Mit boeck-Werkzeugen homogene Oberflächen für höchste Emaillierqualität

Das Bürsten der Blechoberflächen vor dem Emaillierprozess ist bei GLS Tanks ein essenzieller Schlüsselprozess.

Die GLS Tanks International GmbH im niederösterreichischen Heidenreichstein zählt seit mehr als 35 Jahren zu den Spezialisten für die Planung, Produktion und Montage emaillierter Stahltanks, Behälter und Silos. Das Unternehmen realisiert dabei im segmentierten Großbehälterbau weltweit Projekte für industrielle, kommunale und landwirtschaftliche Anwendungen. Die Bandbreite reicht von Tanks für Trink- und Abwasser, für die Fermenter- bzw. Biogaslagerung über Öltanks bis hin zu Behältern für die Schüttgutlagerung und Gülleaufbewahrung. Mit einem Exportanteil von über 97 Prozent ist GLS Tanks heute auf nahezu allen Kontinenten vertreten, verstärkt in Südamerika und Afrika. „Neben Landwirten vertrauen auch die größten Brauereien wie etwa Heineken oder Getränkekonzerne wie Coca-Cola auf die hohe Qualität unserer Anlagen“, erläutert Geschäftsführer DI Philipp Past.

Ein wesentlicher Vorteil des Systems liegt in der Kombination aus industrieller Vorfertigung von Blechpaneelen, einfacher Logistik und schneller Montage. „Unsere Systeme sind günstiger als Behälter aus Edelstahl. Die einzelnen Paneele lassen sich zudem platzsparend verpacken, in Containern transportieren und vor Ort sehr einfach zu einem 100%ig dichten Behälter zusammenbauen“, beschreibt Past.

Die Entgratblöcke von boeck gewährleisten höchste Oberflächenqualität bei geringem Werkzeugverschleiß.

DI Philipp Past
Geschäftsführer, GLS Tanks International GmbH

„Unsere Tanks, Silos und Behälter stehen für höchste Qualität und eine lange Lebensdauer. Eine entscheidende Rolle spielt dabei das Emaillieren der Paneele. Daher ist die Oberflächenbearbeitung der Bleche vor dem Emaillierprozess ein essenzieller Schlüsselprozess.“

Starke Verbindung von Stahl und Glas

Die besondere Leistungsfähigkeit der GLS-Tanks entsteht durch das Emaillieren. Dabei wird zunächst das Emailpulver durch elektrostatische Aufladung auf die vorbereiteten Paneele aufgetragen. Anschließend werden die beschichteten Bleche im Brennofen erhitzt. Das Pulver schmilzt, verbindet sich chemisch-physikalisch mit der Metalloberfläche und bildet an der Außenseite eine glasartige, extrem widerstandsfähige Schutzschicht. „Damit werden die Vorteile zweier Werkstoffe kombiniert: Stahl sorgt für Belastbarkeit, Stabilität und Flexibilität, Glas schützt dauerhaft vor Korrosion und schafft eine hygienische, bakterienfreie Oberfläche. Das Ergebnis sind stoß- und abriebfeste, temperaturbeständige, langlebige und weitgehend wartungsfreie Behälterlösungen“, so der Geschäftsführer.

Jedes Paneel ist später Teil eines emaillierten Tanks, Silos oder Behälters, der über Jahrzehnte zuverlässig funktionieren muss. „Die Qualität der Oberfläche vor dem Emaillieren ist daher ein Schlüsselfaktor. Denn nur wenn die Bleche sauber, homogen und frei von störenden Anhaftungen sind, kann die Emailschicht im Ofen jene dauerhafte Verbindung mit dem Stahl eingehen, die unseren Produkten ihre hohe Beständigkeit verleiht“, weiß Manuel Wald, Leitung Instandhaltung bei GLS Tanks.

Saubere Oberfläche statt klassisches Entgraten

Die Rohbleche werden zunächst auf einer Laserschneidmaschine auf Maß geschnitten. „Beim Lasern können sich Funken auf der Blechoberfläche einbrennen, die eine mögliche Fehlerquelle beim Behälter bedeuten können und daher vor dem Emaillieren entfernt werden müssen“, schildert Wald. Da die dafür eingesetzte Maschine altersbedingt an ihre Grenzen stieß und nicht mehr den heutigen Anforderungen entsprach, investierte GLS Tanks kürzlich in eine neue Schleiflösung von EMC. Zentrale Aufgabe der Maschine ist allerdings nicht wie eigentlich üblich das Entfernen von Graten oder das Kantenverrunden, sondern eine ganzflächige Bearbeitung der Oberfläche. „Die Bleche sollen nach dem Laserschneiden gleichmäßig gebürstet und frei von störenden Partikeln aus der Maschine kommen. Mit dem Ziel, die für den nachfolgenden Emaillierprozess optimalen Voraussetzungen zu schaffen“, erklärt Wald.

Wie bei der alten Entgrat- bzw. Schleiflösung setzt GLS Tanks auch bei der neuen auf die ausgezeichnete Performance der Werkzeuge von boeck. Statt vorher eingesetzter Entgratteller sind bei der EMC-Maschine nun jedoch in zwei Bearbeitungsstationen insgesamt 380 Entgratblöcke im Einsatz, mit denen die Bleche beidseitig in einem Durchgang bearbeitet werden. „Das Schleifkonzept der neuen Maschine passt wesentlich besser zu unseren Anforderungen, unter anderem weil das Schleifband über das gesamte Blech fährt und damit den gesamten Schmutz auch vom Blechrand entfernt“, bringt Wald die Bedeutung der Investition auf den Punkt. Nach dem „Bürsten“ gelangen die Paneele über einen Rollenförderer der Firma Mutz Maschinenbau zu einem Wandres-Reinigungssystem, wo sie mittels einer Wasser-Alkohol-Lösung gereinigt werden. Anschließend werden die Paneele von einem Mitarbeiter auf einer Einrollmaschine auf den jeweils benötigten Tankdurchmesser gebogen, bevor sie schließlich zum Pulverbeschichten und Einbrennen kommen.

boeck-Werkzeuge als Gamechanger

Die Zusammenarbeit zwischen GLS Tanks und boeck reicht bereits mehrere Jahre zurück. Sie begann, als in der damaligen Entgratmaschine Standard-Schleifklötze eingesetzt wurden, mit denen die Niederösterreicher keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielten. Daraufhin kam boeck ins Spiel. Im Jahr 2016 besuchte Geschäftsführer DI (FH) Marc Böck das Werk in Heidenreichstein, führte gemeinsam mit Manuel Wald zahlreiche Tests durch und erstellte nach den daraus gewonnenen Erkenntnissen die für diese Maschine optimale Werkzeugauslegung. Zusätzlich wurde auf ein Schnellspannsystem umgestellt. „Dank der beeindruckenden Expertise von boeck konnten wir sofort unsere Performance massiv steigern. Das war damals schon ein Gamechanger“, erinnert sich Wald.

Auch bei der neuen Maschine war die langjährige Erfahrung und das enorme Know-how von boeck für Manuel Wald „wieder Gold wert!“. „Da bei GLS Tanks primär nicht die Kanten verrundet werden, sondern die gesamte Oberfläche geschliffen werden soll, ist es wichtig, dass man permanent Druck auf dem Blech hat. Aufgrund des höheren Anpressdrucks sind bei diesem Anwendungsfall Entgratblöcke klar im Vorteil“, argumentiert Böck. Als Schleifgewebe wurde Siliziumkarbid ausgewählt. „Der Werkstoff besitzt besonders harte und spitze Körner, zwischen denen die Späne ausgezeichnet abfließen kann. Dadurch wird eine hohe Zerspanungsleistung bei gleichzeitig sehr feinem Schliffbild gewährleistet. Durch die hohe Härte und Sprödigkeit des Siliziumkarbids entstehen beim Kornverschleiß immer wieder neue scharfe Schneidkanten. Dies sorgt für eine dauerhaft hohe Schleifleistung und eine überdurchschnittliche Standzeit. Außerdem verfügt dieses Schleifmittel über ein herausragendes Preis-Leistungs-Verhältnis“, geht Böck ins Detail.

Darüber hinaus tragen auch maschinenseitige Details zu einer höheren Prozesssicherheit und geringerem Werkzeugverschleiß bei. Denn die EMC-Maschine verfügt über eine automatische Druckluftreinigung für die Entgratblöcke. „Im Zehn-Sekunden-Takt wird mit Düsen Schmutz aus den Werkzeugen ausgeblasen. Zusätzlich wurde die Absaugleistung gegenüber der Vorgängermaschine verdoppelt, was für einen saubereren Maschinenraum sorgt“, zeigt sich Wald zufrieden.

Weniger Nacharbeit, stabilerer Prozess

Der Nutzen der neuen Lösung zeigt sich bei GLS Tanks vor allem im Ergebnis des Emaillierprozesses. Mit der alten Maschine mussten rund zehn Prozent der Teile nachemailliert werden, weil die Bleche vor dem Pulvern teilweise zu verschmutzt waren oder Fehlerstellen aufwiesen. Seit der Inbetriebnahme der EMC-Maschine konnte diese Quote bereits deutlich reduziert werden. „Mit der neuen Maschine liegen wir aktuell bei sechs Prozent. Das ist eine enorme Prozessverbesserung“, so Wald. Für GLS Tanks bedeutet jedes vermiedene Nacharbeiten einen spürbaren wirtschaftlichen Effekt. Muss ein Blech nachträglich nochmals emailliert werden, entstehen zusätzliche Arbeitsstunden, erneuter Pulvereinsatz, zusätzliche Ofenkapazität und damit erhebliche Kosten.

„Wichtig ist zudem ein entsprechend hoher Durchsatz. Wenn wir beispielsweise dünne Paneele mit einer Stärke von 2,5 mm fertigen, benötigen wir rund 30 Bleche pro Stunde als Futter für den Emaillierofen“, berichtet Wald aus der Praxis. Im ersten Monat nach Inbetriebnahme konnten bereits rund 5.500 Bleche durch die Maschine geschleust werden. „Das wäre mit der alten Lösung undenkbar gewesen“, ergänzt er. „Der Werkzeugverschleiß lag in dieser Zeit bei lediglich drei Millimeter. Ein ausgezeichnetes Ergebnis.“

Expertise, die in der Praxis hilft

Marc Böck verweist auf drei zentrale Stellgrößen in jeder Schleif- oder Entgratmaschine: Vorschubgeschwindigkeit, Zustellung und Bandgeschwindigkeit (bei Tellerwerkzeugen: die Drehzahl). Grund für nicht zufriedenstellende Ergebnisse ist dabei oftmals die falsche Wahl der Bandgeschwindigkeit. „Das bekannte Motto ‚Viel hilft viel´ trifft bei dieser Bearbeitung nicht wirklich zu. Denn ist die Geschwindigkeit zu hoch, entsteht der sogenannte ‚Fingernageleffekt´ und das Korn löst sich vom Trägermaterial. Dann erhöht der Bediener häufig die Zustellung, wodurch zwar kurzfristig wieder neues Korn vom Block kommt, der Werkzeugverschleiß aber unnötig steigt. Entscheidend ist daher die richtige Abstimmung der Parameter, um somit das Schleifmittel für den jeweiligen Anwendungsfall optimal zum Einsatz zu bringen“, spricht Böck aus Erfahrung.

Für Manuel Wald gilt es, dabei die optimale Balance zwischen Durchsatz, Qualität und Werkzeugstandzeit zu halten. „Wir ruhen uns nicht auf dem Erreichten aus. Es gibt nach wie vor Potenzial, die Prozessparameter weiter zu optimieren. Das tiefgründige Wissen über die Einflussgrößen und deren Wechselwirkungen innerhalb dieser Prozesskette seitens Marc Böck und seinem Team ist dabei extrem wertvoll für uns“, ist Manuel Wald abschließend voll des Lobes.