Realisierung der ersten Applikationsanlage zum Einsatz von Hotmelts in Unternehmen der Umformbranche

Aktenzeichen 24624/01
Zusammenfassung / Abstract: Dateigröße: 0.04 MB | Zuletzt geändert: 11.08.2009
Abschlussbericht: DBU-Abschlussbericht-AZ-24624.pdf (5.49 MB)
Projektträger: Erich Dieckmann GmbH Beschlagfabrik
Grüner Talstr. 18 - 22
58644 Iserlohn
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Telefon: 02371/956-126
Internet: -
Bundesland: Nordrhein-Westfalen
Beschreibung:
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Bei der Metallumformung führen organische Hilfs- und Betriebsstoffe zu erheblichen Umweltbelastungen. Zum Vermeiden typischer Prozessfehler wie Risse, Riefenbildung, Druckstellen etc. an Türbeschlägen, die aus Aluminium vom Coil auf einer Umformpresse hergestellt werden, ist der Einsatz von Schmierstoffen unvermeidlich. Die Schmierstoffe sind auch für lange Werkzeuglebensdauer erforderlich. Nach dem Stand der Technik werden niedrigviskose Mineralöle eingesetzt, die über Walzen vor der Um-formpresse auf das umzuformende Blech aufgebracht werden. Diese Öle können prinzipbedingt nicht punktuell an den notwendigen Stellen aufgebracht werden, sondern werden über die gesamte Blechoberfläche verteilt. Sie verbleiben nicht an dem für den Umformprozess erforderlichen Ort sondern fließen ab. Mit dem Einsatz von Schmierstoff-Hotmelts sollte die eingesetzte Schmierstoffmenge erheblich reduziert und die Ölverschleppung und nicht wertschöpfende Arbeitsgänge vermieden werden.
Der Hotmelt-Einsatz zielt auch höhere Standzeiten der Entfettung in der Eloxalanlage.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenErsatz eines Walzenbeölers mit herkömmlichem flüssigem Schmiermittel durch Aufsprühen von Hotmelt mittels einer beheizbaren Sprühaplikation.
Versuche mit Hotmelt durch Aufwalzen mit Hand
Beurteilung der Ergebnisse und Entscheidungsfindung
Aufbau einer Sprühapplikation der Firma Wagner Oberflächentechnik,
bestehend aus beheizbarem Behälter, beheizte Zuführschläuche, Steuerung.
Einbindung in die Steuerungen der dafür vorgesehenen Maschinen
Fertigung größerer Stückzahlen mit Hotmelt
Beurteilung der Fertigungsergebnisse
Die Versuche bis einschließlich der Aufbau der Sprühapplikation sowie deren Bewertung wurden von der Effizienz - Agentur NRW in Duisburg betreut.


Ergebnisse und Diskussion

Der Einsatz von Hotmelt-Schmierstoffen zur Substitution flüssiger Schmierstoffe in der Blechumformung wurde pilothaft beim Tiefziehen von Baubeschlägen erprobt. Für diesen Zweck wurde für produktionsnahe Versuche eine Sprüh-Applikationsanlage für den Einsatz von Hotmelts ausgerüstet. Die Schmierstoffapplikation wurde in Versuchen mit verschiedenen Werkzeugen und Produkten getestet und die Produkteigenschaften der umgeformten Werkstücke beurteilt. Gegenüber Schmierölen wurden Einsparungen bis zu 90 % erreicht.

Der Einsatz einer Sprühapplikation mit einem Hotmelt zeigte folgende Vorteile:
Einsparung von Schmiermitteln durch ein Hotmelt, welches auf das Aluminiumband gesprüht wird. Dort erstarrt dieses sofort wieder und kann nicht abtropfen. Dieses Abtropfen an der Maschine sowie in den Transportbehältern verursachte bisher unnötigen Reinigungsaufwand und Sonderabfälle sowie Belastungen der Umwelt durch die Herstellung.

Der eingesetzte Hotmelt-Schmierstoff ermöglicht eine sehr hohe Schnittleistung im Werkzeug. An den hergestellten Artikeln bei Ausschneiden verbleibende Grate verringerten sich auf ein unerhebliches Maß.

Auch die Eigenschaften im Tiefzug von Aluminium, Edelstahl, Messing und Eisen sind eindeutig positiv im Vergleich mit den bisher eingesetzten flüssigen Schmiermitteln zu bewerten, da deutlich weniger schmiermittel benötigt wird und das Hotmelt in ausreichender Menge im Werkzeug verbleibt und somit für einen guten Schmierfilm sorgt, welcher beim Ziehen nicht abreißt.

Die entstehenden Energiekosten durch Vorwärmen des Hotmelt sowie die Kosten der Druckluft sind in entscheidendem Maße geringer als die Mehrkosten der bisher im Überschuss einzusetzenden flüssigen Schmiermittel. Bei den Kosteneinsparungen spielt auch das Reinigen der Körbe und Maschinen eine wesentliche Rolle. Die dafür aufgebrachten Zeiten haben sich bis zu 70% gesenkt und auch Reinigungsmittel werden eingespart.

Eine für die Weiterverarbeitung erforderliche Teileentfettung erreicht wesentlich längere Standzeiten. Eine Versuchsreihe zeigte für das Entfettungsbad der Eloxierung um 40 % verminderte Schmierstoffaufnahme im Vergleich zu den bisher eingesetzten Schmierölen.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Öffentlichkeitsarbeit sowie die Präsentation dieser Methode übernimmt die Effizienz - Agentur NRW.
Es sind Fachveröffentlichungen, Vorträge und Präsentationen sowie die Verbreitung in regionalen Fachkreisen im Rahmen der Beratungstätigkeit der Effizienz - Agentur NRW vorgesehen.


Fazit

Der Einsatz von Hotmelt in der Blechbearbeitung ist im Gesamten als positiv zu beurteilen. Gegenüber flüssigen Schmierstoffen wurden Materialeinsparungen bis zu 90 % erreicht. Eine genauere Dosierung sowie die verschiedenen Sorten des Hotmelt führen eher zu einer Verbesserung der Prozesse. Auch Emissionen, Schmiermittelverschleppungen und dadurch verursachte Verschmutzungen gingen zurück.
Für welche Art der Aufbringung man sich entscheidet, ist eine Einzelfallentscheidung. Für das Aufsprühen oder Aufwalzen der Hotmelts fallen unterschiedlich große Anschaffungskosten an. Die Sprühappli-kation ist für einfache Anwendungszwecke mit nur einseitigem Hotmelt-Auftrag sehr gut geeignet.

Förderzeitraum: 07.02.2007 - 07.08.2007 (6 Monate)
Fördersumme: 8.965,00
Förderbereich: I.1.2
Themengebiet: Umwelttechnik
Stichworte: Umweltforschung, Klimaschutz, Umwelttechnik, Ressourcenschonung
Publikationen: