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Geometrisch komplexe Bauteile selektiv oder vollflächig bearbeiten

Geometrisch komplexe Bauteile selektiv oder vollflächig bearbeiten

Thema des Monats

Geht es um das Entgraten, Schleifen, Glätten, Verrunden und Polieren hochwertiger Präzisionsbauteile, sind heute extrem hohe Qualitätsanforderungen zu erfüllen. Gleichzeitig erfordert der Wettbewerbsdruck eine Minimierung der Bearbeitungsstückkosten. Dieser Spagat lässt sich mit der innovativen Surf-Finishing-Technologie von Rösler schaffen.

 
 
© Rösler Oberflächentechnik GmbH

Der Surf-Finisher ist mit zwei Robotern ausgestattet, die parallel arbeiten. © Rösler Oberflächentechnik GmbH

Der Einsatz von Robotern ermöglicht die Handhabung der Werkstücke während des berührungsfreien, vollautomatischen Gleitschliff-Prozesses. Dadurch können geometrisch komplexe Bauteile nicht nur vollflächig, sondern prozesssicher und effizient auch gezielt selektiv bearbeitet werden.

Ob für die Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik, den Maschinen- und Anlagenbau, Werkzeugindustrie oder andere Hightech-Branchen, die Oberflächen hochwertiger, geometrisch komplexer Präzisionsteile müssen häufig streng definierte Spezifikationen, beispielsweise hinsichtlich Entgratung, Oberflächenrauigkeit und Glanzgrad, aufweisen.

Eine Aufgabe, die bisher mit nicht reproduzierbarer, kostspieliger Handarbeit oder sehr aufwändigen Automatisierungskonzepten gelöst wird. Beides geht zu Lasten der Wirtschaftlichkeit und damit der Wettbewerbsfähigkeit. Das Surf-Finishing von Rösler eröffnet bei diesen Anwendungen neue Perspektiven für die berührungsfreie Trocken- und Nassbearbeitung.

 
 
© Rösler Oberflächentechnik GmbH

Je nach ausgewähltem Bearbeitungsprogramm taucht der Roboter das Werkstück vollständig oder partiell in das Schleifmedium im rotierenden Arbeitsbehälter ein. © Rösler Oberflächentechnik GmbH

 
 

Effektive Werkstückführung durch Roboter

Bei der auf dem bewährten Schlepp-Finishen basierenden, innovativen Gleitschliff-Technologie erfolgt das Teilehandling durch einen oder mehrere 6-Achs-Knickarmroboter. Er entnimmt das beziehungsweise die zu bearbeitenden Werkstücke mit einem teileangepassten Greifsystem von der Zuführung und taucht es in den mit aufgabenspezifisch ausgewähltem Schleifmedium gefüllten, rotierenden Arbeitsbehälter ein.

Anschließend bewegt er das Bauteil entsprechend einem vorab gespeicherten und manuell oder automatisch ausgewählten Bearbeitungsprogramm durch das Medium. Der Roboter kann das Werkstück dabei in verschiedenen Winkeln neigen, rotieren sowie stationär führen. Dies ermöglicht, dass je nach Aufgabenstellung das komplette Werkstück, ein bestimmter oder verschiedene definierte Bauteilbereiche durch die Schleifkörper „surfen“.

Auf diese Weise lässt sich eine sehr gezielte selektive Bearbeitung realisieren. Je nach Größe des Arbeitsbehälters und Werkstücks kann ein Surf-Finisher mit bis zu drei Robotern eingesetzt werden.

 
 
© Rösler Oberflächentechnik GmbH

Werkstücke mit geometrisch komplexen Formen sind das Zielgebiet der Surf-Finishing-Technik. © Rösler Oberflächentechnik GmbH

 
 

Kurze Taktzeiten durch intensive Behandlung

Während des Entgrat-, Schleif- oder Verrundungsprozesses rotiert der Arbeitsbehälter mit der im Programm festgelegten Geschwindigkeit, die maximal 80 UpM beträgt. In Kombination mit der Werkstückbewegung entsteht ein hoher Druck zwischen dem Bauteil und Schleifmedium, durch den das gewünschte Ergebnis reproduzierbar in vergleichsweise sehr kurzen Zykluszeiten erzielt wird. Nach der festgelegten Bearbeitungszeit legt der Roboter das Werkstück definiert ab oder bringt es – je nach Anlagenausstattung – zuvor noch zu einer Reinigungsstation.

Von der intensiven Entgratung bis zum Hochglanzpolieren

Die Möglichkeit, Bearbeitungsprogramme in der Anlagensteuerung zu hinterlegen, macht die Surf-Finishing-Technologie hochflexibel. Abhängig von der Auswahl des Bearbeitungsmediums, der Prozessart (Trocken- oder Nassbearbeitung), der Rotationsgeschwindigkeit des Arbeitsbehälters und der Bewegung sowie dem Eintauchwinkel des Werkstücks reicht das Anwendungsspektrum von aggressivem Entgraten und Verrunden über intensives Schleifen bis hin zum Hochglanzpolieren, wobei Ra-Werten von kleiner 0,04 µm erzielt werden können – und das vollautomatisch auch an definierten Bauteilbereichen.

Kundenspezifische Auslegung und Integration in Produktionslinien

Durch unterschiedliche Arbeitsbehältergrößen passt sich der Surf-Finisher an kundenspezifische Anforderungen an. So bietet beispielsweise der Behälter mit 1.800 mm Durchmesser ausreichend Platz für die Bearbeitung relativ großer Werkstücke wie etwa Turbinen-Komponenten. Anlagen für die Nassbearbeitung sind ausgestattet mit einer automatischen Nachdosierung von Wasser und Compound.

Ein System für die Aufbereitung und Kreislaufführung des Prozesswassers steht ebenfalls zur Verfügung. In den Prozess lassen sich darüber hinaus Peripheriegeräte wie beispielsweise ein externes Transportsystem und/oder eine Reinigungsstation einbinden. Die Integration in vollautomatisierte Produktionslinien ist über Schnittstellen problemlos realisierbar.

Durch die hohe Flexibilität, universelle Einsatzbarkeit und vollautomatischen Prozesse mit reproduzierbaren Ergebnissen trägt die Surf-Finishing-Technologie dazu bei, die heute an die Oberflächengüte von Präzisionsteilen gestellten Anforderungen prozesssicher und wirtschaftlich zu erfüllen.

 
 

Redaktion: Frank Lindner

 
 

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Die Rösler Oberflächentechnik GmbH ist als Komplettanbieter internationaler Marktführer bei der Herstellung von Gleitschliff- und Strahlanlagen, Lackier- und Konservierungssystemen, sowie Verfahrensmitteln und Technologie für die rationelle Oberflächenbearbeitung (Entgraten, Entzundern, Entsanden, Polieren, Schleifen...) von Metallen und anderen Werkstoffen.

Zur Rösler – Gruppe gehören neben den deutschen Werken in Untermerzbach/Memmelsdorf und Bad Staffelstein/Hausen Niederlassungen in Großbritannien, Frankreich, Italien, den Niederlanden, Belgien, Österreich, Schweiz, Spanien, Rumänien, Russland, Brasilien, Südafrika, Indien, China und den USA.