Zeitgewinn durch reines Wasser

Für die Herstellung von sehr dauerhaften Beschichtungen in Extrudern hat die Hartex GmbH eine besondere Werkstoffkombination für ein nahezu konkurrenzloses Verfahren entwickelt. Damit die zur Fertigung eingesetzten AgieCharmilles Erodiermaschinen von GF Machining Solutions ihre Leistungsfähigkeit maximal ausreizen, wird ihnen reinstes, rückstandsfreies Prozesswasser zugeführt.

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„Im Grunde muss fast jede Materie, die zu einem Produkt wird, irgendwann einmal durch einen Extruder“, beschreibt es Martin Kreickenbaum vereinfachend. „Und wenn es abrasive oder chemisch aggressive Stoffe sind ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass die Doppelschneckenextruder innen von uns hartbeschichtet wurden“, so der Geschäftsführer der Hartex GmbH weiter, der am Wochenende gerne mehr Zeit mit seinen Söhnen beim Fußballspielen verbringen würde. Was in einem unspektakulären Gebäude in einem Industriegebiet in Roth entsteht, bringt selbst altgediente Experten zum Staunen. Die Hartex GmbH produziert nicht nur Doppelschneckenextruder unterschiedlichster Größen, sondern bringt an den Innenseiten eine extrem widerstandsfähige Beschichtung aus einer besonderen Werkstoffkombination auf, die die Standzeiten der Extruder deutlich erhöht. Anwender berichten von Standzeiten, die sich um 50-200 % erhöht hätten.

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15 AgieCharmilles Drahterodiermaschinen arbeiten bei Hartex.

Das Beschichtungsverfahren ist HIP

Neun AgieCharmilles Drahterodiermaschinen der GF Machining Solutions GmbH stehen in Reih und Glied und arbeiten klaglos und autark ihre Aufträge ab. Bei den großen, über 500 mm langen Extrudern läuft so ein Auftrag schon einmal über mehr als 200 Stunden. Bedienpersonal bedarf es in dieser Zeit wenig. Wohl aber ständig reinstes und rückstandsfreies Prozesswasser, dessen Leitwert dauerhaft und gleichbleibend niedrig ist. „Das hält die Leistungsfähigkeit unserer Maschinen kontinuierlich hoch“, betont Bernhard Fronius, Technischer Fachberater Customer Services der GF Machining Solutions GmbH, die die Drahterodiermaschinen der Marke AgieCharmilles herstellt. „Wir benutzen die Maschinen eigentlich als elektrische Bandsägen“, fasst es Kreickenbaum mit einem Augenzwinkern zusammen. Aber er weiß genau, was er an ihnen hat.

Die konkrete Werkstoffzusammensetzung und das genaue Beschichtungsverfahren will man bei Hartex nicht preisgeben. Nur so viel, dass es sich um das heißisostatische Pressverfahren (HIP) handelt und dass sich die Werkstoffkombination bei hohem Druck und Temperaturen von etwa 1000° C verdichtet und zur Beschichtung wird, lässt er sich entlocken. Die Kunst bestehe darin, die besondere Werkstoffkombination an den Innenseiten der Extruder mit dem HIP-Verfahren so aufzubringen, dass sie dauerhaft hält.

Da in dem Beschichtungswerkstoff und im Stahl, aus dem die Extruder gefertigt sind, unterschiedliche Spannungen wirken, wollen die Werkstoffe sich eigentlich nicht miteinander verbinden lassen.

Die Hartex GmbH stellt mit dem HIP-Verfahren sehr dauerhafte Beschichtungen für Extruder her.
Die Hartex GmbH stellt mit dem HIP-Verfahren sehr dauerhafte Beschichtungen für Extruder her.

Dass das bei Hartex dennoch klappt, ist der Verdienst aber auch das Geheimnis der Kreickenbaums. Vater Hans-Joachim Kreickenbaum hat die Werkstoffzusammensetzung und die Verfahrensschritte ausgetüftelt. Nach dem Beschichtungsprozess werden die Durchmesser der Doppelschneckenextruder auf Maß gebracht. Und da kommen die AgieCharmilles Maschinen ins Spiel. Sie erodieren in den senkrecht aufgespannten Doppelschneckenextrudern die Innendurchmesser auf das geforderte Maß. Hierzu fahren sie die Innenkontur wie eine liegende Acht ab und schneiden ausnahmslos im Hartmetallbereich.

 

Über ein zentrales Leitungssystem versorgt eine Osmoseanlage EASYRO die Maschinen mit bis zu 2.400 Liter aufbereitetem Wasser pro Tag.

Eingangsleitwert dauerhaft runter – Maschinenleistung hoch

An jeder Maschine steht ein E.KO IONISER der österreichischen Easymetal Prozesstechnik GmbH. Als Partner von GF Machining Solutions versorgen die Wasserexperten schon seit 1998 die Drahterodiermaschinen mit reinstem und rückstandsfreiem, deionisiertem Prozesswasser. Bei Hartex sind es E.KO IONISER 1501 speziell für Kupfer, Aluminium, Werkzeugstähle sowie Hartmetallbearbeitung. „E. KO IONISER SYSTEMS bieten die weltweit innovativste und zugleich ökologisch optimale Technologie zur Gewinnung von deionisiertem Prozesswasser für den Einsatz in der Funkenerosion“, versichert Stefan Freudenthaller, Geschäftsführer von easymetall. Die E.KO IONISER Serie wurde speziell für die Wasseraufbereitung von Drahterodiermaschinen entwickelt. Die Technologie schafft einen optimalen ph-Wert mit niedrigem Leitwert des Wassers und das über die gesamte Laufzeit der Maschine. „Das ist einzigartig“, versichert Freudenthaller.

Ein 1.000 Liter Vorratstank stellt Prozesswasser auch in größeren Mengen bereit.
Ein 1.000 Liter Vorratstank stellt Prozesswasser auch in größeren Mengen bereit.

Aus der Leitung kommt das Stadtwasser mit etwa 300 Mikro-Siemens (µS), an anderen Standorten ist es oft wesentlich höher. Die E.KO IONISER senken den Eingangsleitwert auf bis zu 0,1 µS. Etwa 800 Erodierstunden liefern die E.KO IONISER deionisiertes Prozesswasser, bevor die schnell an- und abzukoppelnden Leihgeräte ausgetauscht werden müssen. Bei einem Leitwert von 15 µS arbeiten die Maschinen optimal. Da im Laufe eines Arbeitstages etwa 10–20 % des Wassers in die Umgebungsluft verdunstet, muss stets Wasser nachgefüllt werden, sonst würde sich der Leitwert alleine durch die höhere Konzentration wieder erhöhen. „Das können wir nicht akzeptieren“, betont Kreickenbaum. „Denn dann ändert sich sofort die Qualität der Erodierergebnisse.“ Bei den großen Extrudern mit über 500 mm Länge ist das Drahterodieren sowieso ein heikler Prozess. Über diese Länge den Draht gespannt zu halten, ohne dass er ‚bauchig’ wird, und damit eine gerade Schnittkante hervorzubringen, bedarf schon einiger Erfahrung im Erodieren. Wenn die Prozesse übers Wochenende autark und prozesssicher laufen, musste bisher dennoch regelmäßig jemand vorbeischauen und Wasser nachfüllen. Das ist nun nicht mehr nötig.

„Wir benutzen die Maschinen eigentlich als ‚elektrische Bandsägen’, fasst es Kreickenbaum mit einem Augenzwinkern zusammen.
„Wir benutzen die Maschinen eigentlich als ‚elektrische Bandsägen’, fasst es Kreickenbaum mit einem Augenzwinkern zusammen.

Zentrale Wasserversorgung ersetzt Wochenendpräsenz

Seit Dezember 2013 verfügt Hartex über eine zentrale Wasserversorgung, die über eine penibel geplante Verrohrung jede Maschine ans Wassernetz anschließt. Der Clou ist jedoch ein anderer: Noch bevor sich die Leitungen verzweigen, ist an einem unscheinbaren Platz in einer Hallenecke eine Umkehrosmoseanlage EASYRO, ebenfalls von easymetal, installiert. Das Basismodul EASYRO 150 liefert bis zu 2.400 Liter aufbereitetes Prozesswasser pro Tag und entlastet somit den Aufbereitungsprozess der E.KO IONISER an den Erodiermaschinen.

E.KO IONISER 1501 von easymetal senken den Leitwert auf bis zu 0,1 µs.
E.KO IONISER 1501 von easymetal senken den Leitwert auf bis zu 0,1 µs.

Jeder Erodierer kennt das Problem eines zu hohen Leitwertes, sobald nicht aufbereitetes Wasser (Leitungswasser) in das Prozesswasser der Erodiermaschine gelangt. Das Ansteigen des Leitwertes während des Erodierprozesses kann fatale Folgen haben wie Drahtbruch, schlechte Oberflächenqualität und Maßungenauigkeit bis hin zum Maschinenstopp. Dies wird durch die EASYRO Wasseraufbereitungsanlage bereits im Vorfeld verhindert. Eine konstante Qualität des Prozesswassers wird selbst beim Nachfüllen garantiert, da der maximal höchstzu

lässige Leitwert des nachzufüllenden Wassers an der EASYRO voreingestellt werden kann.

Einzigartig dabei ist die laufende Kontrolle und die permanente Überwachung der optimalen Wasserqualität.

Je nach Konfiguration stellt ein z.B. 1.000 Liter Vorratstank Prozesswasser auch in größeren Mengen schnell und kurzfristig zur Verfügung. Die modulare Anlage lässt sich jederzeit auf bis zu 10.000 l täglich aufbereitetes Wasser ausbauen. Hierzu werden einfach weitere Module eingebunden.

„Die EASYRO Baureihe haben wir mit den Produktserien EASYFILL und CLEAN speziell für die Wasseraufbereitung in Industriebetrieben und –anlagen entwickelt“, erklärt Freudenthaller. Mit zwei separat einstellbaren Kanälen versorgt die Anlage nicht nur Drahterodiermaschinen mit vordeionisiertem Prozesswasser, sondern stellt es auch zum Mischen dem Kühlschmiermittel für Zerspanungsmaschinen bei. Die sehr energieeffiziente Osmoseanlage arbeitet mit einem Wirkungsgrad zwischen 65 und 80 Prozent und senkt den Eingangsleitwert des ankommenden Leitungswassers um bis zu 98 %. Der Umkehrosmoseprozess drückt das Wasser durch eine sehr feine TFC High-grade Hochleistungsmembrane mit einer Maschenweite von nur sechs Ångström (Å). Somit kommen im Wesentlichen nur die Wasseratome durch, die 5 Å im Durchmesser messen. Alle Stoffe, die den Leitwert nach oben beeinflussen, werden dadurch ausgefiltert. Das Hightech- Filtersystem reinigt und optimiert sich automatisch, nahezu wartungsfrei.

Prozessverbesserer, Kostensenker und Zeitspender

Hartex hat mit dem innovativen Technologiekonzept der Prozesswasseraufbereitung von easymetal sehr gute Erfahrungen gemacht. „Wir betreiben die E.KO IONISER jetzt für 1.400 Erodierstunden, bevor wir wechseln müssen, und damit rund 30 % länger“, berichtet Kreickenbaum. Wenn eine neue Maschine installiert wird oder bei Neubefüllungen bestehender Maschinen spart man sich die vier bis fünf Stunden Füllzeit, bis das deionisierte Wasser zur Verfügung steht – immerhin eine halbe Arbeitsschicht. Auch das sei ein beachtenswerter Kostenvorteil. Wichtig ist vor allem aber die kontinuierliche Versorgung der im Dauerbetrieb arbeitenden Maschinen, ohne dass ständig jemand Wasser nachfüllen muss.

Kontakt:

www.hartex.de

www.easymetal.com

www.gfms.com/de