In der Automobilindustrie ist das Einsatzhärten ein Standardverfahren zur dauerhaften Erhöhung der Verschleiß- und Ermüdungsfestigkeit von Antriebskomponenten. Gleichzeitig stehen Wärmebehandlungsbetriebe unter hohem Druck: Liefertermine müssen trotz Vollauslastung eingehalten werden, idealerweise ohne in neue Anlagen zu investieren. In der Praxis limitiert dabei häufig nicht der Ofen selbst, sondern die Chargierung: Gewichtslimits, Packungsdichte, Handling und Prozessstabilität bestimmen, wie viele Teile pro Ofenlauf tatsächlich behandelt werden können.
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Beim Einsatzhärten werden Stahlbauteile zunächst in einer kohlenstoffhaltigen Atmosphäre „aufgekohlt“ und anschließend abgeschreckt. In dieser Fallstudie erfolgte die Behandlung in einem Mehrzweckkammerofen per Gasaufkohlung mit Ölabschreckung.
Branche:
Verfahren:
Lösung:
Entwicklung und Einsatz eines leichten, robusten CFC-Gestells
Leistungen:
und Entwicklung Ergebnis:
Viele unserer Kunden arbeiteten vor unserer Zusammenarbeit mit schweren Chargiersystemen aus Guss. Das Problem: Die Stückzahlen der Bauteile pro Charge sind oft nicht ausreichend um langfristige, wirtschaftliche Ziele zu erreichen. Der Engpass liegt in der „Totmasse“ der Gestelle: Je schwerer das Trägersystem, desto weniger Bauteile können innerhalb des vom Ofenhersteller angegebenen und limitierten Chargengewichts pro Lauf mitfahren. Gleichzeitig müssen Werkstückträger robust sein und prozesssicher funktionieren.
Ziel ist es, mehr Bauteile pro Ofenlauf zu behandeln ohne die Ofenanlage umzubauen oder das limitierte Chargengewicht der Anlage zu überschreiten. Dafür ist ein Chargiergestell nötig, das:
Auf Basis der vorgegebenen Rahmenbedingungen, wie Ofenparameter, Bauraum und Bestückungsvorgaben wird ein maßgeschneidertes Werkstückträgersystem für den Kunden konzipiert.
Abhängig von Temperatur und Prozessgasen trifft das Engineering die Materialauswahl. Im Konstruktionsprozess wird das Gestell den Ofenparametern angepasst und die zu erwartenden Einflüsse auf das Gestell mit Hilfe von FEM-Analysen simuliert.
Daraus entsteht das finale Design des CFC-Gestells, welches in der Fertigung von Graphite Materials produziert und fertig montiert an den Kunden ausgeliefert wird.
Durch den Wechsel von Gussgestellen auf CFC-Gestelle , kann jetzt die Stückzahl pro Charge bei gleicher Ofenkapazität deutlich gesteigert werden. Gleichzeitig sorgt das spürbar geringere Gestellgewicht für ein einfacheres und sichereres Handling durch die Mitarbeiter der Produktion.
Produktionscharge aus CFC-Werkstückträgern (Quelle: HEAT Holding)
Einer unserer Kunden hat durch die Umstellung von Guss auf CFC-Gestelle nachweislich folgende Ergebnisse erzielen können:
