Edelstahl- und Aluminiumteile schonend verrunden

Seit etwa einem Jahr können die Kunden der Beschaffungsplattform 247 Tailorsteel ihre lasergeschnittenen Blechteile zusätzlich mit entgrateten und verrundeten Kanten ordern, wobei speziell für Edelstahl- und Aluminiumteile die Rotationsbürstmaschinen der 42er-Baureihe von Timesavers zum Einsatz kommen.

247 Tailorsteel bietet seine Leistungen mittlerweile an drei Standorten an: in Varsseveld in den Niederlanden, im deutschen Oyten bei Bremen und seit September 2020 auch in Hilden bei Düsseldorf. Insgesamt 33 Laserschneidanlagen, 20 Abkantpressen und fünf Rohrlaseranlagen setzt das Unternehmen verteilt über alle Standorte ein. Dazu kommen an jedem Standort je zwei Maschinen zur Kanten- und Oberflächenbearbeitung, und zwar jeweils eine Maschine für Schwarzstahl sowie eine für Edelstahl- und Aluminiumteile.

Das Angebot von 247 Tailorsteel ist darauf angelegt, dass sehr unterschiedliche Teile vor allem in kleinen Stückzahlen sehr flexibel zu fertigen sind. „Rund 80 Prozent unserer Teile sind aus Schwarzstahl, die restlichen 20 Prozent aus rostfreiem Stahl und Aluminium“, sagt Frank Gelen, Geschäftsführer des Unternehmens. „Wir haben 140 Materialien auf Lager, denn letztlich wissen wir heute nicht, welche Aufträge morgen eingehen werden.“

Das Entgraten und Kantenverrunden habe man ins Programm aufgenommen, weil es bei einigen Bauteilen notwendig für die Weiterverarbeitung ist. „Wir wissen nicht, was die Kunden mit den Bauteilen später machen und wie sie diese weiterverarbeiten, deswegen bieten wir die Kantenbearbeitung als Möglichkeit an.“

Die Kosten allerdings gebe man nur zum Teil an die Kunden weiter. Einerseits seien die Prozesse noch nicht sehr effizient ausgelegt, und für die eigene Ineffizienz wolle man die Kunden nicht zahlen lassen. Andererseits biete man es nicht als reine Serviceleistung an, weil dann jedes Teil mit bearbeiteten Kanten geordert werden – auch dann, wenn es gar nicht erforderlich wäre. „Dann hätten wir einen Wert geschaffen, der nicht gebraucht wird. Man muss bedenken, Entgraten und Kantenverrunden ist Aufwand. Und wir verdienen an der Kantenbearbeitung nichts“, erklärt Frank Gelen. „Aber wir müssen sie anbieten, weil einige Kunden es einfach brauchen.“

Bei Schwarzstahl beispielsweise wird eine Kanten- und Oberflächenbearbeitung notwendig, wenn die Teile beschichtet werden und die Schicht andernfalls an den Kanten schlecht haften würde.

Bei Edelstahl und Aluminium dient die Kantenbearbeitung oft dazu, die Bauteilqualität zu erhöhen. „Kantenverrundung ist vor allem dann wichtig, wenn die Teile gebogen werden. Gebogene Teile lassen sich nur schwierig entgraten und verrunden. Und weil wir das Biegen anbieten, müssen wir auch das Kantenverrunden anbieten“, fasst Frank Gelen zusammen. Die Anforderungen an den Verrundungsradius sind dann weniger anspruchsvoll als bei Stahlteilen, die beschichtet werden. Dafür tritt bei den hochwertigen Edelstahl- und Aluminiumbauteilen ein anderes Problem auf, nämlich die durch eine „Bürstbehandlung“ erzeugte gerichtete Oberflächenstrukturierung.

Werden derartige Teile später in Baugruppen montiert, beispielsweise zu einem Briefkasten, sollte die Oberflächenstruktur der Einzelteile zusammenpassen. Das in der Fertigung sicherzustellen ist aufwändig und bei der Art der Fertigung bei 247 Tailorsteel kaum zu bewerkstelligen. „Ganz wichtig für uns ist, dass die Teile auch nach dem Verrunden der Kanten eine richtungslose Oberflächenstruktur aufweisen“, betont Frank Gelen. Deshalb hat sich 247 Tailorsteel zur Bearbeitung von Edelstahl- und Aluminiumteilen für eine Rotationsbürstmaschine der 42er-Baureihe von Timesavers entschieden.

• Die modulare Maschine hat eine Arbeitsbreite von 1.350 mm und arbeitet mit einer zentralen Rotationsbürsteinheit, der eine Entgratstation mit Entgratband vorgelagert ist.
• Entscheidend für die richtungslose Strukturierung ist die Rotationsbürsteinheit: Diese besteht aus einem ovalen Karussell, das sich um eine vertikale Achse dreht. An diesem Karussell sind horizontal acht radiale Rundbürsten angeordnet, die wiederum jeweils um ihre Längsachse rotieren. Vier dieser Bürsten drehen im Uhrzeigersinn und vier dagegen.
• Die Bürsten sind jeweils mit Schleifmittellamellen besetzt, die im Betrieb auf die unter der Bürsteinheit durchgeführten Bauteile auftreffen. Dabei überlagern sich die Bewegungen der Schleiflamellen in alle Richtungen und sorgen für eine zuverlässige Kantenverrundung.
• Gleichzeitig stellt das Konzept sicher, dass – ganz gleich wo die Bauteile über die Arbeitsbreite auf dem Förderband aufgelegt sind – überall gleichermaßen gute Verrundungsergebnisse erreicht werden.

Wesentlich für das Verrundungsergebnis sind die eingesetzten Bürsten und die Gestaltung der Schleiflamellen. „Wir können verschiedene Bürsten für verschiedene Anwendungen liefern. Dafür führen wir in unseren Ausstellungsräumen in den Niederlanden und Deutschland mit unseren Kunden Tests durch, um die richtige Bürste für die jeweilige Anwendung zu bestimmen “, berichtet Ronald Raats, Aera Sales Manger für den deutschsprachigen Raum bei Timesavers.

Bei 247 Tailorsteel sind es Bürsten mit einfachen Schleiflamellen, die durch die Fliehkraft aufgestellt werden, an die Kanten anschlagen und sie verrunden. Nach dem Anschlagen federn die Lamellen zurück und berühren die Bauteiloberfläche kaum. „Wenn Sie ein Bauteil mit Edding beschriften und es durch die Maschine laufen lassen, können Sie die Beschriftung danach noch lesen“, verspricht Raats. Es gebe allerdings Bürsten mit verstärkten Lamellen, die auch zum Schleifen genutzt werden können.

Um die Verrundungsqualität zu verbessern und die Schleiflamellen der Rotationsbürsten zu schonen, nutzt 247 Tailorsteel das vorgeschaltete Entgratband. Über die Oberfläche hinausstehende Grate an den Bauteilkanten werden dort quasi abgeschlagen, ohne die Oberfläche zu schleifen. In dieser Kombination erweist sich die Maschine nicht nur als effizient beim Kantenverrunden, sondern auch sparsam in Sachen Verschleiß der Schleifwerkzeuge.

„Die Lebensdauer der Bürsten ist sehr hoch, das hätte ich anfangs nicht geglaubt. Es ist das gleiche Material, das man nutzt, wenn man von Hand schleift, aber es hält wirklich sehr lange“, resümiert Frank Gelen. Einen Hinweis auf die Lebensdauer der Werkzeuge liefert die bisherige Laufzeit bei 247 Tailorsteel in Varsseveld. Nach rund 2.500 Betriebsstunden auf der Maschine sind die Schleiflamellen bei weitem noch nicht abgenutzt.

„In der Maschine sind 45 Quadratmeter Schleiflamellen eingesetzt“, ergänzt Ronald Raats zum Thema Lebensdauer. Damit habe jede einzelne Lamelle vergleichsweise seltener Kontakt mit dem Material als bei einer Maschine mit nur 5 m² Schleifmittel. Zudem sei der Kontakt zum Bauteil durch den beschriebenen Effekt des Rückfederns nur kurz und eher ein Abschlagen der Kante als ein Schleifen.

„Das klappt gut mit den Bürsten“, sagt Frank Gelen. In Varsseveld habe das alles von Anfang an gut funktioniert. Und Probleme in Oyten, die aufgetreten sind, weil dort dickere Bleche bearbeitet werden und stärkere Verrundungen gefragt sind, wurden von Timesavers in Abstimmung mit 247 Tailorsteel mit einem anderen Bürstensatz gelöst.

„Wir fertigen ein sehr breites Teilespektrum“, sagt Frank Gelen. „Deswegen ist es wichtig, dass wir auf der Maschine flexibel sowohl kleine als auch große Teile bearbeiten können.“ Die Timesavers-Maschine ist für Teile ab einer Größe von 50 mm x 50mm geeignet. Das sei problemlos und erfordere auch keine besonderen Maßnahmen an der Maschine. Wie überhaupt die Maschine einfach zu bedienen sei. Aber wie bei jeder Fertigungsmaschine müssten auch hier die Bedienung erlernt und Erfahrungen mit der Maschine gesammelt werden. „Erfahrene Bediener wissen eben, wie sie beispielsweise eng geschlitzte Teile auflegen müssen, damit diese gut auf dem Band gehalten werden. Oder sie wissen, bei welchen komplexen Teilen es günstiger ist, eine Platte neben das eigentlich Bauteil auf das Band zu legen, um den Druck der Bürsten zu verringern.“

247 Tailorsteel setzt die Rotationsbürstmaschine sowohl für die Kantenverrundung bei Edelstahl- als auch bei Aluminiumteilen ein, und zwar mit ein und demselben Bürstensatz. Der Gefahr einer Verpuffung des in der Maschine verbliebenen Aluminiumstaubs durch Funkenschlagen bei der Stahlbearbeitung begegnet Timesavers durch eine automatische Selbstreinigung, erläutert Ronald Raats: „Bei jedem Stopp oder nach rund vier Stunden Betriebszeit saugt die Maschine automatisch den Schleifstaub aus dem Innenraum der Maschine ab. Dazu wird an dem Vakuumsystem, das die Teile auf dem Förderband hält, eine Klappe umgelegt, sodass der Innenraum ausgesaugt wird.“ Da zudem die Lamellen die Kanten wie beschrieben nur kurz berühren, bleibt auch die Gefahr einer Materialverschleppung gering.

247 Tailorsteel hat auch den jüngst in Betrieb genommenen neuen Standort in Hilden mit einer Timesavers-Maschine ausgestattet. Das spricht dafür, dass Frank Gelen mit der 42er-Baureihe zufrieden ist. Die folgende Animation zeigt die Vorteile der Serie im schnellen Überblick: