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Vollautomatische Beschichtung von Gapelstaplerteilen im schwedischen Mjölby
Seit mehr als 20 Jahren beschichtet die schwedische Firma BT Products Gapelstaplerteile. Die durch Pulverbeschichtung erzielbare Brillanz und Robustheit der Oberfläche sowie die gesetzlichen Verordnungen zur Reinhaltung der Luft sind für den Anwender die maßgeblichen Gründe in die Pulverbeschichtung weiter zu investieren.
Um weiterhin am internationalen Markt wettbewerbsfähig zu bleiben wollte man in eine vollautomatische Beschichtungs-anlage investieren. Um sich von der Leistungsfähigkeit von WAGNER zu überzeugen, wurde BT eingeladen, eine Referenzanlage in Deutschland zu besuchen. Vor allem die Pulverförderung mittels DDF-Technologie sowie die präzise, vollautomatische Beschichtung von komplexen Teilen überzeugte die Besucher.
Ziel der Investition war, den bisherigen Durchsatz von 28.000 Warenträgern (units) pro Jahr auf 38.000 bis maximal 55.000 Einheiten zu steigern. Die Beschichtungsteile (Größe: W = 1300 mm; H = 2000 mm) sollten quasi mannlos die Anlage passieren, was folgendermaßen realisiert wurde:
Investiert wurde in eine elektrostatische Pulverbeschichtungsanlage bestehend aus einer Kunststoffkabine mit 2 Austragebändern, die als abgeschlossene Einheit betrieben wird (siehe Abb.2).
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Abb. 2: Zum Beschichten werden die Kabinentüren vollautomatisch geschlossen. Eine Nachbeschichtung von Hand ist nicht notwendig. Die Kabine wird nur zu Wartungszwecken oder bei größeren Farbwechseln von dem Bedienpersonal betreten. |
Die vollautomatische Beschichtung der Werkstückteile erfolgt durch 4 WAGNER Twin-Pistolen mit Flachstrahldüsen, welche auf 2 ABB-Robotern (LKN/SCS = schwedischer System-anbieter) geführt werden (siehe Abb.3). Die kurze Bauweise der Elektrostatik-Pulverpistolen ermöglicht ein optimales Eindringen in Kanten, Hinterschneidungen und Hohlräume; ein manuelles Nachbeschichten ist deshalb nicht notwendig.
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Abb. 3: Durch 2 in die Kabinenwand integrierte Plexiglasfenster kann der vollautomatische Beschichtungsvorgang von außen beobachtet werden. |
Spezialität ist hier die integrierte Roboter-Reinigungseinheit. In regelmäßigen Abständen findet ein gegenseitiges Abblasen der Sprühkörper statt (Pistolenabblasfunktion). Das Overspray wird über 2 am Kabinenboden befindliche Austragebänder direkt dem Rückgewinnungssystem (Zyklon mit Filter, Absaugleistung 24.000 m3/h geführt. Das gewährleistet, dass sich nur eine Mindestmenge an Pulver im Kreislauf befindet. (siehe Abb. 4)
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Abb. 4: Die 2 Austragebänder sorgen für den kontinuierlichen Abtransport des Pulvers aus der Kabine direkt zur Rückgewinnungseinheit. Das bedeutet weniger Pulver im Kreislauf und Schonung des ganzen Kreislaufes. |
Durch des kontinuierlichen Abtransports des Oversprays aus der Kabine, die integrierte Abblasfunktion sowie der Sandwichbausweise der Kunststoff-Kabinenwände (kaum Pulveransammlung dank Drückerelektrodeneffekt) ergeben sich - selbst bei Extremfarbwechseln - Reinigungszeiten von maximal 30 Minuten. Bei nur 3 Hauptfarbtönen (schwarz, rot; orange) sind die reinigungsbedingten Stillstandzeiten begrenzt.
Pulverförderung & Farbwechselzeit
Der Einsatz der DDF-Technologie (Digitale Dichstrom-Förderung) brachte für diese Anlage überzeugende Vorteile. Sie sorgt für eine schonende Pulverförderung und eine genaue Mengendosierung des Pulvers für die Pistolen. Bei sehr langen Pulverschläuchen (im Fall von BT bis zu 28 Meter!) ist eine gleichmäßige und wirtschaftliche Pulverförderung zu den Sprühsystemen - dank DDF - gewährleistet. Durch die niedrigen Fließgeschwindigkeiten (ca. 3 bis 5 m/s) des Pulvers ergeben sich hohe Wirkungsgrade, eine besonders weiche Pulverwolke und das bei minimalstem Luftverbrauch.
Die gleichmäßige Förderung zu den Sprühorganen bewirkt auch ein deutlich besseres Sprühbild und eine bessere Oberflächenqualität. Die integrierte Ultraschallsiebung sorgt für beste Siebresultate und Beschichtungsqualität. Darüberhinaus ergeben sich Einsparungspotentiale durch minimalen Bedarf an Förderluft und den geringeren Pulververbrauch durch den höheren Wirkungsgrad. Der Gesamtluftverbrauch pro Twin-Pistole beträgt nur 2,45 Nm3/h bei einer Pulverzufuhr von 360 g/min.
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Abb. 5: Die Anlage bei BT ist mit einem PMC (Powder Management Center) mit 8 DDF und 2 Transferpumpen ausgestattet. |
Steuerungstechnik
Die komplexe Anlagensteuerung wird über den Profitech-Schaltschrank (Steuerung S 265) sowie 4 AFC-Module gesteuert und lässt sich - einfach per Touch-Screen - bedienen. Durch Echtzeit-Visualisierung hat der Anlagenführer immer den aktuellen Überblick über den laufenden Beschichtungsstatus. So lassen sich selbst komplexe Steuerungszusammenhänge einfach und unkompliziert darstellen und steuern. Von der einfachen Bedienung über Parametrierung, exakter Fehlerdiagnose bis hin zur Datensicherung und Prozessdatenerfassung bietet das System alles auf einen Blick. Die vollautomatische Programmsteuerung erfolgt über eine Gehängekodierung. Die Beschichtungsprogramme für die einzelnen Werkstücke sind in der SPS-Steuerung hinterlegt und werden über die Gehängekodierung aufgerufen.
Die Hauptargumente von BT, sich für WAGNER zu entscheiden:
- Eine Pulverbeschichtungskabine mit zwei Pulveraustragebändern auf dem Kabinenboden und integrierten Sichtfenstern an den Kabinenaußenseiten; ideal, um den Beschichtungsvorgang zu beobachten.
- Aufgrund der langen Pulverschläuche von den Pulverpumpen zu den robotergesteuerten Pistolen erreichte man mit der DDF-Technologie das beste Ergebnis.
- Aufgrund der besonderen Geometrie der Elektrostatik-Twin-Pistole ist es für den Roboter sehr viel einfacher komplexe Beschichtungsaufgaben bestmöglichst zu lösen.
Zusammenfassung
Die neue Pulverbeschichtungsanlage ersetzt nun die alte Beschichtungsstrasse, welche in der Handbeschichtungskabine über kein Rückgewinnungssystem verfügte und es aufgrund der hohen Pulveransammlungen auch in der Automatikkabine immer wieder Probleme gab.
Dank der neuen Pulverbeschichtungsanlage rechnet BT allein mit Pulvereinsparungen von bis zu 70%, sodass sich die Anlage schätzungsweise in 1 bis 2 Jahren amortisiert haben wird.
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WAGNER-Group
