Erschienen am: 28.03.2018, Ausgabe SPS-MAGAZIN 4 2018

Automatisierung von Reinigungskabinen für strahlgeschmolzene Bauteile

Rückstände raus!

Die Firma Solukon Maschinenbau aus dem bayerischen Stadtbergen fertigt u.a. Reinigungsanlagen für Bauteile aus Stahl-, Aluminium oder Titanlegierungen, die im additiven Fertigungsverfahren hergestellt werden. Mit der Steuerung über Logikmodule von Siemens können die Maschinen flexibel und wartungsarm eingesetzt werden und bieten im Vergleich zur manuellen Reinigung eine Zeitersparnis von 70 Prozent. Aufgrund dieser Vorteile, will der Maschinenbauer auch weitere Projekte mit der Siemens-Steuerung umsetzen.


Um in der additiven Fertigung leichte Bauteile aus Stahl-, Aluminium- und Titanlegierungen vom feinen Metallpulver reinigen zu können, hat Solukon die Reinigungsmaschine SFM-AT300 entwickelt.
Bild: Siemens AG

Wer Digitaldruck hört, denkt meistens an die Herstellung von Teilen in Kleinstauflagen aus geschmolzenem Kunststoff. Viele Industrieunternehmen jedoch nutzen für die additive Fertigung auch Metallpulver. Die Reinigung der Kühlkanäle, Hohlräume und Stützstrukturen von dem übriggebliebenen feinen Metallpulver nach dem Fertigungsprozess erfolgte bis vor kurzem manuell und zeitintensiv. Deshalb hat der Maschinenbauer Solukon aus Stadtbergen bei Augsburg im Jahr 2015 eine Reinigungsanlage für große, strahlgeschmolzene Metallbauteile entwickelt. Dieser Lösung folgte jetzt die etwas einfachere Variante SFMAT300 für leichtere Bauteile, deren Automatisierung auf Siemens-Komponenten basiert.

Gezielte Schwingungsanregung

Das manuelle Abblasen des Metallstaubs ist sehr zeitaufwendig. "Bei komplexeren Bauteilen kann das bis zu 17 Stunden dauern", erklärt Andreas Hartmann, Geschäftsführer bei Solukon. Entsprechend verlangte die Industrie nach einer besseren Lösung. Die automatisierten Reinigungskabinen des Maschinenbauers entfernen das Metallpulver innerhalb einer dichten Prozesskammer mit gezielter Schwingungsanregung. Komplexe Hohlräume oder Kanäle können im Anschluss durch Handschuheingriffe manuell mit Druckluft nachgereinigt werden. "Wir steuern unsere Maschinen mit einer Steuerung der Baureihe Logo! 8, weil sie einen großen Funktionsumfang bietet aber gleichzeitig kostengünstig ist", sagt Hartmann. Zum Logikmodul hinzu kommen zwei digitale Erweiterungsmodule DM16 24 R und DM8 24 R sowie ein Netzgerät vom Typ Sitop PSU100S. Die Klein-SPS Logo! 8 automatisiert dabei alle Funktionen der Maschine inklusive des Motors, der den Schwenkarm antreibt. Dieser hört nach einer genau definierten Reinigungszeit auf zu schwingen und fährt in seine Ausgangsposition zurück.

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Zeitersparnis und Sicherheit

"Durch die Automatisierung sparen wir im Postprozess gegenüber der Säuberung von Hand rund 70 Prozent an Zeit", führt Hartmann weiter aus. Besteht das Bauteil aus explosionsfähigem Material, wird die Prozesskammer mit Schutzgas gefüllt. In diesem Fall kommuniziert die Steuerung bei der Inertisierung (Umwandlung oder Bearbeitung von Materialien zu reaktionsträgen Stoffen) mit der Sicherheits-SPS und schaltet das automatische Schwenken erst ein, wenn die Kammer mit Schutzgas gefüllt ist. Eine Ampel sowie das Textdisplay der Logo! 8 zeigen die Betriebsbereitschaft der Anlage an. Aufgrund der vorteilhaften Eigenschaften der Steuerung, zu denen auch kompakte Bauweise, hohe Zuverlässigkeit und einfache Bedienung gehören, will Solukon auch künftig auf Steuerungen von Siemens setzen. "Als Sondermaschinenbauer in einem sehr kritischen, hochwertigen Bereich müssen wir uns auf den Hersteller und seine Produkte zu 100 Prozent verlassen können", schließt Hartmann.

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