„Kraken“ und „Polypen“ für das schonende Bearbeiten

Die neuen Schlepp­schleif-Anla­gen der Serie M‑TDM hat das Unternehmen Walther Trow­al für die Bear­beitung von Werk­stück­en entwick­elt, die beson­ders hohe Anforderun­gen an die Ober­flächen­qual­ität erfüllen müssen. Die Mon­tage der Werk­stücke auf rotieren­den Satel­liten und die gezielte Steuerung der Bewe­gungsmuster bieten eine Vielzahl von Möglichkeit­en, die Bear­beitung der einzel­nen Teile opti­mal zu gestalten.

Das Unternehmen hat die neuen Anla­gen speziell für stück­kosten-inten­sive Teile entwick­elt, die höch­ste Sorgfalt bei Han­dling und Bear­beitung erfordern. Beispiele für Werk­stücke aus der Medi­z­in­tech­nik sind Hüft- und Kniege­lenkim­plan­tate, die auf Hochglanz poliert wer­den müssen. In der Luft­fahrtin­dus­trie wer­den unter anderem Trieb­w­erkss­chaufeln bear­beit­et. Bei diesen Teilen müssen Ober­flächen geglät­tet und Kan­ten präzise ver­run­det wer­den. Im Fahrzeug­bau wer­den unter anderem Schaufel­räder von Tur­bo­ladern bear­beit­et, die während der Bear­beitung auf keinen Fall beschädigt wer­den dürfen.

Christoph Cruse, der Gesamtverkauf­sleit­er bei Walther Trow­al, sieht großen Bedarf bei eini­gen sein­er Kun­den, die anspruchsvolle Kom­po­nen­ten her­stellen: „Mit den neuen Maschi­nen wen­den wir uns an die Her­steller von Werk­stück­en, die exzel­lente Ober­flächen aufweisen müssen – bei denen beispiel­sweise schon kle­in­ste Uneben­heit­en der Ober­fläche oder gar Kratzer zu Auss­chuss führen. Und es geht um Teile, bei denen schon wenige Tausend­s­tel Mil­lime­ter eine große Rolle spie­len. Hier eröff­nen die M‑T­MD-Anla­gen mit der opti­malen Anströ­mung der Teile vol­lkom­men neue Möglichkeiten.“

Das Prinzip: der Kreis auf dem Kreis

Beim „nor­malen“ Schlepp­schleifen, das sich für die Mehrzahl der Werk­stücke weit­er­hin ide­al eignet, wer­den die Werk­stücke auf einem Teller fest mon­tiert und mit ihm durch die Schleifkör­p­er bewegt. So erzie­len diese Maschi­nen eine sehr hohe Abtragsleistung.

Die neuen Maschi­nen ver­fü­gen anstelle des Tellers über ein Karus­sell mit mehreren Spe­ichen. An deren Enden sind rotierende Satel­liten ange­bracht, die die Werk­stücke aufnehmen. Die Teile bewe­gen sich auf „Epizykeln“ (griechisch epi „auf“, kyk­los „Kreis“, „Kreis auf dem Kreis“) durch die ruhende Schleifkör­per­masse – also ent­lang eines kleinen Kreis­es, der sich auf einem größeren bewegt. Diese Bewe­gung entspricht der­jeni­gen der einzel­nen Kanzeln auf den „Krak­en“ oder „Polypen“, die jed­er von Jahrmärk­ten her kennt.

Die Schlepp­schleif-Anlage M‑TMD 4 ver­fügt über vier Satel­liten und kann gle­ichzeit­ig 12 Teile aufnehmen, die M‑TMD 6 bear­beit­et bis zu 18 Teilen gle­ichzeit­ig. Da Drehzahl und ‑rich­tung bei­der Kom­po­nen­ten unab­hängig voneinan­der eingestellt wer­den kön­nen, lassen sich unter­schiedliche Bewe­gungsmuster erzeu­gen. Außer­dem kön­nen die Werk­stücke unter ver­schiede­nen Anstell­winkeln an den Satel­liten einges­pan­nt wer­den. So kann die Anströ­mung der Teile indi­vidu­ell an die Erfordernisse unter­schiedlich­er Werk­stücke angepasst wer­den. Die SPS-Steuerung ermöglicht es, auch mehrstu­fige Pro­gramme ein­fach zu realisieren.

Während der Bear­beitung wird der Arbeits­be­häl­ter in Vibra­tion ver­set­zt. Da das Schleifkör­per­bett auf diese Weise ständig gle­ich­mäßig durch­mis­cht ist, erzielt Walther Trow­al eine hohe Repro­duzier­barkeit des Prozess­es. Sowohl der Abrieb der Werk­stücke als auch Unter­größen der Schleifkör­p­er wer­den abge­siebt und so sich­er aus dem Prozess her­aus­ge­bracht – ein weit­er­er Beitrag zur Reproduzierbarkeit.

Vom Vorschleifen zum Hochglanz-Polieren

Die Maschi­nen wer­den sowohl für die Nass- als auch für die Trock­en­bear­beitung einge­set­zt. Beim Vor- und Fein­schleifen sowie teil­weise beim Polieren wird meist mit Com­pounds gear­beit­et. Beim geziel­ten Ver­run­den von Kan­ten im Bere­ich von Tausend­s­tel Mil­lime­tern – zum Beispiel bei Hart­met­all­bohrern oder Fräsern – wird trock­enes Schleif­gran­u­lat ver­wen­det. Die Trock­en­bear­beitung eignet sich auch für das Polieren von Werk­stück­en mit Polier­gran­u­lat und Paste.

Vom Vorschleifen bis zum abschließen­den Polieren erfol­gen alle Prozesss­chritte in der­sel­ben Mas­chine, ohne dass die Teile umges­pan­nt wer­den müssen: Ein Arbeits­be­häl­ter wird mit einem Hand­hub­wa­gen aus der Mas­chine gezo­gen und inner­halb kürzester Zeit durch einen erset­zt, der andere Schleifkör­p­er enthält.

Versuche bringen Sicherheit

Die erste Mas­chine der neuen Serie hat das Unternehmen in seinem Tech­nikum in Haan instal­liert. Mit ihr kön­nen Kun­den im Vor­feld von Investi­tion­sentschei­dun­gen Ver­suche mit Muster­w­erk­stück­en machen. So wird sichergestellt, dass das Anforderung­spro­fil des Kun­den erfüllt wird. Anhand der Menge der Teile und der Geome­trie wird anschließend die Größe der Anlage fest­gelegt. Schließlich wird für die gesamte Teile­fam­i­lie des Kun­den definiert, welche Mas­chine, welche Schleifkör­p­er, welche Com­pounds, welche Auf­bere­itung des Prozess­wassers und welche Trock­nung opti­mal geeignet sind.