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technologie Pressenkonstruktion eingesetzt wird. In Mitteleuropa ist GiA bisher mit Pressen oder Pressenlinien kaum in Erscheinung getreten. Eine Referenzanlage in Deutschland bedeutet für das Unternehmen eine Stärkung ihrer Wettbewerbsposition. Gerhardi mag vor diesem Hintergrund davon profitiert haben, dass GiA, die in Spanien ohnehin zu etwas günstigeren Kosten produzieren kann, nicht nur ein attraktives Preisangebot unterbreitet hat, sondern auch außerordentliche Anstrengungen unternimmt, dieses Referenzprojekt zügig und reibungslos in Betrieb zu nehmen. generalplan: ein Presswerk in zwei ebenen Was einen Strangpressbetrieb so interessant macht, ist nicht zuletzt die Tatsache, dass praktisch kein Presswerk dem anderen gleicht. Gewachsene Strukturen, örtliche Gegebenheiten, unterschiedliche Präferenzen und manches mehr machen letztlich jedes Presswerk zu einem Unikat. Bei Gerhardi ist zunächst einmal von Bedeutung, dass das Werk seinerzeit in einer Hanglage errichtet worden war. Dem wurde Rechnung getragen, indem die Presse im Untergeschoss installiert und die gesägten Profilabschnitte in die Etage darüber transportiert wurden. Im Oberge- schoss erfolgen die Verpackung und der Versand. Diese generelle Anordnung wurde auch für die neue Presse gewählt. Sie steht in einer komplett neuen, ebenfalls zweigeschossigen Halle, die seitlich an die bestehende Halle angebaut ist. Das Vormaterial wird auf der unteren Ebene angeliefert, gelagert und der Presse automatisch zugeführt. Die Einrichtungen vor der Presse, die Strangpresse selbst und der Auslauf sind, wie auch die benachbarte 20-MN-Anlage, ebenerdig angeordnet. Die gesägten Profilabschnitte gelangen auch in der neuen Halle ins Obergeschoss. Um die beiden Linien zusammenzuführen, ist die Trennwand zwischen beiden Hallen im Obergeschoss teilweise geöffnet. Dadurch gelingt es, sämtliche Homogenisieröfen für beide Pressen zu nutzen. Verpackung und Versand werden mit dem Hochlauf der Produktion im Obergeschoss schrittweise erweitert und ausgebaut. Für die Lagerung der Profile ist insgesamt nur sehr wenig Platz eingeplant. Im betrieblichen Ablauf ist vorgesehen, dass die Ware direkt verpackt und möglichst zeitnah verschickt wird. Auch das leistet einen Beitrag zur Wirtschaftlichkeit des Betriebes. eine hochmoderne Anlage in allen Facetten Das hervorstechende Merkmal der Gesamtanlage ist ohne Zweifel, dass hier ein Layout entworfen werden konnte, das sich – unter Berücksichtigung der zweigeschossigen Anordnung – an keinerlei Vorgaben orientieren musste. So entstand ein Komplex, bei dem das Gebäude, die maschinelle Ausrüstung und die Transportwege optimal aufeinander abgestimmt sind. Tatsächlich hat das technische Management von Gerhardi die neue Linie bis ins kleinste Detail geplant und diese optimale Vorstellung dann nahezu ohne Kompromisse bei den Ausrüstungspartnern durchgesetzt. „Eigentlich haben wir das Pflichtenheft, das der Ausschreibung zugrunde gelegen hat, selbst geschrieben“, berichtet dazu Peter Naber, Technischer Leiter des Unternehmens. „Die vorgelegten Spezifikationen haben wir mit insgesamt bis zu 300 Änderungspunkten unseren Vorstellungen angepasst und vergleichbar gemacht.“ In der Diskussion mit den verantwortlichen Technikern zeigte sich dabei, dass nicht nur der Stand der Strangpresstechnik, sondern auch zukünftige Entwicklungen auf dem Strangpresssektor berücksichtigt worden sind. Vor der Presse: Die angelieferten Stangen werden vor der Halle dem Lager entnommen und in einem überdachten Anbau mittels Kran auf die Rollenbahn aufgelegt, die das Material in die Halle transportiert. Die Bolzenerwärmung erfolgt zweistufig in einem gasbeheizten Ofen mit Warmschere und einem nachgeschalteten Induktionsofen. Für den Bolzentransport zwischen beiden Erwärmungsanlagen ist ein Manipulator vorgesehen. Diese Art der Bolzenerwärmung repräsentiert den heutigen technischen Standard. Der Gasofen mit einzeln regelbaren Heizzonen übernimmt die Grunderwärmung der Stange. Der abgescherte Bolzen erhält im Induktionsofen ein individuelles Temperaturprofil (den sog. Taper), das den thermischen Einflüssen beim Pressvorgang im Rezipienten Rechnung trägt und auf diese Weise einen weitgehend isothermen Prozess ermöglichen soll. Die Grunderwärmung im Gasofen sowie der aufgebrachte Taper wird an jedem einzelnen Bolzen mit Kontaktthermoelementen kontrolliert. Bei der Planung der Auftragsfolge an der Presse ist eine Rücklagerung von Reststücken einer Stange nicht vorgesehen. Durch die Erwärmung im Gasofen und die nachfolgende 38 ALUMINIUM · 12/2009
Abkühlung könnte nach Ansicht der Gerhardi-Techniker eine Qualitätsminderung durch Gefügeveränderungen eintreten. Die Berechnung der Bolzenaufteilung erfolgt derart, dass keinerlei Reststücke verbleiben. Strangpresse, Kühlung und Auslauf: Die Strangpresse in Kurzhub- Frontladerbauweise ermöglicht kurze Presszyklen und eine entsprechend hohe Produktivität. Die Zykluszeiten betragen 14,5 Sekunden (mit Lüften) bzw. 13 Sekunden (ohne Lüften). In der gegenwärtigen Ausführung ist die Presse zunächst mit einem 8- Zoll-Aufnehmer ausgestattet, sodass sie eine Backup-Funktion für die bestehende Presse erfüllen kann. Für den Auf- und Ausbau neuer Arbeitsfelder ist die Nachrüstung mit einem 9-Zoll-Aufnehmer für Profile bis zu 240 mm fest eingeplant. Der Aufnehmer verfügt über ein Heiz- und Kühlsystem zur Unterstützung der Temperaturführung im Rezipienten. Für die optimale Pressensteuerung hat Gerhardi ein eigenes Konzept entwickelt, bei dem für jedes Werkzeug eine optimale Parameterkombination erarbeitet wird. Diese wird dann in „Rezepturen“ archiviert und bei einer Wiederholung des Auftrages erneut verwendet. Um mit der optimalen Stempelgeschwindigkeit arbeiten zu können, kommt es maßgeblich auf die Temperaturverteilung im Bolzen an. Diesem Punkt wird besondere Aufmerksamkeit geschenkt: Insgesamt wird die Bolzentemperatur dreimal ermittelt, neben den beiden erwähnten Messungen ermittelt ein Infrarot-Thermometer das tatsächliche Bolzentemperaturprofil direkt vor dem Einsatz in die Presse. …wenn es um Induktions-Anlagen geht! INDUKTIONSANLAGEN ❙ Induktions-Erwärmungsanlagen ❙ Induktions-Tiegelöfen ❙ Induktions-Rinnenöfen zum Schmelzen, Warmhalten und Vergießen ❙ Niederdruck-Gießanlagen ❙ Schmiede-Erwärmungsanlagen ALUMINIUM · 12/2009 Die Werkzeugausrüstung ist insgesamt auf ein relativ häufig wechselndes Pressprogramm zugeschnitten. Es stehen insgesamt acht Einzelkammeröfen (in Schubladenbauweise) zur Verfügung, in denen die Werkzeuge unter Schutzgas vorgewärmt werden. Zusätzlich werden die Kammern vor der Schutzgasbefüllung evakuiert, damit jegliche Verzunderung unterbunden wird. So besitzen die erwärmten Werkzeuge eine glatte, saubere und absolut zunderfreie Oberfläche. Für den Werkzeugtransport zur Presse ist eine Hängebahn installiert. Für die Kühlung der Profile am Pressenauslauf stehen dem Betrieb Abkühlgeschwindigkeiten in einem sehr weiten Spektrum zur Verfügung. Dadurch – und durch weitere Maßnahmen, etwa bei der Wärmebehandlung – ist sichergestellt, dass das Spektrum der zu verarbeitenden Legierungen kaum eingeengt ist. Dies ermöglicht Gerhardi, flexibel auf die Anforderungen des Marktes zu reagieren – auch dann, wenn Profile aus höherfesten Legierungen gefragt sind. Für geringere Abkühlgeschwindigkeiten ist eine Luftkühlung installiert. Die Kühlung mit Flüssigkeitsnebel erweitert den Bereich zu tieferen Temperaturen, sodass auch sehr schnell aushärtende Legierungsvarianten gepresst werden können. Der Auslauf ist 120 Metern lang. Über der Auslauf-Rollenbahn sind zwei getrennte Führungsbahnen für die beiden Puller angeordnet. Diese sind ein- bzw. ausschwenkbar und arbeiten voneinander unabhängig. Das sich anschließende Kühlbett und die Reckeinrichtung entsprechen gleichfalls dem neuesten Stand der Technik. technologie Die gereckten Profile werden über eine automatische Rollenbahn der Abschnittsäge zugeführt. Weitere Arbeitsschritte: Am Beispiel der Abschnittsäge wird deutlich, dass auch die scheinbar einfachen Standardarbeitsgänge noch immer ein gewisses Optimierungspotenzial besitzen. Aus qualitativer Sicht kommt es an dieser Stelle auf einen glatten, möglichst gratfreien Sägeschnitt an, bei dem die entstehenden Späne so abgeführt werden, dass sie die Profiloberfläche nicht beschädigen. Die Qualität des Sägeschnittes bereitet insbesondere bei weichen Legierungsvarianten Probleme, da diese Werkstoffe beim Spanen einen ungenügenden Spanbruch aufweisen. Sie neigen zum Schmieren und bilden wegen der Aufbauschneiden an der Spanfläche eine raue Trennfläche. Begegnen lässt sich diesem Phänomen mit einer hohen Schnittgeschwindigkeit. Die von GiA gebaute Säge arbeitet mit Hartmetall-Sägeblättern, die Schnittgeschwindigkeiten erlauben, die sich mit den meisten Maschinen aus Gründen der Stabilität und der Antriebsleistung nicht erreichen lassen. Die hier eingesetzte Säge (mit Sprühnebelschmierung) ist für eine Schnittgeschwindigkeit von 5.000 m/min und darüber ausgelegt. Der Vorschub je Zahn bleibt bei dieser Geschwindigkeit derart gering, dass sich die entstehenden Späne leicht pneumatisch entsorgen lassen. Der Sägetisch bleibt vollkommen sauber. Die lagenweise gesägten Profilabschnitte werden automatisch zum Stapler transportiert. Es sind zwei Stapler hintereinander ange- ➝ INDUKTIONS-ANLAGEN+SERVICE GMBH & Co. KG Am großen Teich 16+27 D-58640 Iserlohn (Sümmern) Telefon: +49 2371 4346-0 Fax: +49 2371 4346-43 E-Mail: verkauf@ias-gmbh.de technik@ias-gmbh.de Internet: www.ias-gmbh.de 39
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Abkühlung könnte nach Ansicht der<br />
Gerhardi-Techniker eine Qualitätsminderung<br />
durch Gefügeveränderungen<br />
eintreten. Die Berechnung der<br />
Bolzenaufteilung erfolgt derart, dass<br />
keinerlei Reststücke verbleiben.<br />
Strangpresse, Kühlung und Auslauf:<br />
Die Strangpresse in Kurzhub-<br />
Frontladerbauweise ermöglicht kurze<br />
Presszyklen und eine entsprechend<br />
hohe Produktivität. Die Zykluszeiten<br />
betragen 14,5 Sekunden (mit Lüften)<br />
bzw. 13 Sekunden (ohne Lüften).<br />
In der gegenwärtigen Ausführung<br />
ist die Presse zunächst mit einem 8-<br />
Zoll-Aufnehmer ausgestattet, sodass<br />
sie eine Backup-Funktion für die bestehende<br />
Presse erfüllen kann. Für<br />
den Auf- und Ausbau neuer Arbeitsfelder<br />
ist die Nachrüstung mit einem<br />
9-Zoll-Aufnehmer für Profile bis zu<br />
240 mm fest eingeplant. Der Aufnehmer<br />
verfügt über ein Heiz- und Kühlsystem<br />
zur Unterstützung der Temperaturführung<br />
im Rezipienten.<br />
Für die optimale Pressensteuerung<br />
hat Gerhardi ein eigenes Konzept<br />
entwickelt, bei dem für jedes Werkzeug<br />
eine optimale Parameterkombination<br />
erarbeitet wird. Diese wird<br />
dann in „Rezepturen“ archiviert und<br />
bei einer Wiederholung des Auftrages<br />
erneut verwendet. Um mit der<br />
optimalen Stempelgeschwindigkeit<br />
arbeiten zu können, kommt es maßgeblich<br />
auf die Temperaturverteilung<br />
im Bolzen an. Diesem Punkt wird besondere<br />
Aufmerksamkeit geschenkt:<br />
Insgesamt wird die Bolzentemperatur<br />
dreimal ermittelt, neben den beiden<br />
erwähnten Messungen ermittelt ein<br />
Infrarot-Thermometer das tatsächliche<br />
Bolzentemperaturprofil direkt<br />
vor dem Einsatz in die Presse.<br />
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<strong>ALU</strong>MINIUM · 12/2009<br />
Die Werkzeugausrüstung ist insgesamt<br />
auf ein relativ häufig wechselndes<br />
Pressprogramm zugeschnitten.<br />
Es stehen insgesamt acht Einzelkammeröfen<br />
(in Schubladenbauweise) zur<br />
Verfügung, in denen die Werkzeuge<br />
unter Schutzgas vorgewärmt werden.<br />
Zusätzlich werden die Kammern vor<br />
der Schutzgasbefüllung evakuiert,<br />
damit jegliche Verzunderung unterbunden<br />
wird. So besitzen die erwärmten<br />
Werkzeuge eine glatte, saubere<br />
und absolut zunderfreie Oberfläche.<br />
Für den Werkzeugtransport zur<br />
Presse ist eine Hängebahn installiert.<br />
Für die Kühlung der Profile am<br />
Pressenauslauf stehen dem Betrieb<br />
Abkühlgeschwindigkeiten in einem<br />
sehr weiten Spektrum zur Verfügung.<br />
Dadurch – und durch weitere<br />
Maßnahmen, etwa bei der Wärmebehandlung<br />
– ist sichergestellt, dass<br />
das Spektrum der zu verarbeitenden<br />
Legierungen kaum eingeengt ist. Dies<br />
ermöglicht Gerhardi, flexibel auf die<br />
Anforderungen des Marktes zu reagieren<br />
– auch dann, wenn Profile aus<br />
höherfesten Legierungen gefragt sind.<br />
Für geringere Abkühlgeschwindigkeiten<br />
ist eine Luftkühlung installiert.<br />
Die Kühlung mit Flüssigkeitsnebel erweitert<br />
den Bereich zu tieferen Temperaturen,<br />
sodass auch sehr schnell<br />
aushärtende Legierungsvarianten gepresst<br />
werden können.<br />
Der Auslauf ist 120 Metern lang.<br />
Über der Auslauf-Rollenbahn sind<br />
zwei getrennte Führungsbahnen für<br />
die beiden Puller angeordnet. Diese<br />
sind ein- bzw. ausschwenkbar und arbeiten<br />
voneinander unabhängig. Das<br />
sich anschließende Kühlbett und die<br />
Reckeinrichtung entsprechen gleichfalls<br />
dem neuesten Stand der Technik.<br />
technologie<br />
Die gereckten Profile werden über<br />
eine automatische Rollenbahn der<br />
Abschnittsäge zugeführt.<br />
Weitere Arbeitsschritte: Am Beispiel<br />
der Abschnittsäge wird deutlich,<br />
dass auch die scheinbar einfachen<br />
Standardarbeitsgänge noch immer<br />
ein gewisses Optimierungspotenzial<br />
besitzen. Aus qualitativer Sicht<br />
kommt es an dieser Stelle auf einen<br />
glatten, möglichst gratfreien Sägeschnitt<br />
an, bei dem die entstehenden<br />
Späne so abgeführt werden, dass sie<br />
die Profiloberfläche nicht beschädigen.<br />
Die Qualität des Sägeschnittes<br />
bereitet insbesondere bei weichen<br />
Legierungsvarianten Probleme, da<br />
diese Werkstoffe beim Spanen einen<br />
ungenügenden Spanbruch aufweisen.<br />
Sie neigen zum Schmieren und<br />
bilden wegen der Aufbauschneiden<br />
an der Spanfläche eine raue Trennfläche.<br />
Begegnen lässt sich diesem<br />
Phänomen mit einer hohen Schnittgeschwindigkeit.<br />
Die von GiA gebaute Säge arbeitet<br />
mit Hartmetall-Sägeblättern, die<br />
Schnittgeschwindigkeiten erlauben,<br />
die sich mit den meisten Maschinen<br />
aus Gründen der Stabilität und der<br />
Antriebsleistung nicht erreichen lassen.<br />
Die hier eingesetzte Säge (mit<br />
Sprühnebelschmierung) ist für eine<br />
Schnittgeschwindigkeit von 5.000<br />
m/min und darüber ausgelegt. Der<br />
Vorschub je Zahn bleibt bei dieser<br />
Geschwindigkeit derart gering, dass<br />
sich die entstehenden Späne leicht<br />
pneumatisch entsorgen lassen. Der<br />
Sägetisch bleibt vollkommen sauber.<br />
Die lagenweise gesägten Profilabschnitte<br />
werden automatisch zum<br />
Stapler transportiert. Es sind zwei<br />
Stapler hintereinander ange- ➝<br />
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