Der letzte Schliff

Hydroformingteile entfetten und reinigen

Mit der Hydroforming-Technologie oder auch Innenhochdruckumformung lassen sich komplexe Integralhohlformteile aus einem Stück herstellen, die mit anderen Fertigungsverfahren nicht oder nur in mehreren Teilen produziert werden können. Wesentlich für die Qualität der nachfolgenden Verarbeitungsstufen sind Entfettung und Reinigung der Bauteile.

26. Juni 2003
Die 3D-Laserbearbeitung, das Schweißen und Beschichten der IHU-Teile, funktioniert dank der gründlichen Vorreinigung reibungslos.
Bild 1: Der letzte Schliff (Die 3D-Laserbearbeitung, das Schweißen und Beschichten der IHU-Teile, funktioniert dank der gründlichen Vorreinigung reibungslos.)

Leichter, schneller und kostengünstiger - in der Industrie und ganz besonders in der Automobilindustrie sind heute Fertigungsverfahren gefragt, mit denen sich die Herstellungskosten senken und das Gewicht von Fahrzeugteilen verringern läßt. Beides ermöglicht die Innenhochdruckumformung. „Im Vergleich zu konventionell gefertigten Werkstücken verfügen Hydrofom-Bauteile über ein optimiertes Gewicht, eine hohe und gleichmäßige Festigkeit sowie Steifigkeit und können in kürzerer Zeit hergestellt werden. Durch diese Eigenschaften bietet die Hydroforming-Technologie ein großes Potenzial für den Leichtbau in der Automobilindustrie“, erklärt Dipl.-Ing. Detlef Babock, geschäftsführender Gesellschafter der Babock Hydroform GmbH. Das im sachsen-anhaltinischen Brumby ansässige Unternehmen produziert mit dem innovativen Verfahren unter anderem großvolumige, einschweißfähige Fahrwerkskomponenten aus Stahl, Edelstahl und Aluminium für die Automobilindustrie. Dabei agiert Babock Hydroform als „Full-Service“-Dienstleister. „Wir unterstützen und optimieren die Entwicklung kundenspezifischer Hydrofom-Bauteile durch Machbarkeitsstudien, die Simulation des Umformverhaltens und die Herstellung von Prototypen. Selbstverständlich produzieren wir Hydroformingteile auch nach gelieferten Werkzeugen“, erzählt der Diplom-Ingenieur.

Sauberkeit - ein wichtiges Qualitätskriterium

Um das Umformverhalten der eingesetzten Werkstoffe zu optimieren, werden die Ausgangsteile vor dem Hydroformen mit Wachsen oder Ölen behandelt. Wurde das Teil durch Aufweiten mit einer Hochdruckemulsion in seine endgültige Form gebracht, werden die Teilenden bearbeitet. Durch Laserschneiden, Stanzen oder Sägen erhalten sie die Kontur, die für das spätere Einschweißen beziehungsweise den Einbau erforderlich ist. Die dabei entstehenden Stäube und Späne müssen ebenso wie Öle, Wachse und Emulsionen vor der Auslieferung der Hydrofomingteile zuverlässig entfernt werden. „Wir sind Dienstleister und werden daran gemessen, daß unsere Teile auch absolut sauber und vor allem fettfrei sind. Denn Rückstände würden beim anschließenden Schweißen beziehungsweise Beschichten der Werkstücke Probleme verursachen“, berichtet Detlef Babock.

Für die maximal zwei Meter langen, komplexen Fahrwerkskomponenten benötigte das Unternehmen eine Reinigungsanlage, die das hochwertige Entfetten und Waschen ermöglicht und gleichzeitig einen hohen Durchsatz gewährleistet. Eine weitere Forderung war, daß die Konservierung der Teile in den Reinigungsprozeß integriert werden kann. Mit diesen Vorgaben machte sich Detlef Babock auf die Suche nach einem geeigneten Reinigungssystem. Nach einer intensiven Informations- und Auswahlphase entschied er sich für eine CKW-Anlage der Dürr Ecoclean GmbH, Stuttgart-Zuffenhausen, in der Perchlorethylen als Reinigungsmedium eingesetzt wird. „Wir haben mit verschiedenen Herstellern Kontakt aufgenommen und uns beraten lassen. Letztendlich fiel die Entscheidung für das Reinigungssystem „Special 95S“ von Dürr Ecoclean. Ausschlaggebend für den Zuschlag war nicht zuletzt die Beratung. Das Unternehmen hat uns auch das Know-how rund um den Reinigungsprozeß vermittelt. Dies hat uns die Sicherheit gegeben, daß unsere Teile in einer CKW-Anlage bestmöglich sauber werden. Gefallen hat uns außerdem, dass die Reinigungsanlage serienmäßig mit einer Edelstahl-Verrohrung ausgestattet ist“, begründet der Geschäftsführer die Entscheidung.

Reinigungsergebnis und Durchsatz überzeugen

Die Special 95S wurde vom Hersteller anhand von Probeteilen konzipiert und individuell gefertigt. Ausgelegt ist sie für eine Korbgröße von 2.000 x 970 x 850 Millimeter und ein maximales Chargengewicht von 500 Kilogramm. Der Durchsatz liegt bei etwa 1.500 Kilogramm beziehungsweise 450 bis 600 Hydrofom-Bauteilen pro Stunde. Durch die Konzeption als Zweitank-Anlage können die Arbeitsschritte Waschen, Dampfentfetten und Vakuumtrocknen beziehungsweise Waschen, Dampfentfetten, Konservieren und Vakuumtrocknen für jede Charge individuell programmiert werden. Die Zuführung der Werkstücke erfolgt manuell mit Hilfe eines Gabelstaplers. Anschließend werden sie in spezielle Waschgestelle gesetzt und über die automatische Beschickung des Reinigungssystems in die Arbeitskammer geführt. „Wir haben die Reinigungsanlage im August 2001 in Betrieb genommen und sind sowohl vom Reinigungsergebnis als auch vom Durchsatz angenehm überrascht“, erzählt Detlef Babock.

Abluftfreier Betrieb ohne Unterbrechung

Die Bauteile werden bei Babock Hydroform im Dreischichtbetrieb produziert. Und er darf durch reinigungsanlagenbedingte Unterbrechungen nicht aus dem Rhythmus gebracht werden. Um dies zu gewährleisten wurde das Reinigungssystem mit einem Aktivkohle-Doppelbettmodul ausgestattet. Durch dieses Modul wird die lösemittelhaltige Luft geführt, wobei die Aktivkohle das Lösemittel aufnimmt. Die gereinigte Luft wird in die Anlage zurückgeführt. Wenn die Aktivkohle eines Modul nach rund 16 Stunden gesättigt ist und regeneriert werden muß, wird auf die zweite Aktivkohleeinheit umgeschaltet, so daß der Betrieb unterbrechungsfrei weiterlaufen kann. Durch das Aktivkohle-Doppelbettmodul arbeitet die Anlage vollkommen abluftfrei und erfüllt sämtliche Bestimmungen der novellierten 2. Bundesimissionsschutzverordnung (2. BImSchV), die seit 25. August 2001 in Kraft ist.

Die kontinuierliche Aufbereitung des Lösemittels in der integrierten Destillationseinrichtung sichert die gleichbleibend hohe Qualität des Reinigungsmediums und senkt gleichzeitig die Betriebskosten. Die Befüllung und Entleerung der gesamten Anlage mit Lösemittel erfolgt als geschlossenes System. Das Perchlorethylen wird dabei direkt aus dem Vorratsbehälter in die Anlage gepumpt während über eine zweite Leitung im Gaspendelverfahren die Luft aus der Anlage in den Vorratsbehälter geführt wird. Diese Vorgehensweise gewährleistet, daß ein Austreten lösemittelhaltiger Luft an irgendeiner Stelle zuverlässig verhindert ist.

Erschienen in Ausgabe: 03/2003