Kryogene Entgraten - Der Prozess

Beim kryogenen Strahlentgraten werden die zu bearbeitenden Bauteile in einem Bearbeitungsraum mit einem geeigneten Kühlmittel unterkühlt, somit die Grate versprödet und anschließend mit einem Strahlmedium bestrahlt. Ziel dabei ist es, die unerwünschten Grate der Bauteile zu entfernen. Diese können bis zu einer Stärke von 0,2 mm wirtschaftlich entfernt werden – je nach Formteilbeschaffenheit sogar stärker. Durch die Bearbeitung der Bauteile in einer Bearbeitungstrommel findet eine zusätzliche Entgratung der Bauteile durch ihre Relativbewegung zueinander statt. Dieses Verfahren wird auch ohne Strahlmedium in Anlagen mit und ohne entsprechendem Beischlag – z. B. Stahlkugeln – durchgeführt. Hier spricht man von der kryogenen Trommelentgratung. Diese findet zur Vorentgratung von Bauteilen (Trennen von Formteilen und Angusselementen) und zur Entgratung von Polyurethanformteilen Verwendung. Der Prozess kann je nach Qualitätsanforderung auch zum vollständigen Entgraten eingesetzt werden. Innovative Isoliertechnik Durch das sehr kalte Temperaturniveau im Bearbeitungsraum und den notwendigen Zubehöraggregaten ist die Vereisung aufgrund der Luftfeuchtigkeit eine der größten Herausforderungen bei der Anlagentechnik – insbesondere um kontinuierlichen 3-Schicht-Betrieb zu gewährleisten. Hier sind unsere Anlagen mit 120 mm Isolation marktführend. PROZESSPARAMETER BEIM KRYOGENEN STRAHLENTGRATEN: Temperaturniveau (in der Regel -20° C bis -150° C) Trommeldrehzahl (Wälzdrehzahl) Kühlzeit Trommelzeit (mit und ohne Strahlen) Abwurfgeschwindigkeit des Strahlmediums (Schleuderraddrehzahl) Korngröße des Strahlmediums Strahlzeit Separierzeit Wir entgraten folgende Materialien: Elastomere (Gummi) Kunststoffe (Thermoplaste und Duroplaste) Faserverstärkte Kunststoffe Zink Aluminium / Magnesium Titan Verbundwerkstoffe Sinterwerkstoffe Polyurethan Schaumstoffe Details zum Prozess der kryogenen Entgratung: Kühlmittel Als Kühlmittel kommt in der Regel Flüssigstickstoff zum Einsatz, welcher in diesem Aggregatzustand bei -196 °C (77 K) siedet. Die klare, farblose Flüssigkeit hat eine Dichte von 807 g/l am Siedepunkt. Die Bezeichnung von Flüssigstickstoff ist LN – abgeleitet vom englischen Liquid Nitrogen. Über Düsen wird der Flüssigstickstoff im Bearbeitungsraum auf die zu bearbeitenden Bauteile gesprüht. Durch einen Temperatursensor im Bearbeitungsraum und ein vorgeschaltetes Flüssigstickstoffventil wird die Temperatur in diesem geregelt. Der Flüssigstickstoff wird durch einen entsprechenden isolierten Tank zur Verfügung gestellt. Die Expansionsrate vom flüssigen in den gasförmigen Zustand beträgt 1:691. Dadurch entsteht im Bearbeitungsraum ein entsprechender Überdruck. In der Praxis hat sich die Verwendung von Flüssigstickstoff als Kühlmittel bewährt, da dieser einfach und praxiserprobt ist – und somit günstig zur Verfügung gestellt werden kann. Durch das Kühlmittel sollen theoretisch nur die Grate abgekühlt und somit versprödet werden, um diese dann mechanisch abzutrennen. In der Praxis werden jedoch die Bauteile insbesondere in der Randzone komplett durchgekühlt. Die Sprödigkeit der meisten Werkstoffe steigt mit sinkender Temperatur. Bearbeitungsraum Im Bearbeitungsraum kommen runde und vieleckige Trommeln und alternativ Gurtmulden zum Einsatz. Hier werden die Bauteile gekühlt, durchmischt und bestrahlt. Die Durchmischung dient dazu