Start frei für Drylub

Höchste Qualitäts- und Technikstandards gelten in der Luft- und Raumfahrt. Logisch, dass Airbus Bremen bei der Wahl eines neuen Umformschmierstoffs für seine Blech­teilefertigung strengste Freigabekriterien angelegt hat.

02. März 2007

Am Airbusstandort Bremen fertigt das europäische Renommierunternehmen unter anderem Blechteile für alle Airbustypen. Die Aluminium-, VA-, oder Titanwerkstoffe werden in der hochmodernen Fertigung geschnitten, umgeformt und gereinigt, beschichtet und als einbaufertige Bauteile über ein angrenzendes Materialwirtschaftszentrum an die verschiedenen Airbusstandorte geliefert. Ewald Schattschneider, bei Airbus Bremen zuständig für den Bereich Erstmusterprüfung und Zukunftstechnologien: »Am Standort fertigen wir derzeit etwa 30.000 verschiedene Serienblechbauteile, von der Größe einer 1-Euro-Münze bis zu 2,5 Meter langen Blechelementen.« Da die Flugzeugbauer nicht nur verschiedenste Aluminiumlegierungen (ca. 85 Prozent der Fertigung), sondern auch VA-Stähle und Titan verarbeiten, gilt es in der Fertigung für jedes Material die passende Fertigungsart zu wählen. Das gilt insbesondere fürs Schneiden der Bleche. Hier konkurrieren die Verfahren Hochgeschwindigkeitsfräsen und Laserschneiden. Nur eine Fertigungsstation ist für alle geschnittenen Blechplatinen gleich, die ABB-Umformpresse.

Zur Minimalmengenschmierung

In einer von zwei hochmodernen Fertigungslinien steht diese 1.400-Bar-Fluid-Cell-Presse aus Schweden. Auf ihr können bis zu 2,5 x 1,2 Meter große Blechplatinen umgeformt werden. Airbus setzt dazu zumeist Formwerkzeugmatrizen aus einem Holz-Kunststoffverbund ein, die über besonders glatte Ziehkanten verfügen. Aber auch Stahl- oder Kunststoffwerkzeugmatrizen kommen je nach Bauteil zum Einsatz. Die Formwerkzeugmatrizen, die auf die Pressenpaletten aufgelegt werden, mussten bisher mit einem Ziehfett händisch eingepinselt werden. Dann folgen die Arbeitsschritte Auflegen der umzuformenden Blechplatine, Auflegen der Kunststoffzwischenauflage sowie das Einfahren der Werkstückpalette in die Presse. Beim Zusammenfahren der Presse dann, legt sich eine Membrane über die Werkstückpalette und mittels eines Fluids wird die Presskraft einseitig aufgebracht und die Blechteile in die Formwerkzeugmatrize eingepresst und so verformt. »Das Aufpinseln des bisherigen Ziehfettes war nicht nur aufwändig. Auch die aufgetragene Fettmenge hing sehr vom jeweiligen Anwender ab, denn sie war nicht sehr exakt dosierbar«, so Ewald Schattschneider. In der Tat quillt noch sichtbar jede Menge Fett aus der Formwerkzeugmatrize und von der soeben umgeformten Blechplatine, die noch konventionell befettet wurde. Doch damit ist nun Schluss! Auf der Euroblech 2004 bemerkten Schattschneider und sein Kollege beim Messerundgang den Messestand des Schmierstoffexperten Raziol aus Iserlohn. »Die Eigenschaften des Umformschmierstoffs Drylub WA 03 T haben uns imponiert. Hohe Ziehverhältnisse für Edelstahlspülbecken, bei minimalen Schmiermengen waren realisierbar. Da wir unsere Blechteile nicht so tief ziehen müssen, sahen wir sogleich das große Potenzial für unsere Blechteilumformung.« Schnell kamen die Airbusleute mit den Schmierstoffexperten ins Gespräch und schon bald gingen die Flugzeugbauer dazu über, den Umformschmierstoff auf Herz und Nieren zu prüfen. »Der Schmierstoff wird mit einer Sprühpistole aufgesprüht. Wir benötigen hier nur circa ein Gramm pro Quadratmeter! Das hat für uns riesige Vorteile, denn die Reinigungsbäder in der der Umformung angeschlossenen Reinigungsanlage halten wesentlich länger als bisher - ein klarer Umweltaspekt. Zudem hat uns die Humanverträglichkeit überzeugt, denn die Mitarbeiter können ja immer wieder mit dem Schmierstoff in Kontakt kommen, wenn sie etwa die Blechteile entnehmen«, so Ewald Schattschneider.

Dünner Film für beste Ergebnisse

Beschichtet werden die Werkzeuge, nicht die Blechplatinen. Ob Aluminium, VA oder Titan, alle Werkstoffe lassen sich gleichermaßen sauber und sicher umformen. »Der Umformschmierstoff Raziol Drylub WA 03 T kann mittels geeigneter Sprühsysteme ohne Erwärmung auf Temperaturen von 50 bis 70 °C appliziert werden. Aufgrund seiner chemischen Charakteristik in Verbindung mit dem geeigneten Sprühsystem ist der Drylub WA 03 T sofort nach dem Auftragen trocken und zeigt nicht die von konventionellen Schmierstoffen bekannten Klebeeffekte. Somit ist ein Stapeln und aber auch ein Entstapeln von mit Schmierstoff beschichteten Platinen problemlos möglich. Weiterhin entfällt die bei vielen Wettbewerbsprodukten benötigte Wärmestrecke zur Trocknung des Schmierstoffes. Raziol Drylub WA 03 T ist aufgrund seiner flüssigen, hochviskosen Konsistenz ein prozesssicherer Schmierstoff. Auch bei längerem Energieausfall kommt es nicht zu Austrocknung des Schmierstoffes im Sprühsystem, eine Wiederinbetriebnahme der Anlage, auch bei Raumtemperatur, ist problemlos möglich. Durch die Verwendung von Raziol Drylub WA 03 T ist eine Schmierstoffsorten-­Reduzierung möglich. Dieser Umformschmierstoff eignet sich für normalen Stahl und Edelstahl, aber genauso gut für hochfeste Materialien wie TRIP 700, H 400 und andererseits auch für diverse Aluminiumlegierungen und Buntmetalle«, so Stefan Noack, Leiter von Raziol-LUB und verantwortlich für die Weiterentwicklung von Bearbeitungsmedien: »Raziol Drylub WA 03 T befindet sich bei diversen Anwendern schon im Serieneinsatz. Hier zeigen sich keine Probleme beim Umformvorgang oder bei Folgeprozessen. Im Vorfeld wurden u.?a. die KTL-Verträglichkeit durch PPG und BASF Coating bestätigt, die Entfettbarkeit von verschiedenen Reinigerherstellern bestätigt und weitere wichtige Stellungnahmen eingeholt. Raziol Drylub WA 03 T wird selbst für schwerste Umformungen nur in einer Auftragsmenge von ca. 0,5 g/m2 aufgetragen. Das bedeutet, dass eine Einsparung von circa 90 Prozent der benötigten Schmierstoffmenge im Vergleich zu konventionellen Schmierstoffen möglich ist. Aufgrund der geringen Schmierstoffmenge von circa 0,5 g/m2 kann bei vielen Folgeprozessen die Zwischenreinigung entfallen, es kann zum Beispiel direkt nach dem Umformvorgang, ohne Entfettung, geschweißt werden«, erläutert Noack weiter die Vorteile dieses Umformschmierstoffes.

Auf der sicheren Seite

Interessant ist auch Noacks Feststellung, dass die Kombination der ausgewählten Rohstoffe für die Formulierung von Raziol Drylub WA 03 T am Werkzeug zu einer so genannten plastifizierten Werkzeugbeschichtung führt, die eine enorme Reduzierung der Reibwerte bewirkt. Genau diese Eigenschaft nutzt Airbus, denn der Umformschmierstoff wird direkt auf die Formwerkzeugmatrize gesprüht, nicht auf die Blechplatinen selbst. Das Ergebnis ist eine einwandfreie Umformung aller bei Airbus verwendeten Werkstoffe bei minimalem Schmierstoffeintrag. »Ein weiterer Vorteil ist, dass der Schmierstoff wasserlöslich ist. Daher können wir die Reinigungsbäder mit wesentlich milderen Reinigungsmedien bestücken«, erzählt Ewald Schattschneider. Trotz der zahlreichen Freigabeprozeduren, die hier am Standort für die unterschiedlichsten Werkstoff­legierungen durchgeführt werden, fanden die Experten Zeit, sich intensiv mit der Erprobung des Raziol-Umformschmierstoffes zu beschäftigen, der nach strengen Kriterien - wie in der Luft- und Raumfahrt üblich - getestet wurde. Am Schluss stand die Startfreigabe für den Serieneinsatz. Von nun an werden die Airbus-Serienblechteile in Bremen höchst umweltschonend, prozesssicher und noch wirtschaftlicher als bisher umgeformt - Start frei für Drylub also.

Background

Spezialist fürs Umformen

Bei der Entwicklung von Raziol Drylub WA 03 T wurden bewusst neue Wege beschritten. Es wurden neue Rohstofflieferanten gesucht, die bisher noch nicht ihre Produkte in die Schmierstoffindustrie eingeliefert haben, und Herstellungsverfahren gewählt, die z.?Z. in der Schmierstoffindustrie nicht üblich sind. Als Ergebnis präsentiert sich Raziol Drylub WA 03 T, ein Schmierstoff mit folgender Charakteristik:

- wässrige Polymerdispersion mit Wachsen und Teflon

- flüssig bei Raumtemperatur

- frei von Mineralöl

- frei von Zink

- frei von Schwefel

- frei von Chlor

- kein Gefahrgut

- kein Gefahrstoff

- keine Hautreizungen

- außergewöhnliches tribologisches Verhalten

Erschienen in Ausgabe: 01/2007