Effiziente Reinigung von Munitionskomponenten in Gleitschliffanlagen
, RĂŒdiger Böhm, Patrick Doliwa - ZurĂŒck zur Ăbersicht
Die Herstellung von Munition fĂŒr den Sport-, Jagd- und MilitĂ€rbereich ist extrem energie- und ressourcenintensiv. Auf dem Weg von Ronde ĂŒber NĂ€pfchen und HĂŒlse und dann weiter bis zur fertigen Patrone inklusive Geschoss, Treibladung und ZĂŒndelementen durchlaufen die WerkstĂŒcke â ĂŒberwiegend aus Messing â zahlreiche GlĂŒh-, Tiefzieh- und Umformungsprozesse sowie intensive mechanische Bearbeitung.
Was alle Bearbeitungsschritte eint: bei jedem kommen Hilfsmittel wie KĂŒhlschmierstoffe oder Ăle zum Einsatz, und es entstehen OxidrĂŒckstĂ€nde, die nach dem jeweiligen Bearbeitungsschritt wieder von den OberflĂ€chen entfernt werden mĂŒssen. Nur dies gewĂ€hrleistet eine optimale Weiterverarbeitung: Eine prozessgerecht vorbereitete OberflĂ€che der diversen Ziehstufen verhindert so beim erneuten Umformen etwa Fehler und Risse. In diesem Zusammenhang spielt auch die Trocknungstechnik eine wichtige Rolle, da sie eine stabile und fleckenfreie, metallisch saubere OberflĂ€che gewĂ€hrleistet.
Von den AnfÀngen der Munitionsbearbeitung zu nachhaltigen und wirtschaftlichen Prozessen
Bis in die frĂŒhen 80er Jahre kamen fĂŒr die Munitionsbearbeitung spezielle Trommelanlagen zum Einsatz, in denen die Komponenten unter Zusatz von extrem viel Wasser, Chemie und Energie gereinigt wurden. Die entstandenen AbwĂ€sser wurden oft nur minimal gereinigt und in die Kanalisation geleitet, mit verheerenden Folgen fĂŒr die Umwelt.
Dieses Vorgehen war nicht nur sehr aufwÀndig, zum Teil schÀdlich und hochgradig energieintensiv, es war durch den Einsatz von massenhaft Wasser und chemischen Reinigungsmitteln auch sehr teuer.
Doch im Zuge strengerer Abwasserregelungen setzte ein Umdenken ein, welches das Vorgehen nahezu revolutionierte. Die Firma Rösler war maĂgeblich an der Entwicklung âsaubererâ Reinigungsverfahren fĂŒr Munitionskomponenten beteiligt. Heute ist die Einhaltung der geltenden Umweltauflagen weltweit ein zentraler Bestandteil der Prozessauslegung: Mit der Entwicklung moderner Reinigungsverfahren, welche entlang der Prozesskette in Gleitschliffanlagen und unter exakt dosiertem Einsatz von chemischen ZusĂ€tzen und Wasser erfolgte, hat sich nach und nach ein ganzheitlicher Lösungsansatz etabliert. Anbieter von modernen Reinigungsanlagen im Munitionsbereich bieten im besten Fall Komplettlösungen an, die von der Maschinentechnik ĂŒber die Herstellung und Dosierung der ReinigungszusĂ€tze und Compounds bis hin zur Abwasseraufbereitung alle Bereiche abdecken.
WerkstĂŒck-Finishing âTeil gegen Teilâ in Rundvibratoren und WTA-Anlagen
Die Herstellung von Patronen und Geschossen hat immer Konjunktur. Auch in vermeintlich friedlichen Zeiten besteht eine sehr hohe Nachfrage nach Munition fĂŒr den Polizei-, Sport- und Jagdbereich.
Bei der Produktion dieser WerkstĂŒcke sind deshalb vor allem hohe Geschwindigkeit und effiziente Massenbearbeitung gefragt. Daher zĂ€hlt die Frage nach der ChargengröĂe, die in einer Anlage bearbeitet werden kann, meist zu den ersten Themen im KundengesprĂ€ch. Chargen mit einem Teilegewicht von bis zu 500 Kilogramm sind in der Branche keine Seltenheit! Bereits daraus ergeben sich enorme Anforderungen an die Anlagen, welche durch den Einsatz der chemischen Produkte â Stichwort SĂ€urefestigkeit â noch steigen.
Die ersten Prozesse zur Bearbeitung von Munitionsbauteilen wurden in Rundvibratoren durchgefĂŒhrt, an die leicht tiefer positionierte Trocknungsanlagen angeschlossen waren. Nach dem Nassprozess wurden die Teile direkt in diese Anlagen ĂŒbergeben. Da das Trocknen in der zweiten Maschine erfolgt, ist die erste Maschine direkt nach TeileĂŒbergabe frei fĂŒr die nĂ€chste Charge. Dies erweitert die Anlagenleistung, da Reinigen und Trocknen nahezu parallel stattfinden. Ăber die Jahre und Jahrzehnte wurde das Angebot entsprechend weiterentwickelt mit modifizierter Maschinentechnik: So findet man in der Industrie immer noch Rundvibratoren mit angeschlossener, separater Trocknung, auch die Nachfrage nach solchen Systemen besteht nach wie vor.
Viele Kunden entscheiden sich heute aber eher fĂŒr sehr kompakte, kombinierte Wasch-Trocken-Anlagen (WTA-Anlagen), weil in ihnen, wie der Name sagt, nicht nur der Reinigungsprozess durchgefĂŒhrt werden kann, sondern auch die anschlieĂende Trocknung erfolgt. Um die SĂ€urefestigkeit des ArbeitsbehĂ€lters beim Beizen der PatronenhĂŒlsen zu gewĂ€hrleisten und den BearbeitungsbehĂ€lter vor VerschleiĂ zu schĂŒtzen, sind die Anlagen mit einer Polyurethan-Beschichtung ausgekleidet.
In der Praxis finden sich in zahlreichen Munitionsproduktionen heute umfangreiche, verkettete Fertigungslinien, in denen Gleitschliffanlagen direkt in die vorgelagerten Bearbeitungsschritte integriert sind. Die Bearbeitung der Munitionskomponenten â einschlieĂlich BestĂŒckung, Reinigung und Trocknung â erfolgt dabei vollautomatisiert und prozesssicher. Diese Prozesse, die darin gefahren werden, wurden in zahlreichen Projekten zusammen mit namhaften internationalen Kunden weltweit entwickelt und gelten heute als Benchmark in der Branche.
Compounds, ReinigungszusĂ€tze und Abwasseraufbereitung: Punktueller Einsatz fĂŒr möglichst geringe Belastung
Bei der Bearbeitung von Munitionskomponenten steht, wie bereits erwĂ€hnt, nicht der Materialabtrag im Vordergrund, wie etwa beim Schleifen oder Entgraten, sondern das Reinigen, GlĂ€tten und Polieren. Deren Ergebnis macht die Komponenten geeignet fĂŒr Folgearbeitsprozesse. Die Bearbeitung erfolgt meist ohne den Einsatz von Schleifkörpern oder anderen Medien, sondern âTeil gegen Teilâ. Als Hilfsmittel kommen dazu Wasser, Reinigungsmittel und Compounds zum Einsatz. FĂŒr eine saubere Reinigung im ĂuĂeren und auch Inneren der PatronenhĂŒlsen und ihrer diversen Ziehstufen sind Prozesse auch im Beizbereich notwendig. Diese gehen dafĂŒr aber mit einem vergleichsweise niedrigen Wasser- und Chemieverbrauch (Compound) einher.
Generell gilt: Alle ReinigungszusĂ€tze (Compounds) mĂŒssen optimal auf die jeweiligen Verunreinigungen und die zu bearbeitenden Materialien abgestimmt sein. Bei der Bearbeitung von MessinghĂŒlsen als eines der KernwerkstĂŒcke im Munitionsbereich muss besonders beachtet werden, dass sich die HĂ€rte der WerkstĂŒckoberflĂ€che bei der Reinigung nicht unzulĂ€ssig erhöht, denn dadurch wĂŒrde die nĂ€chste Zieh- oder Bearbeitungsstufe nicht mehr realisierbar sein. Gleichzeitig sollten die von Rösler entwickelten und produzierten anwender- und umweltfreundlichen Reinigungsmittel bzw. Compounds so sparsam wie möglich dosiert werden. Denn alle Verfahrensmittel, welche im Prozess eingesetzt werden, um ölige RĂŒckstĂ€nde oder WĂ€rmebehandlungsbelĂ€ge zu entfernen, mĂŒssen anschlieĂend selbst aus dem Abwasser wieder entfernt werden. Das gleiche gilt fĂŒr Metallionen, die sich ebenfalls nach der Bearbeitung im Wasser finden. Gelöste Metallionen (z. B. Kupfer und Zink) werden durch die Abwasserreinigung (FĂ€llung und Flockung) entfernt, um die gesetzlichen Grenzwerte einzuhalten.
Die Teil-gegen-Teil-Bearbeitung stöĂt nur bei der Bearbeitung von sehr groĂen Bauteilen an ihre Grenzen. GroĂe GeschosshĂŒlsen mit Abmessungen von bis zu 500 x 300/400 mm Durchmesser mĂŒssen unter Einsatz von einem geeigneten Bearbeitungsmedium und in dafĂŒr geeigneten Anlagen bearbeitet werden.
Bearbeitungsstufen und Bearbeitungsdauer
Bis zu ihrer Fertigstellung durchlaufen die PatronenhĂŒlsen bis zu fĂŒnf Ziehstufen, bei denen der HĂŒlsenboden- und Mund ausgeformt werden mĂŒssen. Nach jeder Ziehstufe oder mechanischen Bearbeitung erfolgt ein Gleitschliffprozess. Der Prozess hĂ€ngt maĂgeblich von der OberflĂ€chenverunreinigung der zu bearbeitenden Komponenten ab. Dabei gibt es Unterschiede auch in der Bearbeitungsdauer, die zuweilen auch mit der WerkstĂŒckgröĂe und Form zusammenhĂ€ngt. Generell kann aber davon ausgegangen werden, dass die Dauer der Reinigung inklusive Trocknung im Bereich der Munitionsbearbeitung rund 15 Minuten bis 30 min in Anspruch nimmt.
Weitere Einsatzgebiete der Gleitschliffbearbeitung:
Geschoss-, Amboss- und ZĂŒndhammerbearbeitung
Zwar stellt die Bearbeitung der PatronenhĂŒlsen mit ihren vielen Ziehstufen und zahlreichen, angeschlossenen Reinigungsprozessen das gröĂte Teilevolumen fĂŒr die Gleitschlifftechnik in der Munitionsproduktion dar, doch auch die weiteren Bauteile einer Patrone werden in Rösler-Anlagen bearbeitet. Geschosse etwa, die aus Bleikupfer bestehen und nach ihrer Herstellung leicht geglĂ€ttet und ebenfalls gereinigt werden mĂŒssen, damit sie widerstandslos in den HĂŒlsenmund gepresst werden können. Dabei fĂ€llt die Auswahl meist auf Trockenbearbeitungsprozesse, also keine Nassbearbeitung, um keine BleirĂŒckstĂ€nde in Abwasser zu transferieren.
Auch ZĂŒndelemente wie Hammer und Amboss werden nach ihrer Herstellung in Gleitschliffanlagen entgratet, kantenverrundet und gereinigt. Weil es sich dabei um recht kleine Teile handelt, erfolgt diese Bearbeitung hĂ€ufig in Fliehkraftanlagen, mit angeschlossener Trocknungstechnik.
Spezialbehandlungen und Zukunftsprojekte
Es gibt kaum eine Bearbeitungsherausforderung, fĂŒr die die Gleitschlifftechnik beim OberflĂ€chenfinish von Munition keine Lösung bietet: Selbst komplett fertige, zĂŒndfĂ€hige Geschosse werden in Gleitschliffanlagen von Rösler bearbeitet. Dabei gelten aufgrund der Explosionsgefahr natĂŒrlich spezielle Sicherheitsvorgaben und die Prozesse mĂŒssen streng ĂŒberwacht werden. Das Bearbeitungsergebnis ist in einem solchen Fall ein rein optisches: Der finale Glanz.
Auch bei der LĂ€nge der zu bearbeitenden HĂŒlsen werden aktuell die Grenzen des Machbaren neu ausgelotet. Zusammen mit einem namhaften Kunden entwickelt Rösler aktuell ein Verfahren zur Reinigung von besonders langen, schmalen PatronenhĂŒlsen. Die besondere Herausforderung besteht dabei in der Teilelogistik: Entwickelt wird ein Prozess, der ein schnelles Be- und Entladen der Anlage gewĂ€hrleistet, gleichzeitig aber verhindert, dass die PatronenhĂŒlsen beim Beschicken abknicken.
Die OberflĂ€chenbearbeitung in der Verteidigungsindustrie bietet zahlreiche Einsatzgebiete fĂŒr Gleitschlifftechnik und Strahltechnik. Im nĂ€chsten Artikel unseres Blogs lernen Sie die Möglichkeiten der OberflĂ€chenbearbeitung von Handfeuerwaffen kennen.
