iTEM – Entgraten mit der Explosionsbehandlung

Bisher größte Langkammeranlage iTEM200/1200 LC (Long Chamber) inklusive halbautomatischem Handlingsystem mit einer Entgratkammergröße von Ø 200 x 1200 mm.

Die ATL Anlagentechnik Luhden GmbH konstruiert und fertigt schon seit 1993 Maschinen zur Explosionsbehandlung verschiedener Werkstoffe. Mit ihren thermischen Entgratanlagen (iTEM) liefert das Unternehmen aus dem niedersächsischen Luhden eine zuverlässige und wirtschaftliche Lösung zur Entfernung produktionsbedingter Grate.

Entgratkorb mit Werkstücken aus Zinkdruckguss, platziert auf einem Verschlussteller

Beim thermischen Entgraten (TEM – Thermal Energy Method) wird der abzutragende Werkstoff mittels einer kontrollierten Explosion verbrannt. Dazu werden die auf einem Werkstückträger (Verschlussteller) platzierten Werkstücke automatisch in das Maschineninnere gefahren. Anschließend werden die im Inneren befindliche, glockenförmige Entgratkammer sowie der Verschlussteller hydraulisch zu einer Einheit verschlossen. Das für die Explosion notwendige Brenngas (Methan, Erdgas oder Wasserstoff) wird zusammen mit Sauerstoff in einem genau definierten Gemisch über ein Gasdosiersystem in die Kammer geleitet und gezündet. Bei der anschließenden Explosion entstehen Temperaturen von 2500 – 3300 °C, wobei der abzutragende Grat seine Zündtemperatur erreicht und mit dem überschüssigen Sauerstoff in der Entgratkammer reagiert. Dies führt innerhalb von 20 ms zu einer vollständigen Verbrennung der Grate.

Bauteil aus Thermoplast vor und nach dem thermischen Entgraten

Auf den iTEM-Entgratsystemen können verschiedene metallische Werkstoffe sowie Thermoplaste ohne Glasfaseranteil bearbeitet werden. Die Zykluszeit einer solchen Anlage beträgt insgesamt weniger als zwei Minuten; dabei ist – je nach Baureihe – ein maximaler Gasfülldruck von bis zu 23 bar möglich. Dank der hohen Energie können so auch voluminöse Bauteile thermisch entgratet werden, denn jeder Bearbeitungsgrat, jeder Formgrat und jedes Teilchen wird vom Gas umspült und zuverlässig entfernt.
„TEM kann für Werkstücke der unterschiedlichsten Anwendungsgebiete eingesetzt werden“, erklärt Jörn Struckmann, Geschäftsführer der ATL Anlagentechnik Luhden GmbH. Es ersetzt vor allem in den Bereichen Hydraulik und Pneumatik, wo eine 100%ige Gratfreiheit gefordert wird, herkömmliche Verfahren, wie Handentgraten oder Strahlen. Darüber hinaus ist thermisches Entgraten für fast alle Werkstoffe einer der schnellsten sowie kostengünstigsten Abtragprozesse. Darüber hinaus deckt das Verfahren unerwünschte Nebeneffekte auf, wie beispielsweise die Porosität von Druckgussteilen. Bei Thermoplasten wird, zusätzlich zur effizienten und wiederholgenauen Entgratung, eine deutliche Verbesserung der Oberflächenrauheit erzielt, ATL spricht hier vom „thermischen Polieren“.

Bauteil unter Rasterelektronenmikroskop vor und nach dem TEM-Prozess

Bauteil unter Rasterelektronenmikroskop vor und nach dem TEM-Prozess

Haupteinsatzgebiete des TEM-Prozesses sind Verteilerblöcke, Gussteile, sowie Drehteile. An Werkstücken, wie Körpern für Hydraulik- und Pneumatikventile sowie Gussteilen mit internen Bohrungsverschneidungen, lassen sich beachtliche Einsparungen erzielen. Bei Komponenten aus Zinkdruckguss erfolgt die Beseitigung von Bearbeitungs- und Gießgraten gleichzeitig, des Weiteren können Dreh- und Frästeile mittels TEM in Sekundenschnelle entgratet werden.
ATL bietet eine Reihe von Standardmaschinen mit unterschiedlichen Entgratkammergrößen in denen komplexe Bauteile bis zu einer maximalen Größe von 275 x 275 x 580 mm bzw. Ø 395 x 580 mm standardmäßig entgratet werden. Teilespezifische Aufnahmen verhindern dabei Beschädigungen, Verzug und Verformungen. Sie bewirken eine gleichmäßigere Energieverteilung für jedes Werkstück. Darüber hinaus schützen diese Vorrichtungen falls erforderlich auch Teilbereiche an Werkstücken.
Selbstverständlich ist der TEM-Prozess auch für Schüttgut geeignet. Bereits in der kleinsten Entgratkammer (Ø 250 x 300 mm) lassen sich in einer 8-Stunden-Schicht ca. 6.000 kg entgraten.
Neben Standardbaureihen entwickelt das Unternehmen auch Sonderanlagen, die auf die spezifischen Kundenanforderungen zugeschnitten sind. „Durch eine fundierte Beratung lösen wir die vielseitigen Entgrataufgaben unserer Kunden und finden die perfekte Anlage“, verspricht Jörn Struckmann. Die bisher größte Langkammeranlage iTEM200/1200 LC (Long Chamber) hat eine Entgratkammergröße von Ø 200 x 1200 mm und ist mit einem halbautomatischem Handlingsystem ausgestattet.

John Großpietsch

Autor: John Großpietsch

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