Der Rotamat bewährt sich seit langer Zeit bei der Oberflächenveredelung von Massenkleinteilen aus Elastomeren, Metall oder Holz. Walther Trowal stattet den Rotamat R 85 ab sofort mit einem Massendurchfluss-Sensor für das Beschichtungsmaterial aus: Er liefert exakte Messdaten für die präzise, auf das Zehntelgramm pro Minute genaue Regelung des Volumenstroms.

Im Gegensatz zu den bisher üblichen Systemen ist nicht mehr der Druck in den Zuluftleitungen zu den Sprühköpfen die Regelgröße, sondern der Durchfluss des Beschichtungsmaterials: Der Druck wird in Abhängigkeit von den Messergebnissen des neuen Sensors so geregelt, dass sich jederzeit ein konstanter Volumenstrom ergibt. So ist gewährleistet, dass der Beschichtungsvorgang jederzeit mit der vorgegebenen Lackmenge erfolgt und die gewünschte Schichtdicke präzise und reproduzierbar eingehalten wird.

Der aktuelle Volumenstrom wird den Bedienern auf dem ebenfalls neu gestalteten Touch-Panel angezeigt, Abweichungen werden sofort bemerkt. Die neue Regelung hat auch den Vorteil, dass nicht nur die Schichtdicke, sondern auch die vorgegebene Dauer des Beschichtungsvorgangs zuverlässig eingehalten wird.

Frank Siegel, der Verkaufsleiter „Beschichtungstechnik“ bei Walther Trowal, sieht mit der neuen Durchflussregelung deutliche Vorteile für seine Kunden: „Mitarbeiter eines Pilotkunden berichten, dass sie dank der neuen Regelung Störungen sofort erkennen und unmittelbar eingreifen können. Sie können zum Beispiel Sprühdüsen, die sich zugesetzt haben, sofort reinigen und das Beschichten fortsetzen.“

Hintergrund

Der Rotamat ist die wirtschaftliche Lösung für die Oberflächenbeschichtung von Massenkleinteilen wie zum Beispiel von O-Ringen, Griffen, Federn oder Schrauben. Er eignet sich für ein breites Spektrum von Teilen aus Metall oder Holz, Gummi oder unterschiedlichen Kunststoffen.

Dazu zählen Teile für die Automobil- und die Kosmetikindustrie, Komponenten für Schreib-, Spiel- und Kurzwaren sowie Dichtungs- und Dämpfungselemente. Es können sowohl wasserbasierende als auch lösemittelhaltige Lacke verarbeitet werden.

Im Rotamaten werden Kleinteile in einer sich drehenden, geschlossenen Sprühkammer beschichtet. Sprühautomaten tragen das Beschichtungsmaterial gleichmäßig auf die sich übereinander abrollenden Teile auf und werden dabei sofort getrocknet. Das Resultat: eine homogen beschichtete Oberfläche, gleichmäßige Schichtdicke und hohe Langzeitstabilität des Materialauftrages.

Selbst geometrisch komplizierte oder besonders empfindliche Teile verlassen die Maschine gleichmäßig beschichtet, vereinzelt und trocken. Sie können sofort weiterverarbeitet werden.

Der Beschichtungsprozess läuft vollautomatisch ab, die Bedienung beschränkt sich auf das Füllen und Leeren der Trommel. Die aufwendige Positionierung der Teile auf Gestelle – wie bei konventionellen Beschichtungsautomaten erforderlich – entfällt.

Rotamaten werden für die Dekorationsbeschichtung mit einer Vielzahl von wasser- und lösungsmittel-basierten Effekt- und Funktionslacken ebenso eingesetzt wie für die Beschichtung mit Gleitlack, Haftmitteln, Korrosionsschutz- oder Isolationslacken verwendet.

Für die Nachbearbeitung von additiv gefertigten Werkstücken hat Walther Trowal die AM Post Process Gleitschleifanlagen entwickelt. Sie sind speziell auf die Oberflächenrauheiten abgestimmt, die für die additive Fertigung typisch sind – zum Beispiel auf den Staircasing-Effekt, Markierungen von Stützstrukturen und angebackene Pulverreste.

Im Gegensatz zu elektrochemischen Verfahren erzeugt der AM Post Process Glätte und Glanz der Bauteile mit ihren komplexen, oft bionischen Formen in lediglich ein bis zwei Prozessschritten.

Den Trogvibrator TRT 83/37, den Walther Trowal auf der Messe vorstellt, hat das Unternehmen speziell für Werkstücke in geringen Losgrößen konzipiert. Das Werkstück wird in das Schleifkörperbett eingelegt, durch die Vibration des Troges entsteht eine Relativbewegung zwischen Bauteil und Schleifkörpern, die eine glatte, homogene Oberfläche erzeugt.

Christoph Cruse, der Vertriebsdirektor bei Walther Trowal, sieht den TRT 83/87 als Einsteigermodell für Anwender, die erste Schritte in Richtung Additive Fertigung unternehmen: „Die kompakte, einfach zu bedienende Maschine haben wir ursprünglich für die Reinigung von metallischen Werkstücken konzipiert und fertigen sie für diesen Markt in Serie. So erklärt sich der geringe Preis. Für höhere Stückzahlen oder für Werkstücke, die nicht in einer losen Schleifkörper-Schüttung bearbeitet werden können, stellen wir den Rundvibrator AM 2 her.“

Im speziell für die Additive Fertigung entwickelten Rundvibrator AM 2, werden die Werkstücke auf dem Boden des Arbeitsbehälters fixiert. So entsteht eine intensive Relativbewegung zwischen den Werkstücken und den Schleifkörpern. Ein wichtiger Vorteil der Einspannung ist, dass die einzelnen Werkstücke sich nicht berühren.

Die Vibratoren der AM-Serie verfügen über drei Unwuchtmotoren, deren Bewegungen sich überlagern. Das Ergebnis: Die Schleifkörper behandeln die Oberfläche gleichmäßig und schonend. Feine Stege werden nicht zerbrochen, die Werkstückkonturen bleiben erhalten. Außerdem erreichen die Schleifkörper auch die für die Additive Fertigung typischen, schwer zugänglichen Innenkonturen der Bauteile sowie Hinterschneidungen.

Walther Trowal auf der Formnext 2021:
Messe Frankfurt, 16. – 19. November 2021
Halle 12.0, Stand E12

Die meisten additiv hergestellten Teile müssen feingeschliffen oder poliert werden, denn – bedingt durch das Auftragen des Materials in Schichten – entsteht ein „Staircasing“-Effekt. Hinzu kommt, dass die so hergestellten Bauteile generell eine gewisse Oberflächenrauheit aufweisen. Hinzu kommt, dass Markierungen von Stützstrukturen und angebackene Pulverreste entfernt werden müssen, bevor die Teile weiter bearbeitet oder verwendet werden.

Hier hat sich das Gleitschleifen als ideale Methode der Oberflächenbearbeitung herauskristallisiert, denn die Schleifkörper, die die Bauteile umfließen, behandeln die Oberfläche schonend, gleichmäßig und reproduzierbar, außerdem erreichen sie auch das Innere der Bauteile und Hinterschneidungen.

Der AM-Post-Prozess

Die neuen Multivibratoren der Baureihe AM nehmen je nach Größe des Arbeitsbehälters bis zu 100 kleinere Teile oder einzelne bis zu einer Größe von etwa 900 × 500 mm auf. Die Werkstücke werden auf einer Trägerplatte eingespannt, die dann am Boden des Arbeitsbehälters elektromagnetisch oder mechanisch fixiert wird. Die Schleifkörper werden eingefüllt, das Behandlungsmittel wird während des Bearbeitungsprozesses kontinuierlich zugegeben. Drei Unwuchtmotoren versetzen den Behälter in Vibration. Dabei gleiten die Schleifkörper um die Werkstücke herum und glätten so die Oberfläche. Die Bewegungen der Motoren überlagern sich so, dass eine homogene Oberfläche der Werkstücke entsteht, während die Kanten geschont werden. Nach einer vorher empirisch ermittelten Zeit ist der Prozess beendet und die fertigen Werkstücke werden entnommen.

Mehrere Hersteller von Komponenten für den Bau von Automobilen und Flugzeugen sowie in der Medizintechnik setzen bereits Multivibratoren der Baureihe AM ein. Mit ihnen reduzieren sie die verfahrensbedingte Rauheit Ra von etwa 2 bis 80 µm auf Werte in einer Größenordnung von 0,025 µm.

Maximilian Beien, Verkaufsleiter bei Walther Trowal, sieht die additive Fertigung und das Gleitschleifen als Einheit: „Die additive Fertigung und das Gleitschleifen gehören fast schon zwingend zusammen, denn die meisten additiv hergestellten Teile brauchen exzellente Oberflächen, um ihre Funktion zu erfüllen. Turbinenschaufeln zum Beispiel müssen mit minimalen Reibungsverlusten umströmt werden. Auch Bauteile mit hohen Anforderungen an Härte und Festigkeit profitieren durch die beim Gleitschleifen entstehende, gleichmäßige Verfestigung der Oberfläche. Und speziell bei bionischen Formen, die für diese Teile typisch sind, punktet das Gleitschleifen in besonders hohem Maße.“

Das Verfahren eignet sich für alle Materialien, aus denen additiv gefertigte Teile bestehen: für hochfeste, schwer zerspanbare Metalle wie Titan sowie für Nickel-Basis- oder Kobalt-Chromlegierungen, außerdem für Buntmetalle oder Kunststoffe … also für Werkstoffe, mit deren Bearbeitung Walther Trowal jahrzehntelange Erfahrung hat.

Ein wichtiger Aspekt ist dabei, dass die von Walther Trowal entwickelten Schleifkörper und Verfahrensmittel für viele Werkstoffe, sicherheitsrelevante Komponenten und Prozesse bereits zugelassen sind.

Beien ist überzeugt von der Wirtschaftlichkeit des Trowalisierens bei der additiven Fertigung: „Im Gegensatz zu elektrochemischen Verfahren bearbeiten wir Glätte und Glanz der Oberfläche in einem einzigen Prozessschritt. Das Gleitschleifen bringt es auch mit sich, dass die Maschinen sehr kompakt sind und wenig Platz beanspruchen. Das Ergebnis: Wir vereinen optimale Oberflächenqualität mit kurzer Bearbeitungsdauer und hoher Wirtschaftlichkeit sowohl bei den Investitions- als auch bei den Betriebskosten.“

Hintergrund:
Bewährte Technik für ein innovatives Verfahren

Eine manuelle Bearbeitung ist bei vielen additiv gefertigten Teilen ausgeschlossen, denn topologie-optimierte Werkstücke mit komplexen – oft bionischen – Formen weisen häufig schwer zugängliche Innenkonturen auf. Bei der Herstellung von sicherheitsrelevanten Komponenten für Luftfahrzeuge zum Beispiel sind die Anforderungen an Sicherheit und Reproduzierbarkeit der Prozesse so hoch, dass sie mit manueller Bearbeitung nicht erfüllt werden können. Das gilt umso mehr, weil die Additive Fertigung längst in der Serienfertigung angekommen ist und die Stückzahlen beständig steigen.

Christoph Cruse, Vertriebsleiter bei Walther Trowal, freut sich, die Hersteller in Bezug auf die Oberflächenbearbeitung zu entlasten: „Im Markt der additiven Fertigung ist zurzeit Vieles in Bewegung, der Produktionsprozess an sich muss für viele Werkstücke noch weiter optimiert werden. Deshalb schätzen es viele Anwender sehr, wenn sie für den nachgelagerten Prozess der Oberflächenbearbeitung nicht auch noch zusätzliche Entwicklungsarbeit leisten müssen, sondern sich auf das bewährte Verfahren „Trowalisieren“ verlassen können.“

Die für Werkstücke optimalen Prozessparameter ermitteln die Techniker und Ingenieure von Walther Trowal gemeinsam mit den Anwendern durch Tests im firmeneigenen Versuchszentrum. Dazu zählt die Auswahl der geeigneten Schleif- oder Polierkörper und der Behandlungsmittel. Die werkstückspezifischen Prozessparameter werden in der SPS der Maschinen gespeichert und können jederzeit abgerufen werden.

Michael Becker, Leiter des Versuchszentrums von Walther Trowal, gibt seine Erfahrung aus vielen Projekten gerne weiter: „Das einstufige Verfahren erleichtert und verkürzt die Arbeit im Vergleich mit anderen bereits deutlich. Noch weiter kann der Prozess optimiert werden, wenn die Oberflächenbehandlung bereits bei der Parametrierung der 3D-Druckmaschine berücksichtigt wird. Dies gilt zum Beispiel für die Einstellung der Schichtdicke sowie für die Fokussierung und Vorschubgeschwindigkeit des Lasers. Dabei unterstützen wir unsere Kunden gerne.“

Obwohl die Additive Fertigung längst in der Serienfertigung angekommen ist, ist für die Weiterentwicklung des Verfahrens auf wissenschaftlicher Ebene enormes Potenzial vorhanden. Um damit auch für die Oberflächenbehandlung weiterhin Vorreiter zu sein, arbeitet Walther Trowal eng mit dem Direct Manufacturing Research Center (DMRC) der Universität Paderborn zusammen. Damit beide Projektpartner in enger Zusammenarbeit Studien durchführen können, ist dort eine AM-2-Maschine installiert.

Nach dem Fräsen von Leiträdern für Turbinenläufer oder Verdichter aus einem Aluminium-Gussteil gilt es, eine möglichst glatte Oberfläche herzustellen, damit jede Leitschaufel optimal umströmt wird. Das war bisher mit hohem mechanischem Aufwand verbunden.

Jetzt hat Walther Trowal ein Verfahren entwickelt, das die Oberfläche der Leitschaufeln nach dem Fräsen gleichmäßig und schonend glättet, aber ihre führenden Kanten nur auf das zulässige Maß verrundet – ein entscheidender Beitrag zur hohen Effizienz der Turbine.

Die Basis sind die Multivibratoren der Baureihe MV von Walther Trowal, die Leiträder mit einem Durchmesser von bis zu 800 mm aufnehmen. Als Schleifmedium verwendet das Unternehmen spezielle, besonders kleine keramische Schleifkörper, die das Bauteil optimal umströmen und auch die Oberfläche am Schaufelfuß glätten.

Die Leiträder oder auch Blisks werden auf einer Halterung montiert, die magnetisch in den Arbeitsbehälter eingespannt wird. So macht das Leitrad die hochfrequenten, überlagerten Schwingungen des Multivibrators mit, die zu einem intensiven Kontakt der Schleifkörper mit der Oberfläche der Schaufeln führen.

Das Ergebnis des automatisch ablaufenden Prozesses: Die Frässpuren der vorangegangenen mechanischen Bearbeitung werden entfernt und es entsteht eine glatte Oberfläche. Mit dem neuen Verfahren reduziert Walther Trowal die Rauheit Ra der Oberfläche in einem Arbeitsschritt von 4 auf 1 µm. Dabei werden die führenden Kanten nur minimal verrundet. Auf diese Weise schafft das Gleitschleifen ideale Bedingungen für die optimale Umströmung der Schaufeln.

Außerdem zeigt Walther Trowal auf der ALUMINIUM die Rundvibratoren, die unter anderem für die Oberflächenbearbeitung von Gussteilen aus Aluminium oder das Entfernen von Graten verwendet werden.

Walther Trowal auf der ALUMINIUM 2018

Düsseldorf, 18. bis 22. September 2018

Halle 12, Stand G50

Walther Trowal hat die neuen Anlagen speziell für hochwertige Teile entwickelt, die bei Bearbeitung und Handling höchste Sorgfalt erfordern. Sie werden unter anderem bei der Bearbeitung von Turbinenschaufeln, Schaufelrädern von Turboladern, Präzisionsteilen – zum Beispiel für Pumpen und Kompressoren – oder Implantaten eingesetzt.

Die neuen Maschinen der Serie M-TMD verfügen über ein Karussell mit mehreren Auslegern. An deren Enden sind rotierende Satelliten angebracht, die die einzelnen Werkstücke aufnehmen. Werden die Werkstücke durch das ruhende Schleifkörperbett bewegt, lassen sich aufgrund der Überlagerung der beiden Kreisbewegungen unterschiedliche Bewegungsmuster erzeugen – Grundlage der gleichmäßigen Bearbeitung der gesamten Werkstück-Oberfläche.

Christoph Cruse, der Vertriebsdirektor 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 Maßabweichung eine große Rolle spielen. Hier eröffnen die M-TMD-Anlagen mit der optimalen Anströmung der Teile vollkommen neue Möglichkeiten.“

Die Schleppschleif-Anlage M-TMD 4 verfügt über vier Satelliten und kann gleichzeitig 12 Teile aufnehmen, die M-TMD 6 kann mit 6 Spindeln bis zu 18 Teile gleichzeitig bearbeiten.

Außerdem zeigt Walther Trowal auf der IMTS das Spektrum der Anlagen für das Gleitschleifen, unter anderen die Rundvibratoren, die MV-Multivibratoren sowie eine Fliehkraftanlage.

Ein Beispiel: Extrem verschleißfeste Keramik-Beschichtung von Implantaten

Ein Beispiel für die erfolgreiche Anwendung der Maschinen ist ein neues, speziell von Walther Trowal entwickeltes Verfahren für das Polieren von Knie-Implantaten aus Chrom-Nickel-Stahl, auf die eine Keramikschicht aufgedampft wird. Sie wurden bisher meist in mehreren Schritten manuell bearbeitet – mit hohem Zeitaufwand und dem Risiko geringer Prozesssicherheit.

In der neuen M-TMD wird die Keramikschicht nach dem Vorschleifen in einem automatischen Prozess mit einem speziell für diese Anwendung entwickelten Poliermedium poliert. Das Ergebnis: Obwohl die Keramikschicht extrem hart ist, entsteht aus der ursprünglich rauen eine glatte, hoch glänzende Oberfläche, die extrem verschleißfest ist. Mit dieser Beschichtung verlängert sich die Lebensdauer der Implantate von bisher etwa 20 Jahren auf 30 und mehr.

Dabei ist Walther Trowal neue Wege gegangen. Während üblicherweise mit eher weichem Material poliert wird, gibt das Unternehmen dem Poliermedium ein extrem hartes zu: Diamantpulver.

Christoph Cruse erläutert, welche Vorteile das neue Verfahren hat: „Weiche Oberflächen lassen sich schnell polieren. Doch das manuelle Polieren extrem harter Schichten war bisher eine große Herausforderung, vor allem, wenn eine gleichmäßige Bearbeitung gefordert war. Bei aufgedampften – nur wenige µm dicken – Schichten kommt hinzu, dass auf keinen Fall zu viel Material abgetragen wird. Mit der M-TMD und dem neuen Poliermedium haben wir das im Griff: Die Oberfläche wird überall gleichmäßig bearbeitet.“

Walther Trowal auf der IMTS 2018
10. bis 15. September 2018, Chicago, IL, USA
North Building, Level 3, Stand 236609

Die Maschine

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 Schleifkörpermasse bewegt. So erzielen diese Maschinen eine sehr hohe Abtragsleistung.

Außerdem können die Werkstücke unter verschiedenen Anstellwinkeln an den Satelliten eingespannt werden. Auf diese Weise kann die Anströmung der Teile individuell an die Erfordernisse unterschiedlicher Werkstücke angepasst werden.

Vom Vorschleifen bis zum abschließenden Polieren erfolgen alle Prozessschritte in derselben Maschine, ohne dass die Teile umgespannt werden müssen.

Die Maschinen werden sowohl für die Nass- als auch für die Trockenbearbeitung eingesetzt. Beim Vor- und Feinschleifen sowie teilweise beim Polieren wird mit Wasser und Compound 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.

Walther Trowal in Amerika

Das kürzlich eröffnete „Tech & Training Centre“ der Walther Trowal LLC in Grand Rapids, Michigan verfügt über ein Labor für die Beschichtungstechnik, in dem Kunden sich mit ihren eigenen Produkten schnell von der geeigneten Verfahrenstechnik für den Bereich „Trowal Coating“ überzeugen können.

Auch in Lateinamerika hat Walther Trowal die Präsenz vor Ort mit einem kürzlich eröffneten Vertriebsbüro in Mexiko verstärkt. Seine Mitarbeiter nutzen das Know-how und den Service ihrer Kollegen aus Grand Rapids.

Mit dem neuen Rotamaten R 60 steht jetzt erstmals eine Anlage zur Verfügung, mit der Massenkleinteile auch bei Füllvolumina zwischen 2 von 15 l effizient beschichtet werden. Der Durchmesser der Trommel beträgt lediglich 600 mm und ist so optimal für geringe Füllmengen geeignet. Die Neigung der Trommel kann in weiten Grenzen verstellt und so an unterschiedliche Teilegeometrien angepasst werden. So durchmischen sich Teile in der Trommel intensiv, außerdem werden sie optimal durch den Sprühbereich der Düsen geführt.

Mit der neuen Maschine entspricht Walther Trowal auch dem Trend, dass viele Unternehmen im Zuge der Just-in-time-Fertigung generell geringere Stückzahlen pro Lieferung ordern.

Frank Siegel, der Verkaufsleiter „Beschichtungstechnik“ bei Walther Trowal, kann jetzt für nahezu alle Anwendungen die richtige Maschine anbieten: „Wir haben viele Kunden, die zwar kleine Chargen beschichten, aber dennoch nicht auf den hohen Standard verzichten wollen, den wir mit unseren Rotamaten R 80 und R 90 C erreicht haben. Mit dem neuen R 60 beschichten sie auch kleine Chargen effizient, ohne in eine große Maschine investieren zu müssen.“

Für den Rotamat R 60 haben die Konstrukteure Komponenten übernommen, die sich bei den größeren Maschinen bewährt haben: zum Beispiel das Zu- und Abluftsystem, die ex-geschützte LED-Beleuchtung des Innenraums der Trommel und die Trommelaufnahme.

Die Innovationen im Detail

Präzise Regelung der Zulufttemperatur

Die Temperatur der Zuluft wird jetzt kurz vor dem Eintritt in die Trommel gemessen. So ist die Messung direkter als die früher übliche, für die der Sensor nach dem Austritt des Heizregisters angeordnet war: Die Regelung der Temperatur ist jetzt deutlich genauer.

Umweltfreundlicher Betrieb

Für die klassische Anwendung – 90 Prozent der Kunden verwenden heute wasserlösliche Lacke – liefert Walther Trowal ein daran angepasstes Filtersystem. Für das Beschichten mit lösungsmittelhaltigen Lacken kann der neue R 60 – wie die großen Rotamaten – mit einem vierstufigen Abluftsystem mit einem Papp-Labyrinth Filter, einer Filtermatte und zwei Taschenfiltern geliefert werden.

Geringer Energiebedarf

An den geringen Trommeldurchmesser hat Walther Trowal auch die Größe des Heizregisters angepasst, was einen entsprechend geringeren Energiebedarf mit sich bringt. In Abhängigkeit von den Werkstoffeigenschaften der Teile und/oder der Lacke stattet Walther Trowal die Maschine mit einer PID- oder einer getakteten Regelung des Heizregisters aus. Das Ergebnis: Der Kunde kann auch Lacke verwenden, die bei der Beschichtung bestimmte Temperaturen weder unter- noch überschreiten dürfen.

Walther Trowal auf der DKT 2018
2. bis 5. Juli 2018 | Nürnberg
Halle 12 , Stand 247

Aus dem bisherigen Vertriebsbüro ist ein Unternehmen mit eigener Versuchs- und Serviceabteilung, sowie einem großen Lager für Schleifkörper, Compounds und Ersatzteile geworden. Ab sofort unterstützen zwei kürzlich eingestellte Anwendungs- und Vertriebsingenieure von Grand Rapids aus die bereits bestehenden neun Vertretungen in den USA und Kanada, sowie das Vertriebsbüro in Querétaro, Mexiko.

Darüber hinaus bietet das neue, mit unterschiedlichen Maschinen ausgestattete „process development lab“ amerikanischen Kunden die Möglichkeit, die Maschinen von Walther Trowal mit ihren eigenen Produkten in den USA zu testen und Verfahren zu optimieren.

Ken Raby, Vice President und General Manager der Walther Trowal LLC, kann jetzt besser auf seine Kunden in Amerika eingehen: „Für uns ist wichtig, ganz nah am Kunden zu sein. Mit dem Stützpunkt in Grand Rapids können wir unsere Verfahren und Systeme sehr viel besser und vor allem schneller an die Bedürfnisse der amerikanischen Anwender anpassen. Besonders beim Gleitschleifen ist es ja wichtig, den Prozess mit realitätsnahen Tests im Technikum optimal auf die Applikation jedes Kunden einzustellen.“

Das „Tech & Training Centre“ verfügt auch über ein Labor für die Beschichtungstechnik, in dem Kunden sich mit ihren eigenen Produkten schnell von der geeigneten Verfahrenstechnik für den Bereich „Trowal Coating“ überzeugen können.

Christoph Cruse, der Vertriebsdirektor bei Walther Trowal in Haan, erläutert, warum das Unternehmen die Präsenz in den Vereinigten Staaten weiter ausbaut: „Der amerikanische Markt ist anders strukturiert als der in Europa: In den Vereinigten Staaten ist die Automobilindustrie nach wie vor sehr bedeutend, steht aber unter großem Kostendruck. Wichtig ist es deshalb auch für uns, dass wir den Kunden einen schnellen, kompetenten Service bieten – lange Reaktions- oder Ausfallzeiten kann sich heutzutage niemand mehr leisten. Die Flugzeugindustrie und die Medizintechnik expandieren in den USA und Kanada ebenfalls sehr stark.“

Auch in Lateinamerika hat Walther Trowal die Präsenz vor Ort mit einem kürzlich eröffneten Vertriebsbüro in Mexiko verstärkt. Seine Mitarbeiter nutzen das Know-how und den Service ihrer Kollegen aus Grand Rapids.

Aufgrund der großen Kapazität des neuen Lagers gewährleistet die Walther Trowal LLC kurze Lieferzeiten für Maschinen und Verbrauchsmaterial. Die Maschinen für das Gleitschleifen, Strahlen und Beschichten sowie die Compounds und kunststoffgebundenen Schleifkörper stellt Walther Trowal nach wie vor im Stammhaus in Deutschland her. Keramische Schleifkörper werden weiterhin in der Fabrik in Stoke-on-Trend in Großbritannien gefertigt.

Für die Oberflächenbearbeitung von hochwertigen Werkstücken wie zum Beispiel von Blisks für Flugzeugtriebwerke und Gasturbinen hat Walther Trowal den bewährten CM Rundvibrator modifiziert. Er stellt sicher, dass alle Teile gleichmäßig bearbeitet werden und erzeugt reproduzierbar eine exzellente Oberflächenqualität.

Die Oberflächenqualität von Blisks („Blade Integrated Disks“) in Flugzeugtriebwerken und Turbinen entscheidet in hohem Maße über die Effizienz der Umströmung und somit über Wirkungsgrad, Treibstoffverbrauch und Geräuschentwicklung.

Bisher wurde die Oberfläche der Blisks oft manuell sehr aufwändig mit Schleifscheiben oder ähnlichen handgeführten Werkzeugen entgratet. Dabei war die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse nicht immer gewährleistet. Außerdem konnte es passieren, dass Blades an einigen Stellen überhaupt nicht bearbeitet wurden: Der „menschliche Faktor“ spielte eine große Rolle.

Speziell für hochwertige Bauteile, die zum Beispiel in der Flugzeugindustrie verwendet werden, hat Walther Trowal den Rundvibrator „CM“ in enger Zusammenarbeit mit führenden Herstellern von Turbinen modifiziert und die besonderen Anforderungen der Turbinenfertigung angepasst.

Er eignet sich für das Entgraten und die Oberflächenbearbeitung von Teilen bis etwa 980 Millimeter Durchmesser.

Das Werkstück wird an dem in der Bauhöhe reduzierten Innendom des Behälters fixiert; nachdem die Schleifkörper eingefüllt sind, wird der Rundvibrator durch einen Unwuchtmotor in Schwingung versetzt. Dabei „umgleiten“ die Schleifkörper die Oberfläche der Werkstücke. Da alle Teile gleichmäßig umströmt werden, entsteht eine uniforme, gleichmäßige Oberfläche aller Teile, sowohl des Disks als auch jeder einzelnen Schaufel. Die Rauheitsbeiwerte Ra liegen nach der Bearbeitung bei etwa 0,2 bis 0,4 µm.

Ausgehend von einer üblichen Ausgangsrauheit Ra von etwa 4 bis 5 µm arbeitet die Maschine in der Regel lediglich fünf bis sechs Stunden. Im Vergleich dazu nimmt die manuelle Bearbeitung eines Blisks oft mehrere Tage in Anspruch.

Christoph Cruse, der Vertriebsleiter bei Walther Trowal, hat die speziellen Bedingungen der Luftfahrtindustrie im Blick: „Gerade bei der Herstellung von Teilen für Flugzeugtriebwerke sind alle manuellen Tätigkeiten immer kritisch zu sehen, denn die Qualität der Bearbeitung ist nicht reproduzierbar. Mit der neuen Maschine schalten wir den menschlichen Faktor weitestgehend aus. Darüber hinaus verkürzen wir die Bearbeitungsdauer jedes Blisks von mehreren Tagen auf wenige Stunden.“

Für das Gleitschleifen von Blisks verwendet Walther Trowal die Schleifkörper V2030. Sie erzeugen extrem niedrige Rauheitsbeiwerte bei den für Blisks typischen Werkstoffen und Geometrien, außerdem sind sie weltweit für die Flugzeugindustrie zugelassen.

Walther Trowal auf der Singapore Airshow, 6. bis 11. 2. 2018
Stand L82

Aus der Sicht des Herstellers von Gleitschleifanlagen sind einige Gussteile sogenannte „schöpfende“ Teile: In ihnen – zum Beispiel in Gehäusen für Batterien – können nach dem Entgratprozess in einem Rundvibrator von Zeit zu Zeit Schleifkörper liegen bleiben und so aus der Maschine ausgetragen werden.

Dies ist einer der Gründe, warum Walther Trowal die „SZ-Plus“-Steuerung für die Rundvibratoren der CB-Serie entwickelt hat, die das Unternehmen auf der Euroguss 2018 erstmals vorstellt. Sie umfasst den gesamten Gleitschleifprozess einschließlich der Automatisierungstechnik von der Zufuhr der Teile über das eigentliche Gleitschleifen, das Entleeren des Arbeitsbehälters und das Trocknen bis hin zum Abtransport der Werkstücke.

Eine wichtige Funktion ist, dass beim Absieben eine höhere Schwingweite eingestellt werden kann, die das Entfernen von verschleppten Schleifkörpern gerade aus schöpfenden Werkstücken erleichtert.

Die neue Steuerung automatisiert den Gleitschleifprozess und macht manuelle Tätigkeiten, zum Beispiel Nachjustieren der Maschineneinstellung, überflüssig. Über die Rezeptverwaltung können verschiedene Bearbeitungsparameter für die unterschiedlichen Kundenwerkstücke einfach angewählt werden. Die Steuerung taktet alle Abläufe und regelt auch die Zugabe von Compounds und Wasser exakt. So macht sie die Oberflächenbehandlung unabhängig von der Qualifikation der Bediener und erzielt eine gleichbleibend hohe Qualität der Werkstücke.

Die Rundvibratoren der Serie CB eignen sich für Gussteile mit Abmessungen von bis zu 380 mm sowie für andere hochwertige Teile, die in mehrstufigen Prozessen mit Schleif- und Polierpasten behandelt werden. Dazu zählen zum Beispiel die sogenannten Pastprozesse, die bei Teilen aus hochwertigem Edelstahl oder Keramikwerkstoffen angewandt werden.

Auf der Messe zeigt Walter Trowal den CB Rundvibrator mit der neuen Steuerung in der Verkettung mit einem Trockner und einer Zentrifuge.

Walther Trowal auf der Euroguss 2018
16. bis 18. Januar 2018 | Messe Nürnberg
Halle 6, Stand 6-351