Land- und Forstmaschinen

Anwendungsfall: Schreddermesser und Pflugscharen mit Verschleißschutz beschichten

Abrasiver Verschleiß an Schreddermessern und Pflugscharen führt zu regelmäßigem Aufarbeitungs- oder Ersatzbedarf. Für Hersteller und Instandhalter kommt es deshalb darauf an, die Nutzungsdauer dieser Bauteile zu verlängern und ihre Bearbeitung wirtschaftlich zu organisieren.

OSCAR PLT entwickelt dafür Beschichtungsprozesse auf Basis des Laserauftragschweißens mit Draht. Der Anwendungsfall Schreddermesser zeigt, wie sich Verschleißschutz und Aufarbeitung mit einer automatisierten Serienbearbeitung verbinden lassen. Auch Pflugscharen für die Bodenbearbeitung lassen sich auf diese Weise mit einer Verschleißschutzschicht versehen.

Verschleißschutz für hoch beanspruchte Arbeitsflächen

Schutzschichten dort aufbringen, wo sie benötigt werden

Nicht alle Bereiche eines Schreddermessers werden gleichermaßen beansprucht. Durch lokalen Materialauftrag lassen sich die besonders belasteten Flächen mit einem geeigneten Verschleißschutz versehen. Der Grundkörper übernimmt weiterhin seine tragende Funktion, während die Auftragsschicht auf den Kontakt mit dem zu zerkleinernden Material abgestimmt wird.

Dabei zählt neben der Verschleißbeständigkeit auch die Funktionsgeometrie: Lage, Dicke und Kontur der Beschichtung müssen zum jeweiligen Messertyp passen. OSCAR PLT berücksichtigt diese Anforderungen bei der Auswahl des Zusatzwerkstoffs und der Entwicklung der Auftragsstrategie.

Verschlissene Messer wieder nutzbar machen

Ist ein Schreddermesser bereits abgenutzt, wird zunächst geprüft, ob sein Zustand eine Aufarbeitung zulässt. Entscheidend sind unter anderem der verbleibende Querschnitt, der Grundwerkstoff und mögliche weitere Schäden.

Bei geeigneter Ausgangslage kann fehlendes Material ergänzt und die benötigte Kontur wiederhergestellt werden. Erforderliche Vor- und Nachbearbeitungsschritte gehören dabei zur Prozessplanung. So lässt sich beurteilen, ob die Aufarbeitung technisch und wirtschaftlich eine Alternative zum Ersatzteil bietet.

Vom einzelnen Messer zum Serienprozess

Für wiederkehrende Beschichtungsaufgaben müssen Bauteilaufnahme, Positionierung und Schweißablauf aufeinander abgestimmt sein. Eine definierte Aufnahme schafft reproduzierbare Bearbeitungsbedingungen; hinterlegte Programme legen Bewegungsbahnen und Materialauftrag für den jeweiligen Bauteiltyp fest.

Bei unterschiedlichen Messervarianten werden die Bearbeitungsprogramme entsprechend angepasst. Stückzahlen, Wechselzeiten und die Handhabung der Bauteile bestimmen, welcher Automatisierungsgrad sinnvoll ist.

Ein realisierter Anwendungsfall

In vergangenen Kundenaufträgen bearbeitete OSCAR PLT Schreddermesser und Pflugscharen, die starkem abrasivem Verschleiß ausgesetzt waren. Zum Einsatz kam Draht-LMD mit einem ProFocus 2000 kompakt. Je nach Anwendung wurden Massiv- oder Fülldrähte als Zusatzwerkstoff verarbeitet.

Die dokumentierten Ergebnisse umfassen wieder nutzbare Bauteile, eine erhöhte Lebensdauer und die automatisierte Beschichtung im Serienprozess. Die Aufträge zeigen damit sowohl den Nutzen für das Verschleißteil als auch die Möglichkeit, den entwickelten Materialauftrag in einen wiederkehrenden Produktionsablauf zu überführen.

Das Zusammenspiel von Werkstoff und Prozess

Eine hohe Härte allein macht eine Beschichtung noch nicht für den Einsatz geeignet. Auch die weiteren mechanischen Belastungen, die Eigenschaften des Grundwerkstoffs und die Anbindung der Schicht müssen berücksichtigt werden.

Beim Laserauftragschweißen wird der Draht kontinuierlich in die Prozesszone geführt, aufgeschmolzen und auf die Bauteiloberfläche aufgetragen. Laserleistung, Drahtvorschub und Bewegungsführung bestimmen gemeinsam mit dem Zusatzwerkstoff die Ausbildung der Schicht.

Der lokal steuerbare Energieeintrag ermöglicht es, die thermische Belastung des Bauteils zu begrenzen. Welche Schichtdicke und Oberflächenqualität erreichbar sind und welche Nachbearbeitung erforderlich ist, wird für die jeweilige Werkstoffkombination und Geometrie ermittelt.

Was muss Ihre Beschichtungsanlage leisten?

Für die Auslegung einer Anlagenlösung sind insbesondere folgende Fragen relevant:

•	Werden neue Bauteile beschichtet oder verschlissene Teile aufgearbeitet?
•	Welche Flächen, Konturen und Grundwerkstoffe sollen bearbeitet werden?
•	Welche Belastungen treten im Einsatz auf?
•	Welche Schichtgeometrien und Toleranzen sind erforderlich?
•	Welche Stückzahlen, Bauteilvarianten und Taktzeiten sind vorgesehen?
•	Wie erfolgen Zuführung, Aufnahme und Wechsel der Bauteile?
•	Soll der Prozess in eine vorhandene Anlage integriert oder in einer eigenständigen Fertigungszelle umgesetzt werden?

Sind Werkstoffkombination oder Beschichtungsstrategie noch offen, schafft eine Machbarkeitsstudie die technische Grundlage. Testschweißungen und die Bewertung der erzielten Schichten liefern die Basis für die weitere Prozess- und Anlagenplanung.

Prozessentwicklung und Automatisierung aus einer Hand

OSCAR PLT verbindet die Entwicklung des Schweißprozesses mit der passenden Anlagentechnik. Dazu gehören der Bearbeitungskopf mit Drahtzuführung, die Bauteilaufnahme, geeignete Bewegungs- und Positioniersysteme sowie die Prozesssteuerung.

Das modulare ProFocus-System lässt sich entsprechend den Produktionsanforderungen konfigurieren. Für kompakte Integrationen in bestehende Maschinen, Robotersysteme oder anwendungsspezifische Anlagen steht ProFocus Compact zur Verfügung.

Sie möchten die Standzeit Ihrer Schreddermesser oder Pflugscharen erhöhen und deren Beschichtung automatisieren? Sprechen Sie mit uns über Ihre Bauteile und den geplanten Produktionsablauf.