Entgraten von Kunststoffbauteilen
Kunststoff-Entgraten

Plastic Deflashing Part 3 - Vorteile und Grenzen des Turbinen- bzw. Injektorstrahlens

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FĂŒr das Entgraten von Kunststoffbauteilen, vornehmlich aus Duroplast- und speziellen Thermoplast-Materialien, stehen im Wesentlichen zwei Strahlverfahren zur VerfĂŒgung: Das in der FlĂ€che extrem wirksame Turbinenstrahlen und das punktuell hocheffiziente Injektorstrahlen.

Beide Verfahren kommen in klassischen Strahlanlagen auch fĂŒr die Metallbearbeitung zum Einsatz. DemgegenĂŒber ist das Kunststoffentgraten eine wesentlich schonendere Bearbeitungsmethode, insbesondere durch die Auswahl nicht abrasiver Strahlmittel.

Welches Strahlverfahren fĂŒr die Kunststoffentgratung gewĂ€hlt wird, hĂ€ngt von unterschiedlichen Faktoren ab. Diese sind unter anderem das Produktionsvolumen und die Frage, ob eine SchĂŒttgutbearbeitung möglich ist, oder ob es sich um Teile handelt, deren Beschaffenheit eine Einzelteilbearbeitung erforderlich macht. Ein weiteres Kriterium ist die Frage, ob die Teile partiell oder komplett gestrahlt werden sollen und welche StrahlmittelkorngrĂ¶ĂŸe und Strahlmittelgeschwindigkeit erforderlich sind.

Turbinenstrahlen

Das Turbinenstrahlen ist die effektivste und schnellste Möglichkeit zur Entgratung von Kunststoffteilen. Bei diesem Verfahren gelangt das Strahlmittel ĂŒber eine Turbine bzw. ein Schleuderrad auf das WerkstĂŒck. Die maximale Durchsatzrate bei der Verwendung von Kunststoffstrahlmitteln liegt beim Turbinenstrahlen bei 20kg/ min. Die Turbine selbst besteht aus einem rotierenden Rad, das sich mit bis zu 4.500 U/min dreht und mit einer Reihe von Wurfschaufeln ausgestattet ist. Das von der Turbine beschleunigt abgeworfene Strahlmittel erzeugt ein sogenanntes Strahlbild (Trefferbereich) von etwa 100 x 500 mm (in AbhĂ€ngigkeit von der Entfernung zum WerkstĂŒck).
Je nach Gratsituation und StrahlmittelkorngrĂ¶ĂŸe ist fĂŒr die Entgratung von Kunststoffteilen eine unterschiedliche Abwurfgeschwindigkeiten bzw. kinetische Energie des Strahlmittelkorns erforderlich. Mit der Turbine werden dabei bis zu 70 m/s erreicht, mit Sonderantrieben bis zu 90 m/s. Beim Druckluftstrahlen (fĂŒr gewöhnlich wird bei der Kunststoffentgratung die Injektortechnik eingesetzt) können Strahlmittelgeschwindigkeiten von bis zu 60 m/s erreicht werden.
Das Turbinenstrahlen zeichnet sich durch einen sehr geringen, spezifischen Energiebedarf und einen hohen Wirkungsgrad aus.

Allgemein gilt das Turbinenstrahlen bei grĂ¶ĂŸeren Mengen von Kunststoffteilen aus Duroplast und einigen Thermoplasttypen als das wirtschaftlichste Strahlverfahren. Die Strahlenergie (Strahlmittelmenge und Abwurfgeschwindigkeit) ist bei diesem Verfahren sehr gut dosierbar. Außerdem sind die Betriebs- und Investitionskosten, relativ bezogen auf die erreichbaren Produktionsmengen, Ă€ußerst gering. Grenzen bzw. EinschrĂ€nkungen findet das Turbinenstrahlen, wenn es um das Entgraten schwer zugĂ€nglicher Geometrien geht, wie zum Beispiel kleine Öffnungen und abgeschattete Innenbereiche. Relativ kleine Strahlmittelkörnungen (ca. < 0,5mm) sind mit Turbinen nur eingeschrĂ€nkt nutzbar. Das Injektorstrahlen kann in diesen FĂ€llen als effektive Alternative verwendet werden.

Injektorstrahlen

Das Injektorstrahlen ist besonders in der FlĂ€che weniger effektiv als das Turbinenstrahlen, weil das Strahlbild einer InjektorstrahldĂŒse, abhĂ€ngig von der Entfernung zum WerkstĂŒck, nur einen Durchmesser von rund 20-25 Millimeter erreicht (je nach Entfernung zum WerkstĂŒck) und der Strahlmitteldurchsatz bei Verwendung eines Kunststoffstrahlmittels maximal bei 2 kg/Minute liegt. DafĂŒr kann mit diesem Verfahren gezielter gearbeitet werden und die Beschaffungskosten der Anlagen liegen gerade im Einsteigerbereich vergleichsweise niedrig.
Das Strahlmittel wird beim Injektorstrahlen mittels Druckluft gefördert und durch die StrahldĂŒse endbeschleunigt auf das WerkstĂŒck geleitet. Dabei erreicht es eine Geschwindigkeit von bis zu 60 m/s. Neben der eigentlichen Abwurfgeschwindigkeit wirkt beim Strahleffekt der InjektordĂŒse positiv mit, dass der Druckluftstrom die Strahlmittelkörner bis zum WerkstĂŒck begleitet, was den Geschwindigkeitsverlust des Strahlmittels minimiert. Obwohl in der FlĂ€che weniger effektiv als das Turbinenstrahlen, kann das Injektorstrahlen punktuell einen sehr hohen Wirkungsgrad erreichen. Das ist besonders von Vorteil, wenn Grate an extrem schwer zugĂ€nglichen Stellen entfernt werden mĂŒssen.

Injektorstrahlanlagen liegen im Invest hĂ€ufig niedriger als Turbinenstrahlanlagen, welche oft auch deutlich grĂ¶ĂŸer sind. Wegen des relativ hohen Druckluftverbrauchs als EnergietrĂ€ger ist das Injektorstrahlen, relativ bezogen auf die erreichbare Produktionsmenge, im Allgemeinen kostenintensiver als das Turbinenstrahlen. Dennoch ist das Verfahren fĂŒr die Bearbeitung von kleineren Serien, komplizierteren Geometrien und empfindlichen Teilen unverzichtbar.

Kunststoff-Entgratungsanlagen

Die Rösler Muldenband-Chargenanlage RMBC-S, der Rösler Multi-Tumbler RMTS, die Rösler Drahtgurt-Durchlaufstrahlanlage RSAB sowie die Rösler Schlaufenband-Durchlaufstrahlanlage RSBS sind standardmĂ€ĂŸig mit Turbinen ausgestattet. Bei der Rösler Wendebalken-Strahlanlage RWS stehen, je nach Kundenanforderungen, Varianten mit Turbine, mit DĂŒsen bzw. sogar mit einer Kombination beider Strahlverfahren zur VerfĂŒgung.

Reine DĂŒsenanlagen sind z.B. die Rösler Strahlkabine RSKI und die Rösler Satelliten-Taktstrahlanlage RSA. Bei der Rösler Wendebalken-Strahlanlage RWS stehen, je nach Kundenanforderungen, Varianten mit Turbine, mit DĂŒse bzw. Sogar mit einer Kombination beider Strahlanlagen zur VerfĂŒgung.  

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