Warum automatisierte Prozessketten das Richten und Entgraten benötigen

Automatisierte Prozessketten bieten große Effizienzvorteile für die Blechbearbeitung. Zugleich bieten sie die Qualität und Wiederholgenauigkeit, um die steigenden Anforderungen an die Teile zu erfüllen. In diesem Artikel zeigen wir Ihnen, warum dadurch bestimmte Prozessschritte unentbehrlich werden.

Die Industrie ist sich weitgehend einig: Überall fehlt es an Fachkräften. Der demografische Wandel verschärft das Problem noch. Wer soll nun die Aufträge abarbeiten? Um weiterhin zu bestehen, müssen viele Unternehmen auf Automatisierung setzen. Zugleich profitieren sie davon, dass die Prozesse nun gleichmäßiger und präziser ablaufen. Eine konstante Qualität ist viel leichter erreichbar.

Automatisierte Prozessketten verlangen enge Toleranzen im Blech

Beispielsweise kann ein Schweißroboter erheblich wiederholgenauer schweißen als ein Mensch. Als Fachkraft benötigt der Mensch zudem einiges an Geschicklichkeit und Konzentration, damit die Schweißnähte eine hohe Qualität erreichen. Diese Probleme hat der Roboter nicht – er wird nicht müde und benötigt auch keine Arbeitspausen.

Allerdings benötigt der Kollege Schweißroboter besonders enge Werkstücktoleranzen. Das liegt daran, dass er weniger flexibel als ein Mensch ist und nur die Aufgaben bewältigen kann, für die er auch programmiert ist. Sehr schnell ist es deshalb passiert, dass Werkstücke als n.i.O. aussortiert werden. Das mag zwar für das Funktionieren der digitalen Prozesskette notwendig sein, bremst aber Effizienz und Produktivität stark aus.

roboterschweissen

Gerichtete Bleche und Blechteile ermöglichen Einhalten der Toleranzen

Um bei Blechteilen enge Toleranzen einhalten zu können, ist es notwendig, sie zu richten. Das liegt daran, dass Bleche Eigenspannungen aufweisen können. Diese entstehen entweder durch Temperaturunterschiede oder mechanische Einwirkungen. Prozesse wie Walzen, Scheren, Stanzen oder Brenn-, Plasma- und Laserschneiden können solche Eigenspannungen hervorrufen. Dadurch können die Blechbauteile sich im weiteren Bearbeitungsprozess verziehen. Wer sicher gehen will, dass die Bleche und Blechteile möglichst wenig Eigenspannungen enthalten, muss sie richten.

Ein weiterer wichtiger Bestandteil digitaler Prozessketten für die Blechbearbeitung sind Biegezellen. Roboter nehmen die Blechteile auf, legen sie in eine Abkantpresse ein, biegen sie und legen die Teile wieder ab. Doch aufgepasst: Auch in Biegezellen können Winkligkeitsfehler beim Abkanten auftreten. Ursache sind wiederum die Eigenspannungen, die Abhilfe ist das Richten.

Entgraten der Bleche in digitalen Prozessketten ebenfalls unverzichtbar

Auch die Richtmaschinen in einer digitalen Prozesskette Blech haben ihre Anforderungen. So sollten die Teile gratfrei sein, weil Grate die Richtwalzen beschädigen können. Deshalb ist vor dem Richtprozess immer auch ein Entgratprozess vorzusehen.

Die Grate – kleine, abstehende Metallreste - entstehen beim Trennen. Unvermeidlich sind sie beim Brenn- und Plasmaschneiden, doch auch beim Stanzen oder Laserschneiden können sie auftreten. Sie können Schäden verursachen, sowohl wenn sie noch am Werkstück haften als auch dann, wenn sie zu einem unbestimmbaren Zeitpunkt abbrechen.

In digitalen Prozessketten für die Blechbearbeitung ist zwar die Gefahr, dass sich Menschen an den Graten verletzen, eher gering. Schließlich sollen die Bearbeitungsprozesse so weit wie möglich automatisiert ablaufen. Doch Schäden an Werkzeugen sind weiterhin möglich. Nicht nur die Richtwalzen, auch andere Umformwerkzeuge können davon betroffen sein. Sie verschleißen wesentlich rascher, wenn sie immer wieder mit den harten Graten in Berührung kommen. Außerdem können die Grate beim Abstapeln der Werkstücke Kratzer auf den Bauteiloberflächen verursachen. Brechen die Grate an einer Stelle in der Prozesskette unkontrolliert ab, können sie die Anlagen beschädigen. Solche unkontrollierten Vorgänge gilt es, nach Möglichkeit zu vermeiden.

Funktionieren der automatisierten Prozesskette im Industriealltag bewiesen

Wie das Richten und Entgraten in eine digitale Prozesskette für die Blechbearbeitung integriert werden kann, haben die Unternehmen TRUMPF und ARKU schon mehrfach gezeigt. So sind Richt- und Entgratanlagen von ARKU in der Smart Factory von TRUMPF in Ditzingen integriert. Auch auf der Messe EuroBLECH 2022 haben die beiden Hersteller die Automatisierung und Digitalisierung in der Praxis gezeigt. Am Nachbarstand produzierte TRUMPF Vogelhäuschen aus Blech, das Entgraten und Kantenverrunden übernahm der EdgeBreaker® 6000 am Stand von ARKU. Softwareseitig war die Entgratmaschine von ARKU in das OSEON-System am TRUMPF-Nachbarstand integriert. Damit präsentieren beide Hersteller gemeinsam eine komplette Prozesskette Blech für das Zeitalter von Industrie 4.0.