Entwicklung einer Pressenanlage unter Ressourceneffizienz-Aspekten

Metall
Produktentwicklung

Die voestalpine Automotiv Components Dettingen GmbH stellt einbaufertige Stanz- und Umformteile, sowie Baugruppen und Sicherheits-/Aufprallschutzkomponenten für die Automobilindustrie her. Im Zuge einer geplanten Erweiterung der Produktpalette, waren neue Prozesse und Anlagen mit höheren Wirkungsgraden und einem verbesserten Leistungs- und Ausstattungsumfang erforderlich. Darunter fiel auch eine ressourceneffizientere Pressanlage, die für Umformungen von Stanzteilen verwendet werden kann. Die Planung und Entwicklung erfolgte gemeinsam mit dem Lieferanten der Presse, ANDRITZ Kaiser GmbH.

Es sollte eine modulare Anlage eingesetzt werden, die je nach Werkzeugeinsatz mehrere Prozessschritte in kombinierter Form ausführen kann. Dazu gehören die Bearbeitungsarten Schneiden/Stanzen, Biegen/Abkanten, Ziehen, Prägen, Planieren und Einpressen von Blechstücken. Die Führung dieser Blechstücke entlang des Prozesses läuft vollautomatisch ab. Vor dem Pressprozess wurde eine Band-/ Platinen-Beölungseinrichtung (Sprühschleuse) mit Absaugeinrichtung installiert. Diese ermöglicht, durch ein neues Sprühsystem mittels Zweiphasendüsen, einen minimalen Ölauftrag und die Reduzierung der Luftbelastung durch die Verringerung entstehender Aerosole. Je nach Bauteil können 20% der sonst eingesetzten Ölmengen eingespart werden, was auch die notwendige Entfernung des Öls in späteren Prozessen deutlich vereinfacht. Auch beim Transport der Bleche wurde die Anlage optimiert und beispielsweise, anstatt mit einer üblichen Schopfschere, mit einem Restbandtreiber ausgestattet, welcher die nutzbare Materialmenge des eingesetzten Coils vergrößert. Dadurch kann eine Materialeinsparung von 0,3 % auf einer Bandlänge von 1000m erreicht werden. Außerdem ermöglicht die installierte Servopressentechnik einen energieeffizienten Betrieb der Presse. Mit dieser Technik wird die Energieaufnahme, -speicherung und -abgabe über einen Zwischenkreis geregelt. Durch das verbesserte Energiemanagement können Spannungsspitzen im Vergleich zum Stromnetz geglättet werden, wobei die Leistungsaufnahme aus dem Netz der von konventionellen Stanzanlagen entspricht. Dadurch kann die Servopressenanlage einen Energieverbrauch von 0,095 kW/Hub im Vergleich zu 0,25 kW/Hub bei einer vergleichbaren konventionellen Presse vorweisen.

Am Beispiel der Pressen-Leistungsklasse 16.000 kN konnten mit den erhobenen Maßnahmen teilespezifische Einsparungen des Energieverbrauchs von 18 bis 32 % erreichen werden. Im realen Betrieb ergab sich eine Energieeinsparung bei der Energie pro Hub von mehr als 15 % gegenüber einer konventionellen Presse. Somit können jährlich etwa 450 MWh elektrische Energie eingespart werden. Dazu kommen die Materialeinsparungen durch den verbesserten, automatisierten Transport der Bleche, sowie die neu eingeführten Sprühtechniken für die Anwendung des Öls.

    Quelle(n):

  • Schmidt, M.; Haubach, C.; Preiß, M.; Spieth, H.und Bauer, J., Hg. (2018): 100 Betriebe für Ressourceneffizienz - Band 2 - Praxisbeispiele und Erfolgsfaktoren [online]Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, verfügbar unter: ​dx.doi.org​/​10.1007/​978-​3-​662-​56712-​8, ISBN 978-3-662-56712-8, S. 236 ff.

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