Sensible Oberflächen effizienter bearbeiten

Gerade für Bleche die nach der Endproduktion eines Produktes Sichtflächen aufweisen, ist es von großer Bedeutung, dass diese Flächen ohne Kratzer oder anderen Beschädigungen ausgeliefert werden. Daher werden die Platinen vor der Bearbeitung oftmals mit Schutzfolie überzogen ausgeliefert um Schäden zu vermeiden. Für die Bearbeitung der Bleche ist das aber nicht optimal. Für das Laserschneiden etwa sollten diese Folien dann entfernt werden, denn durch den Schnitt verbrennt die Folie und hinterlässt Rückstände auf den Blechen. Das kann dann etwa bei Umformen zu Problemen führen, wenn etwa der Niederhalter einer Umformanlage auf solche Rückstände drückt, hinterlässt dies Abdrücke im Blech. Das kann dazu führen, dass das Blech nicht weiterverwendet werden kann. Zudem müssen die fertigen Bauteile danach eventuell wieder mit einer Folie geschützt werden.

Allein das Abziehen der Folien stellt sich von Hand als sehr mühsam heraus. Zudem kommt die Gefahr, das Blech durch einen Kontakt beim Abziehen zu beschädigen. Lässt sich das bei kleinen Losgrößen vielleicht noch mit einem vorsichtigem abziehen der Folien regeln, wird es allerdings bei großen Bauteil-Stückzahlen schnell unwirtschaftlich und sehr aufwendig. Aber wie lässt sich das Problem lösen? Idealerweise lassen sich diese Folien automatisiert entferne und auch wieder aufbringen. Und das am besten kontaktlos. Die optimale Lösung für das Problem liefert Refoil. Mit rund 30 Jahren Erfahrung in der Automatisierungs- und Fertigungstechnik entwickelt das Unternehmen aus Fischach passgenaue Lösungen, um Folien ganz oder auch nur Teilweise berührungslos abzuziehen oder aber auch wieder anzubringen.

„Die Idee für unsere Anlagen für das automatisierte Abziehen von Folien entstand schon 2008. Da haben wir mit einem renommierten Hersteller für Küchengerätebau eine erste Lösung entwickelt. Hier ging es darum während der Produktion Schutzfolien schnell und gezielt von Edelstahlblechen abzuziehen - und das ohne Beschädigung und mit nur geringem Aufwand“, erinnert sich Jürgen Stark, Geschäftsführer von Refoil.

Schon bei diesem Projekt wurde die Sichtfolie nur an Kontaktflächen gezielt abgezogen, sodass die Sichtflächen auch während der Bearbeitung weiter durch die Folie geschützt waren.

„Durch diese Anlage ließ sich dann Personal einsparen, dass die Folien vorher von Hand abgezogen hatte. Nicht minder wichtig war aber auch die Erhöhung des Qualitätsstandards der bearbeiteten Bleche. Der Ausschuss konnte so merklich reduziert werden“, erklärt Jürgen Stark weiter. Auch bei weiteren Projekten ließ sich durch die Implementierung solch einer automatisierten Anlage neben der personellen Einsparung die Durchlaufzeit erhöhen und auch die Bauteilqualität steigern, berichtet Jürgen Stark. Mittlerweile haben die Spezialisten von Refoil die Anlagen immer weiter optimiert. „Wir sind in der Lage, Folien CNC-gesteuert, ohne Berührung an den geforderten Stellen einzuschneiden und abzuziehen. So etwas haben wir beispielsweise auch bei Blechen mit einer Anti-Fingerprint-Beschichtung erfolgreich umgesetzt. Hier muss das bei einer 40µm starken Folie berührungslos erfolgen, um die Beschichtung nicht zu beschädigen“, skizziert Jürgen Stark den Entwicklungsstand.

Wie aber funktioniert die Technik nun? Dazu hat Refoil ein Verfahren für den Einschnitt in die Folie patentiert. Für den Einschnitt wird hier kein scharfes Schnittwerkzeug verwendet.

„Wir sind hier einen anderen Weg gegangen. Wir schneiden die Folie nicht, sondern wir verdrängen sie. Das kann man sich so vorstellen, wie bei einem Schiff, dass durch das Wasser gleitet. So entsteht eine Kerbe. Zudem erhitzen wir die entsprechende Stelle auf etwa 220 Grad. Wir gehen damit also nicht ganz durch die Folie. Der restliche Teil kühlt dann schnell ab und verkrustet an der Schnittkante“, erklärt Jürgen Stark. In Sachen Wärmeeitrag gab es auch schon mikroskopische Untersuchungen, um sicherzustellen, dass dieser keine Spuren am Blech hinterlässt. Je nach verwendeten Werkstoff kann die eingebrachte Temperatur in den Refoil-Anlagen individuell bis 300° C gesteuert werden. Nach dem Einschnitt erfolgt dann das abziehen. Auch hier hat die Entwicklung der Anlage mehrere Stadien durchlaufen. Dabei galt es einiges zu berücksichtigen. Anfangs wurde die Folie aufgerollt, was aber durch entstehende Folien-Knoils zu schlechten Taktzeiten führte.

Heute wird das abziehen aber anders gelöst. Jetzt hat das Folienbearbeitungswerkzeug unten einen Rotationskörper, der einen Unterdruck erzeugt. Dadurch wird die Folie abgezogen. „Wir können unser Werkzeug so einstellen, dass wir im Zehntel-Millimeterbereich über der Folie fahren und so die Folie berührungslos abziehen. Dann wird die Folie gehäckselt und abgesaugt“, erklärt Jürgen Stark. Das funktioniert so perfekt für das partielle Abziehen der Folie.

Wenn ganze Folien abgezogen werden, wird das Blech auf einen Vakuumtisch fixiert, die Folie angelüftet und so abgehoben und dann abgezogen. Auch hier wird die Folie nach oben abgesaugt und zerkleinert. Das Programm zum Abziehen lässt sich vor Ort an der Anlage programmieren, allerdings sind in den meisten Fällen die Daten etwa über ein Verschachtelungsprogramm schon vorhanden, die sich dann problemlos auch für die Refoil-Anlagen verwenden lassen. Auch die Integration in herstellereigene Maschinensteuerungen ist über das Schaffen einer geeigneten Schnittstelle unproblematisch. Das Ergebnis kann sich dann sehen lassen. Rund 10 Sekunden dauert ein Abziehvorgang pro Platte. „Wir konnten erst vor kurzem durch unsere Anlagen innerhalb eines Projektes für eine Einsparung von vier Mitarbeitern sorgen, die sich dann wieder ihren Kernaufgaben widmen konnten. Zudem haben wir dadurch die Qualität stark verbessert“, fasst Jürgen Stark zusammen. Die Anlagen lassen sich neben klassischen Folien von flachen Platinen auch für abgekantete Bleche konzipieren. Auch die Integration von Robotern für eine Vollautomatisierung funktioniert problemlos.

Seit Mitte 2019 hat das Unternehmen auch Anlagen konzipiert, die Schutzfolien an den gewünschten Stellen aufbringen. In einem kürzlich realisierten Projekt wurde das Blech vom Coil verarbeitet zu Lamellen, bei denen partiell Schutzfolie angebracht werden musste. „Wir haben dafür eine Anlage entwickelt, die mit 2 Folienrollen ausgestattet werden kann, damit während die Anlage arbeitet immer gewechselt werden kann und so ein durchlaufender Betrieb gewährleistet ist“, erklärt Jürgen Stark. Die Herausforderung war, dass trotz kontinuierlichen Blechdurchlaufs, mit rund 30 m/min die Folie nur partiell angebracht werden musste. Die Lösung lag in einem mitfahrenden Aufbringwerkzeug mit integrierter Vakuumeinheit um die Folienenden festzuhalten. Damit das Blech, welches in einem anderen Tempo läuft als die Aufbringeinheit, ohne Unterbrechung laufen kann, wurde eine Art Zwischenpuffer eingebaut, der das unterschiedliche Tempo kompensiert. Die Spezialisten von Refoil unterstützen das Projekt von der Planung über die Realisierung bis hin zum Service. Dabei ist es im Grunde unerheblich welches Material eingesetzt wird. „Wir konstruieren die Anlagen sowohl Stand-Alone-Anlage oder integrieren sie auch in eine Gesamtlinie.