Designelemente prägen zunehmend das Erscheinungsbild moderner Autos und sollen potenzielle Kunden ansprechen. Das gilt auch für die kleinen, aber feinen Alu- und Edelstahl-Zierleisten für Fenstereinfassungen und Fensterschächte. Sie stehen optisch im Vordergrund und liegen quasi in Augenhöhe des Betrachters. Daher muss ihre Oberfläche makellos sein. Die SHL Automatisierungstechnik entwickelt seit Jahren robotergestützte Polieranlagen, die den Hochglanz-Bauteilen den perfekten Schliff verpassen.
Die Autorin: Mareike Kircher, Marketing, SHL Automatisierungstechnik AG, Böttingen
„Die Zierleisten werden entweder als Strangpressprofil hergestellt oder als Alu-Blechteil gebogen und geformt. In jedem Fall entstehen dünnwandige und labile Teile mit unterschiedlichen Geometrien und Längen“, beschreibt Wilhelm Tillinger, Sales Manager bei SHL. Und die müssten auf eine perfekte Oberflächenstruktur entlang der gesamten Zierleiste poliert werden – ohne Riefen und Kratzer. Eine manuelle Bearbeitung scheidet aus mehreren Gründen aus. Sie wäre einerseits zu zeitaufwendig und teuer. Andererseits ist die Prozesssicherheit nicht gewährleistet. Zu groß ist die Gefahr, dass die Oberfläche durch Unachtsamkeit beschädigt und die Optik beeinträchtigt wird. „Die Automobilhersteller stellen diesbezüglich höchste Anforderungen“, weiß Tillinger.
Die prozesstechnische Herausforderung liegt in den Materialbereichen, in denen das Werkstück gebogen wurde. „Auf der Innenseite der Zierleisten kommt es durch den Biegeprozess zu Materialverdichtungen. Auf der Außenseite hingegen zu einer Materialdehnung. Es bildet sich eine sogenannte Orangenhaut“, sagt Tillinger und zeigt auf feine Verwerfungen an der Oberfläche eines unbehandelten Teils. „Diese Bereiche müssen speziell poliert werden, damit sich keine Schatten bilden und die Oberfläche makellos wird. Schließlich liegen Zierleisten für Fenstereinfassungen und Fensterschacht-Abdeckungen im direkten Sichtfeld.“
Labile Teile benötigen prozesssicheren Poliervorgang
Alu- und Edelstahlzierleisten sind schwierig zu polieren, weil sie sehr dünnwandig und relativ groß sind. Automobilhersteller gehen heute mehr und mehr dazu über, Zierleisten in einem Stück zu formen. Am fertigen Fahrzeug wirkt die Leiste „wie aus einem Guss“ gefertigt und weist keine Stoßnähte auf. Wilhelm Tillinger nimmt eine Alu-Zierleiste in die Hand. Sie ist über einen Meter Lang, U-förmig gebogen und hat eine leicht gewölbte Oberfläche. Eine kleine Handbewegung Tillingers bringt die Zierleiste sofort ins Schwingen. „Für solche labilen Teile braucht man einen prozesssicheren Poliervorgang.“
SHL verfügt im Polieren von Zierleisten über mehr als zehn Jahre Erfahrung. Dies spiegelt sich in hochmodernen Anlagen wider, mit denen die Bauteile robotergestützt prozesssicher und in gleichbleibender Qualität bearbeitet werden. Eine besondere Herausforderung ist das automatisierte Polieren von sehr dünnwandigen und großen Teilen. Bei der von SHL realisierten Anlage legt der Bediener die Leiste außerhalb der Kabine in das negative Formennest der Palette ein. Ist die Palette komplett bestückt, fährt sie automatisch in den Arbeitsbereich. Der Roboter ist mit einem pneumatischen Greifwerkzeug ausgestattet, das mit Vakuum unterstützt wird.
Bauteil liegt immer konstant in gleicher Position
Der Roboter drückt das Teil sanft in die negative Form der Palette, damit es immer konstant in gleicher Position liegt und ein Verrutschen unmöglich ist. Danach spannt er das Bauteil und nimmt es auf. In der Zelle arbeiten zwei Polierstationen. Station eins ist die SHL-Poliermaschine P550 ROB. Sie ist mit einer großen Polierscheibe für die Bearbeitung von flächigen Bereichen ausgestattet. Danach führt der Roboter das Bauteil an die SHL-Poliermaschine P550/150 ROB. Eine kleine Scheibe bearbeitet hier Innenradien oder schwer zugängliche Stellen. Beide Maschinen arbeiten mit der gleichen Scheiben- und Polierpastenqualität. Ist der Bearbeitungsprozess abgeschlossen, legt der Roboter das Teil vorsichtig in die negative Form zurück. Diese ist an der Innenseite beflockt und mit einer Spezialbeschichtung versehen. Damit wird eine nachträgliche Beschädigung des Bauteils verhindert. Ist das Teil ordnungsgemäß abgelegt, beginnt der Bearbeitungsprozess von vorn.
Bei Komponenten wie Leisten für den Fensterschacht läuft im Prinzip der gleiche Prozess ab. Während Bauteile mit komplexen Geometrien in Einzelaufspannungen bearbeitet werden, sind bei Teilen mit einfacheren Formen wie jenen für Fensterschächte auch Mehrfachaufspannungen möglich. Dann liegen bis zu 20 Rohteile in den Negativformen und werden als Gruppe an den Polierstationen bearbeitet. Bei einfachen wie komplexen Geometrien, geraden oder gebogenen Teilen gilt gleichermaßen: Zum prozesssicheren Polieren sind vollflächige Greifer notwendig. Sie unterstützen die Bauteile auf ihrer gesamten Länge. Das verhindert, dass die labilen Teile selbst oder die Formen beschädigt werden.
Design ist fertigungstechnische Herausforderung
Hochwertige Designelemente mit höchster Oberflächengüte werten heute viele Automodelle optisch auf. Dadurch wird Design zunehmend auch zu einer fertigungstechnischen Herausforderung. Diese meistert die SHL Automatisierungstechnik AG durch langjährige Erfahrung mit Werkstoffen und Prozessen. SHL-Polieranlagen arbeiten heute für viele namhafte Zulieferer und Automobilhersteller. Für eine weitere positive Entwicklung dürfte auch die Tatsache sorgen, dass Aluminium ein von der Automobilindustrie nach wie vor gerne verwendeter Werkstoff ist.
SHL, Tel.: 07429 9304-0, info@shl.ag
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