaft durch die Vergabestellen festgeschrieben. Die Europäische Kommission plant nun im Rahmen ihres Green Deal, in industriespezifischen Rechtsvorschriften verbindliche Mindestkriterien und Zielvorgaben für die umweltorientierte öffentliche Beschaffung vorzuschlagen.

Rollformen mit guter Energieeffizienz

„Insgesamt kann man feststellen, dass die Rollformindustrie auf die geplanten Gesetzesvorgaben gut vorbereitet ist“, erklärt Martin Kunkel, Geschäftsführer der ECRA. „Da der Materialverbrauch und das Gewicht der Werkstücke gering sind, ist Rollformen ein Umformverfahren, das im Vergleich zu konventionellen Verfahren die Produkteigenschaften ressourcenschonend verbessert.“ Der Materialverlust ist im Vergleich zu beispielsweise spanend hergestellten Bauteilen deutlich geringer. Aufgrund der Kaltverfestigung erreichen rollgeformte Werkstücke mit geringeren Materialstärken vergleichbare mechanische Festigkeiten.

Neben zahlreichen gesetzlichen Vorgaben hinsichtlich Klimaneutralität macht vielen Betrieben der Stahl- und Metallerzeugung der aktuelle Energiepreisanstieg zu schaffen. Für einige Unternehmen ist er gar existenzbedrohend. „Hier kommt die Rollformbranche mit ihren kaltgeformten Stahlprofilen noch vergleichsweise gut durch diese Energiekrise“, betont Martin Kunkel. „Denn bei dem zum Kaltwalzen gehörenden Umformverfahren entfällt die Erwärmung des Halbzeuges, was zu einem relativ geringen Gesamtenergiebedarf führt.“ Neben der Energie für das eigentliche Umformen selbst wird Energie lediglich noch für die Reibungsvorgänge und die Beschleunigung der Massen von Werkstückprofil, Werkzeugen und Maschinenbestandteilen verbraucht. Zudem wirken sich bei dem kontinuierlichen Prozess die mitfahrenden Werkzeugkomponenten und die kleinen Kontaktflächen während der Beschleunigungsvorgänge positiv auf den energetischen Wirkungsgrad aus.

Ressourcenschonende Kreislaufwirtschaft

Rollformen zeichnet sich außerdem durch eine hohe Flexibilität im Prozess, eine große Variabilität der Endprodukte und durch niedrige Werkzeugkosten aus. Im Gegensatz zu den Tiefziehverfahren oder der konventionellen Blechbearbeitung sind mit dem Rollformen sehr komplexe, dünnwandige und trotzdem hoch belastbare Profile in allen erdenklichen Designs und Querschnittsformen und vor allem in jeder beliebigen Länge hochgenau und extrem schnell herstellbar. Selbst hochfeste Stähle können durch Rollformen verarbeitet werden, was besonders im Leichtbau von Vorteil ist. Auch zusätzliche Funktionalitäten wie zum Beispiel Gewinde, Verkröpfungen, Prägungen, Aussparungen oder Anarbeitungen sind möglich. Die Fertigungstiefe ist entsprechend hoch.

Verfahrensbedingt ist die Materialausnutzung sehr hoch, denn es fallen nur Reste beim Einfahren in die Rollprofilieranlage sowie Stanzreste an, die bei Stahlprofilen sogar zu hundert Prozent und ohne Qualitätsverlust recycelt werden können.

ECRA – European Cold Rolled Section Association

Nicole Rudolf

Kaiserswerther Straße 137

40474 Düsseldorf

Tel. +49 211 4564 124

rudolf@ecra-online.de

www.ecra-online.de

Bypass-Kühlung senkt Energieeinsatz

Mithilfe einer neuartigen Bypass-Kühlung kann die BILSTEIN GmbH & Co. KG die Abwärme aus dem Rekristallisationsglühprozess nutzen. Für das eingesetzte Verfahren erhielt der Stahlverarbeiter aus Hagen eine Förderung des KfW-Energieeffizienzprogramm „Abwärme“. Unterstützt wurde BILSTEIN dabei durch die Finanzberatung der Effizienz-Agentur NRW.

Beim sog. Rekristallisationsglühen wird der Bandstahl auf eine vordefinierte Temperatur gebracht, auf dem gewünschten Temperaturniveau gehalten und anschließend abgekühlt. Die Erwärmung erfolgt bei BILSTEIN in Haubenglüh-Anlagen durch erzwungene Konvektion mit einem um den Werkstoff herum geführten Wasserstoff-Gasstrom. Gleiches gilt für die Abkühlung.

Um die in diesem Prozess anfallende Abwärme optimal zu nutzen, investierte BILSTEIN in eine Bypass-Kühlung der LOI Thermprozess GmbH.

Verfahren ermöglicht die Verstromung der Abwärme

Das Bypass-Verfahren ermöglicht es, dem Stahl nach Abschluss der Haltephase die gespeicherte Wärme zu entziehen und an ein anderes Medium zur weiteren Nutzung zu übergeben.

Während des Abkühlungsvorgangs wird dabei der bis zu 700 °C heiße Wasserstoff mithilfe eines Hochtemperatur-Ventilators aus dem Raum unter der Schutzhaube abgesaugt und über die neuen Bypass-Kühler geleitet, die auf der kalten Seite mit Thermalöl bzw. Wasser durchflossen werden. Das so aufgeheizte Thermalöl wird über eine Ringleitung einer ORC (Organic Rankine Cycle)-Anlage zugeführt, die die Wärme verstromt.

Die bei der ORC-Anlage über Kondensation entstehende Wärme wird in Form von 70 °C warmem Wasser, zusammen mit dem erhitzten Wasser aus dem Bypass-Kühler in das bereits vorhandene hauseigene Wärmerückgewinnungsnetz eingespeist. Dieses wurde im Rahmen des Projektes noch erweitert, um das gestiegene Abwärmepotenzial noch effektiver nutzen zu können.

Ferner montierte BILSTEIN an den Heizhauben der Öfen große außenliegende Rekuperatoren. Diese sorgen während der Heizphase für eine besonders hohe Brennluftvorwärmung. Die dazu gehörenden Rohrleitungen wurde zusätzlich gedämmt.

Mit diesen Maßnahmen konnte BILSTEIN den Erdgas- und Stromverbrauch um ca. 3,6 GWh jährlich senken, was einer CO₂- Reduzierung von etwa 800 t entspricht.

Im Vorfeld der Umsetzung nutzte BILSTEIN die Finanzierungsberatung der EnergieAgentur NRW. Nach eingehender Prüfung der geplanten Maßnahmen erstellte der Stahlverarbeiter mithilfe der EFA eine Projektskizze für das KfW-Energieeffizienzprogramm „Abwärme“. Bei einer Investition von rd. 3,3 Mio. Euro gab es für BILSTEIN einen Investitionszuschuss von ca. 1 Mio. Euro.

BILSTEIN GmbH & Co. KGIm Weinhof 36

58119 Hagen

Tel.: +49 2334 82-0

info@bilstein-kaltband.de

www.bilstein-gruppe.de

Effizienz-Agentur NRW

Thomas Splett

Dr. Hammacher-Str. 49

47119 Duisburg

Tel.: +49 203 37879-38

tsp@efanrw.de

www.ressourceneffizienz.de

Lebensdauerberechnung von Wälzlagern

Die Lebensdauerberechnung von Wälzlagern gilt als kompliziert – unter anderem deshalb, weil sie unter Berücksichtigung verschiedener Parameter geschehen kann.

Je mehr Parameter einbezogen werden, desto genauer können die realen Betriebsbedingungen abgebildet werden. Gleichzeitig wird die Berechnung an sich jedoch komplexer und rechenintensiver.

Grundsätzlich gibt es unterschiedliche Arten der Lebensdauerberechnung, die sich bezüglich Detailtreue und Komplexität unterscheiden. Die theoretische Lebensdauer ist abhängig von den in den Katalogen angegebenen Tragzahlen und den Betriebsfaktoren des Lagers. Allerdings können diese Parameter niemals mit 100-prozentiger Genauigkeit ermittelt werden. Daher bestimmt die nominelle Lebensdauerberechnung nach DIS ISO 281 die zu erwartende Lebensdauer „nur“ mit einer Erlebenswahrscheinlichkeit von 90 Prozent. Strebt man eine höhere Erlebenswahrscheinlichkeit an, so sinkt durch die Veränderung der Beiwerte a1 die berechnete Lebensdauer.

Bessere und verlässlichere Lebensdauerergebnisse bekommt man durch die Berechnung nach der erweiterten Lebensdauertheorie, die Schmierstoff, Temperatur und Verschmutzungsgrad berücksichtigt – also deutlich realitätsnäher ist.

„Generell können Wälzlager oft deutlich länger betrieben werden als berechnet“, so Klaus Findling, Geschäftsführer der Findling Wälzlager GmbH.

„Das liegt unter anderem daran, dass die Hersteller die Tragzahlangaben sehr konservativ angeben – schließlich soll der Kunde nicht enttäuscht werden.“ Für eine erste Einschätzung eignet sich die Auswahl- und Berechnungssoftware-Lösung ABEG-Quickfinder, die Findling in zwei Versionen anbietet. Wer die Berechnungen nicht selbst durchführen möchte, kann auf die Anwendungsingenieure von Findling Wälzlager zurückgreifen. Das bietet sich vor allem dann an, wenn die Anwendungsbedingungen komplex sind und Unsicherheit in Bezug auf die technischen Parameter herrscht.

Findling Wälzlager GmbH

Schoemperlenstr. 12

76185 Karlsruhe

Tel.: +49 721 559990

sales@findling.com

www.findling.com

Inserentenverzeichnis

BURGDORF GmbH & Co. KG A3 Friedr. Lohmann GmbH A23 Industrieofen- und Härtereizubehör GmbH A19 SOLO Swiss Group Patherm SA A1 Walter de Gruyter GmbH A37 Wickert Maschinenbau GmbH A2

Hirth-Verzahnungen online berechnen

Mit dem neuen Modul lassen sich nach Herstellerangaben klassische Maschinenelemente wie Lager, Wellen, Zahnräder, Kegelräder usw. auslegen, nachrechnen sowie optimieren.

Die Hirth-Verzahnung (oder auch Stirnradverbindung) mit geraden, dreieckförmigen Zähnen gehört zu den Welle-Nabe-Verbindungen und ist ein formschlüssiges, selbstzentrierendes und leicht lösbares Verbindungselement. Diese Art der Verzahnung kommt in vielen Bereichen des Maschinenbaus zum Einsatz, um z. B. Wellen, Scheiben, Rotoren, Räder und Kurbeln präzise miteinander zu verbinden, dabei exakt zu positionieren und um hohe Drehmomente zu übertragen.

Die Hirth-Verzahnung bietet eine Reihe von Vorteilen: zum einen ist sie sehr robust und zur Übertragung von Stoß- und Wechselkräften geeignet, zum anderen sehr platzsparend aufgrund der kleinen Baugröße. Die Montage und Demontage gestaltet sich einfach und schnell. Bei der Montage zentrieren sich die Teile selbst. Durch entsprechende Werkzeugmaschinen und neue Fertigungsverfahren lässt sich die Verzahnung kostengünstig und effizient herstellen. Das eAssistant-Modul für Hirth-Verzahnungen berechnet automatisch die Geometrie mit der Eingabe aus Zähnezahl, Außen- und Innendurchmesser, Flankenwinkel und Zahnfußradius.

Zusätzlich zur Geometrie werden Axialkraft, Vorspannkraft sowie die zulässige Flächenpressung und die entsprechenden Sicherheiten bei maximaler Belastung ermittelt. Alle wichtigen Ergebnisse werden direkt im Berechnungsmodul in der Ergebnisübersicht angezeigt.

Darüber hinaus lassen sich übliche Abmessungen auf Knopfdruck aus einer integrierten Datenbank auswählen. Hier sind Durchmesser von 50 bis 900 mm wählbar – jeweils mit passender Zähnezahl, Innendurchmesser und Zahnfußradius.

Die zulässigen Pressungen werden aus den Werkstoffeigenschaften ermittelt. Vorhandene Werkstoffe stehen auf einfache Weise aus der integrierten Datenbank zur Auswahl. Zusätzlich können auch individuelle Werkstoffe für die Berechnung eingegeben werden.

Nach Abschluss der Berechnung steht dem Anwender ein detailliertes Berechnungsprotokoll im HTML- und PDF-Format zur Verfügung. Die Ausgabe eines 3D-Modells der Hirth-Verzahnung ist direkt in einem CAD-System über die eAssistant-D-CADPlugins möglich.

GWJ Technology GmbH

Gunther Weser

Celler Str. 67-69

38114 Braunschweig

Tel.: +49 51 129390

g.weser@gwj.de

www.gwj.de

Strahltechnik für Oberflächen

Auf der EUROGUSS informierte Agtos über neue Trends in der Oberflächentechnik.

Die oberflächentechnische Bearbeitung von Guss-Werkstücken aus Aluminium und Magnesium wird immer anspruchsvoller. In diesem Zusammenhang ist auch die Reproduzierbarkeit des Strahlprozesses für Massenteile wichtig.

Für die Bearbeitung von Leichtbauteilen und Alu- und MagnesiumDruckgussteilen wurden von Agtos spezielle Strahlanlagen entwickelt. Das wichtigste Thema nach der Investition in eine Strahlanlage sind die Betriebskosten. Die neue AGTOS Service APP greift die digitale Entwicklung auf und bietet weitere Vorteile für die Kunden (zum Download bereit im Apple Store).

Der Servicetechniker von Agtos kann ohne Fahrtaufwand digital Tipps und Anleitung für Wartungs- und Reparaturfälle geben, indem er das gleiche sieht wie der Mann vor Ort. So kann er die Situation optimal einschätzen und bewerten. Zur Veranschaulichung können erklärende Dokumente wie Zeichnungen, Grafiken und Fotos zeitgleich verschickt werden. Die gesamte Aktion wird dokumentiert, so dass sie für spätere (Wiederhol-)Zwecke digital zur Verfügung steht.

Bei vorhandenen Strahlmaschinen kann eine Leistungssteigerung erreicht werden. So arbeiten speziell für diesen Einsatz entwickelte Turbinen schonender. Der Strahlmittelverbrauch wird so signifikant gesenkt.

AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme GmbH

Ulf Kapitza

Gutenbergstr. 14

48282 Emsdetten

Tel.: +49 2572 96026200

u.kapitza@agtos.de

www.agtos.de