Journal für Oberflächentechnik • Ausgabe 07-2015
Weiterentwicklungen beim Schleuderradstrahlen
Gezielte Verlängerung der Standzeit
Durch Optimierung der vorhandenen Konstruktion und den Einsatz hoch verschleißfester
Werkstoe können Schleuderräder als das Herzstück von Strahlanlagen heute erheblich
längere Standzeiten erreichen.
Das Schleuderradstrahlen ist ein seit mehr als achtzig Jahren bekanntes Verfahren, das sich in der Oberflächentechnik fest etabliert hat: Das Strahlmittel wird durch Schleuderräder buchstäblich auf die zu strahlende Oberäche geschleudert. Herzstück jeder Schleuderradstrahlanlage ist das Schleuderrad, das extrem hohen Beanspruchen unterliegt. Bei der Lebensdauer dieser Aggregate gibt es sehr große Unterschiede. Im IWM-Werk Dautphetal werden Hochleistungs-Schleuderradaggregate und Strahlanlagenverschleißteile entwickelt und gefertigt, die extrem hohe Standzeiten erreichen und – wenn man die Lebens-zykluskosten betrachtet – entsprechend kostenreduzierend wirken.
Von Grund auf für lange Lebensdauer entwickelt
Das IWM LongLife Blast Wheel ist auf den ersten Blick nicht von anderen Schleuderradaggregaten zu unterscheiden. Die Entwickler haben hier also nicht das (Schleuder-)Rad neu erfunden. Aber sie haben sehr viel Detailarbeit geleistet, um dieses zentrale Bauteil von Strahlanlagen an extrem hohe Verschleißanforderungen anzupassen. Dabei standen die Wurfschaufeln und insbesondere die Werkstoauswahl im Fokus der Design-Optimierung. Drei Werkstoe kommen hier üblicherweise zum Einsatz: Guss, Werkzeugstahl und Hartmetall. Die IWM-Konstrukteure konnten durch die Kombination von Werkzeugstahl und Hartmetall eine hochverschleißfeste und besonders betriebssichere Variante zur Serienreife entwickeln. Dabei spielte auch die Verbindungstechnik eine wichtige Rolle. Die optimale Verbindung der beiden Materialien, die im praktischen Einsatz miteinander harmonisieren müssen, wird durch Verkleben erreicht. Kein anderes Fügeverfahren ist in der Lage, ähnliche Ergebnisse im Hinblick auf Verschleißschutz und Betriebssicherheit zu gewährleisten.
Aufgabenteilung bei den Werkstoffen
Das Hartmetall übernimmt in dem Verbund die Aufgabe des Verschleißpartners, der Werkzeugstahl nimmt die dynamischen Belastungen auf. Der Kleber bildet einen gleichwertigen Partner, durch den das gewünschte Eigenschasprol und die „Aufgabenteilung“ überhaupt erst ermöglicht werden.
Im Extremfall – also bei Anwendungen, in denen die Hartmetallschicht verschleißt, ohne dass der Anlagenbetrieber das rechtzeitig bemerkt – übernimmt der Grundkörper aus gehärtetem Werkzeugstahl außerdem noch vorübergehend den Verschleißpart. Ein weiterer Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass die Hartmetall-Auflage sowohl in ihrer Geometrie als auch bei der Auswahl der Hartmetallsorte je nach Anwendungsfall und Verschleißanforderung angepasst werden kann. Dadurch wird die typische Schuppenbildung erheblich reduziert, in manchen Anwendungen sogar völlig verhindert.
Ein Hartmetallgitter im Strahlmittelzulauf, direkt am Schleuderrad, sorgt dafür, dass keine größeren Bauteile wie Schrauben oder sonstige Fremdkörper, die zufällig in den Strahlmittelkreislauf gelangen, weiter ins Innere des Schleuderrades vordringen.
Praktischer Beweis durch Testaggregate
Genau wie die Wurfschaufeln werden auch alle anderen Teile wie Zuteiler, Verteiler, Radscheiben, sämtliche Zubehörteile sowie die Radial- und Axialpanzerung im Inneren des „LongLife Blast Wheel“ an die hohen Verschleißansprüche angepasst. Wenn möglich, werden die Bauteile durch die Verbindung von Werkzeugstahl mit Hartmetall so kombiniert, dass extreme Verschleißfestigkeit bei hoher Betriebssicherheit entsteht.
Außerdem zeichnen sich die Schleuderräder durch eine sehr hohe Wartungsfreundlichkeit aus. Im Verschleiß- und Reparaturfall lassen sich einzelne Hartmetall-Schaufelauagen oder Panzersegmente leicht entfernen. Die Bauteile werden zudem nicht komplett neu gekau, sondern von IWM repariert. Damit arbeiten die Anwender letztendlich nicht nur wirtschalich, sondern auch nachhaltig – mit verringertem Verschleiß, weniger Materialeinsatz und höherer Produktivität. Der Anwender kann dies mit geringem Aufwand und ohne Risiko erproben: IWM bietet einzelne Bauteile sowie komplette Schleuderradaggregate zum Testen an.
Journal für Oberflächentechnik • Ausgabe 07-2015