Mönchengladbach, 25. Juli 2017

Durchbruch in der Gesenkpflege

3D-Sprühköpfe durch Additive Fertigung bei der SMS group

Werkzeugräume von Gesenkschmiedepressen sind in Teilen geometrisch so komplex, dass die konventionelle Fertigung von Sprühköpfen an ihre Grenzen stößt. Die Additive Fertigung, auch bekannt als 3D-Druck, zeigt genau dort ihre Stärken.

Bewährte Technik als Basis

Gesenkschmiedepressen werden unter anderem in der Automobilindustrie eingesetzt. Der Sprühkopf entfernt den Zunder von Gesenken, kühlt die Gesenkoberfläche, bringt Schmierstoffe auf und trocknet die Gesenke.

Aber nun von Anfang an: Die neuen additiv gefertigten 3D-Sprühköpfe basieren auf dem Prinzip der Plattensprühköpfe, die ebenfalls von der SMS group entwickelt wurden und übernehmen alle Vorteile dieser bewährten Technologie: Die außenmischenden Zweistoff-Düsen erzeugen ein extrem feines Aerosol. Entmischungen wie bei innenmischenden Systemen können naturgemäß bei dieser Technik nicht stattfinden. Das homogene und zeitlich konstante Sprühbild sorgt für eine hohe Werkzeugstandzeit und ein optimales Sprühergebnis. Die Düsen können außerdem in Sprühzonen unterteilt werden, die nach Belieben zeitlich versetzt zu- und abgeschaltet werden können. Zum Schalten der Düsen setzt die SMS group bei den 3D-Sprühköpfen weiter auf den bewährten Membranwerkstoff der Plattensprühköpfe. Die Membranplättchen befinden sich direkt an der Düse. Dies bietet eine hohe Dynamik durch kurze Schaltzeiten und schließt ein Nachtropfen aus. Die Zonen mit unterschiedlichen Sprühzeiten ermöglichen zudem eine Optimierung des Sprühmittelverbrauchs.

Neue Möglichkeiten bringen einen Innovationsschub

Die neuen 3D-Sprühköpfe gehen noch einen Schritt weiter: Das Sprühmedium kann - wie auch die Zerstäuberluft - auf Wunsch an jeder Düse einzeln und zeitlich versetzt geschaltet werden. Über eine angepasste Steuerung erschließen sich hier ganz neue Möglichkeiten. Der hervorstechende Unterschied zu den herkömmlichen Sprühköpfen ist aber das geringe Materialgewicht und die gewichtsoptimierte Konstruktion. Die 3D-Sprühköpfe sind extrem leicht. Daraus ergeben sich gleich mehrere Vorteile:

  • Die geringe Belastung der Automation mindert deren Verschleiß
  • Bei der Beschaffung einer neuen Automation ergeben sich bessere Alternativen
  • Die Taktzeiten können positiv beeinflusst werden

Die additive Fertigung ermöglicht verschiedenste Düsenformen und Ausrichtungen. SMS group hat ein eigenes Know-how zum Erstellen der 3D-Sprühköpfe entwickelt, das die Konstruktionszeit auf ein Minimum reduziert. Die Positionierung der Düsen ist hochflexibel und wird vom Kunden bestimmt. Die durchbrochene Struktur verhindert die Ansammlung des Sprühmediums auf dem Sprühkopf. Gleichzeitig weisen die 3D-Sprühköpfe eine geringe Bauhöhe auf, sodass der Werkzeugraum anderweitig genutzt werden kann. Die Wärmebeständigkeit wurde im Test nachgewiesen. Unabhängig davon forscht die SMS group ständig an Werkstoffen für diese Anwendungen.

Optimaler Einsatz im Schmiedebetrieb

Durch die geringe Gewichtsbelastung beim Umrüsten werden die leichten 3D-Sprühköpfe bei den Bedienern schnell Akzeptanz erlangen. Auch im Fall eines Crashs entsteht nur minimaler Schaden. Eine schnelle Wiederbeschaffung minimiert die Stillstandzeiten in der Produktion.

Durch die strömungsoptimierten Kanäle bilden sich keine Stellen, an denen sich Ablagerungen ansammeln können. Ohnehin gehört das Reinigen der Vergangenheit an, da die einteilige Bauweise der 3D-Sprühköpfe keine Trennfugen aufweist und somit nicht austrocknet. Durch die einteilige Bauweise können die 3D-Sprühköpfe außerdem bei geringen Drücken von 3 bar sowie bei hohen Drücken von 10 bar oder höheren betrieben werden. 

Wie auch die Plattensprühköpfe benötigen die 3D-Sprühköpfe drei Medienzuführungen:

  • Zerstäuberluft (ca. 6 bar)
  • Sprühmedium (ca. 5 bar, es besteht die Möglichkeit zwischen Kühlwasser und Schmierstoffgemisch umzuschalten)
  • Steuerluft (ca. 6 bar)
Optimale Symbiose für Neuanlagen und Nachrüstungen

Perfekt aufeinander abgestimmt bietet die SMS group Ihnen ein optimales 3D-Sprühsystem bestehend aus Sprühtechnik, 3D-Sprühkopf und Sprühautomation. Bei der Automation kann der Kunde zwischen unterschiedlichen Automationslösungen wählen wie z.B. der linearen Sprühautomation oder einem Industrieroboter. 
Es können sowohl neue 3D-Sprühsysteme geliefert, als auch bestehende Sprühsysteme für die 3D-Sprühköpfe nachgerüstet werden, auch wenn das bestehende Sprühsystem über keine Steuerluft verfügt.

Bei einer Neuinstallation und auch bei einer Nachrüstung führt SMS group zunächst eine Ist-Aufnahme vor Ort durch. Auf Basis der Ist-Aufnahme wird ein Angebot erstellt, das den 3D-Sprühkopf und eine standardisierte Anschlussplatte beinhaltet. Die standardisierte Anschlussplatte muss einmal installiert werden und dient zur Aufnahme von 3D-Sprühköpfen mit unterschiedlichen Düsenpositionen. Die Position und Eigenschaften der Düsen bestimmt der Kunde.
SMS bietet seinen Kunden mit diesem Produkt eine weitere Möglichkeit die Produktivität zu steigern und Mensch, Material und Umwelt zu schonen.