Kalibrierpressen von Frey verdichten Sinterteile nach

Kalibrierpressen von Frey verdichten Sinterteile nach
Marginale Spalte
Kalibrierpressen verdichten komplexe Sinterbauteile mit bis zu 315 bar – und auf höchstem Sicherheitsniveau.

Kalibrierpressen verdichten komplexe Sinterbauteile mit bis zu 315 bar – und auf höchstem Sicherheitsniveau.

Das kompakte Standardaggregat ABPAC lässt sich passgenau konfigurieren.

Das kompakte Standardaggregat ABPAC lässt sich passgenau konfigurieren.

Der elektrische Servoantrieb der SHA-Achsen liefert immer nur die benötigte Leistung.

Der elektrische Servoantrieb der SHA-Achsen liefert immer nur die benötigte Leistung.

Inhalt

März 2016

 

Kalibrieranlagen von Frey pressen gesinterte Bauteile in ihre endgültige Form. Dabei helfen elektrohydraulische Plug-and-run-Achsen von Rexroth.

Immer mehr Bauteile in der Automobilindustrie entstehen durch das Verpressen von Metallpulverlegierungen in Pressformen. Komplexe Bauteile, die früher aufwendigen Zerspanungsverfahren unterlagen, werden so kostengünstig hergestellt. Kalibrierpressen des bayerischen Unternehmens Frey & Co. aus Lenggries-Fleck sind dafür konzipiert, die Bauteile nach dem Sintern nachzuverdichten. „Dieser Arbeitsschritt ist notwendig, weil es beim Sintern naturgemäß immer zu minimalem Verzug kommt. Den gleichen wir mit dem Kalibrieren aus und verdichten gleichzeitig das Materialgefüge“, erklärt Kaspar Waldherr, technischer Leiter bei Frey. Damit dieses Kaltformverfahren möglich ist, arbeiten die Axialpressen von Frey mit einem Druck von bis zu 315 bar. In der neuen KA-Serie setzt das Unternehmen dafür erstmals neu entwickelte Plug-and-run-Lösungen von Rexroth ein. Das sind einbaufertige autarke Achsen, die die bewährten Funktionen von Servoantrieben mit der hohen Leistungsdichte der Hydraulik verbinden.

Sparsam und leise

„Wir haben immer wieder Phasen im Herstellungsprozess, in denen die Zylinder stehen. Zentrale Hydraulikaggregate würden dann weiterlaufen“, sagt Waldherr. Im Vergleich zu konventionellen Lösungen verbrauchen die Servohydraulischen Achsen (SHA) weniger Strom, da der elektrische Servoantrieb ständig seine Motordrehzahl an den Leistungsbedarf der Pumpe anpasst. Steuerungsbedingte Drosselverluste entfallen, der Kühl­aufwand verringert sich. „Was wir dort einsparen können, ist schon sensationell und hat unsere anfänglichen Erwartungen deutlich übertroffen.“ Weitere Pluspunkte sammelt die SHA-Achse, da sie – bedingt durch die Kapselung der Pumpe im Steuerblock – deutlich leiser ist. Weil zentrale Hydraulikaggregate auch bei Prozessunterbrechungen weiterlaufen müssen, um den Druck im System aufrechtzuerhalten, herrscht in den Werkhallen ein dauerhaft hoher Geräuschpegel. „Die drei SHA-Achsen sind im Betrieb deutlich leiser und still, wenn sie stehen“, erklärt der technische Leiter.

Als Regelung nutzt Frey standardisierte IndraDrive Servoumrichter und kombiniert diese mit dem Motion-Logic-System IndraMotion MLC von Rexroth. Die Antriebs- und Steuerungssoftware beinhaltet eine spezielle SHA-Bibliothek, die automatisch alle Besonderheiten der Fluidtechnik berücksichtigt. Weil hy­draulische Aufgaben mithilfe von Servoantrieben erledigt werden, stehen im Engineering zudem alle etablierten Funktionen zur Verfügung – zum Beispiel die Regelung der Achse und antriebsbasierte Sicherheitstechnik über das Steuerteil. Frey kann damit die Axialpresse entsprechend der EN ISO 13849-1 so sicher konstruieren, dass sie innerhalb der Norm das höchste Performance-Level e (PL e) erreicht. Dieser Maximalschutz für Mensch und Maschine gegen Störungen und Fehlbedienungen ist notwendig, weil die Maschinen auch von Hand bestückt werden. „Der manuelle Einlegebetrieb ist für kleine Chargen gedacht. Die Sicherheit hat hier oberste Priorität“, erklärt Waldherr.

Kompakt und ohne Tank

Auch durch ihren geringen Platzbedarf können die Maschinen von Frey punkten. Möglich macht das die mechatronische Kombination von Hydraulik und elektrischer Antriebstechnik – sie arbeitet mit sehr geringen Ölmengen und braucht so keinen gesonderten Tank. „Früher war ein Tank mit mehr als 1.000 Litern Öl notwendig. Auf den können wir jetzt verzichten, sogar, wenn für Randprozesse noch Zusatzhydraulik notwendig ist. Wir können auf Ölwechsel verzichten und sparen uns auch noch teure bauliche Maßnahmen zum Schutz vor Leckagen“, erklärt Waldherr. In der Axialpresse werden neben den drei servohydraulischen Achsen noch weitere Peripheriefunktionen mit vergleichsweise geringem Leistungsbedarf hydraulisch angetrieben. Dafür setzt Frey die neuen, kompakten Standardaggregate ABPAC von Rexroth ein, die sich passgenau konfigurieren lassen.

Die erste Presse dieser Baureihe stellte Frey Ende des Jahres 2015 auf der ceramitec in München vor. Die schnelle Installation mit deutlich weniger Hydraulikverrohrung, weniger Geräusch­emission, geringerem Energieverbrauch sowie verbessertem Umweltschutz sind für Frey gute Gründe, auch in Zukunft auf Rexroth-Technik zu setzen.