Optimaal gecoate tandwielkasten voor zelfaangedreven machines

ProMix Easy- en ProMix 2KS-doseerapparaten en G40- en AirPro-spuitpistolen van Graco bewijzen hun waarde in de productiefabriek voor tandwielkasten van Bonfiglioli in Forli (Italië).

Een van de opdrachten van het bedrijf Pieffeci S.p.A. in Turijn (Italië), gespecialiseerd in industrial engineering, is het optimaliseren van alle stadia van een coatingproces. Om dit doel te bereiken werkt Pieffeci nauw samen met de coatingafdelingen van zijn klanten. Een van die klanten is Bonfiglioli S.p.A. De fabriek van Bonfiglioli in Forli (Italië) produceert tandwielkasten voor zelfaangedreven machines (draaisystemen voor rupsbanden en graafmachines), uitrustingen voor elektromobiliteit en windturbines.

Bonfiglioli telt onder zijn klanten toonaangevende wereldwijde spelers op het gebied van windenergie en grondverzet. Bij klanten als deze zijn de coatingspecificaties zeer streng, dus voert Pieffeci samen met Bonfiglioli alle laboratoriumtesten uit die nodig zijn om aan dergelijke specificaties te voldoen. De vraag naar topkwaliteit en -prestaties neemt steeds toe.

Dit is een uitdaging voor Pieffeci, maar ook een aansporing om zijn werk voor Bonfiglioli te verbeteren. Door een zeer restrictieve tolerantielimiet voor niet-naleving in te stellen en de coatingparameters strikt onder controle te houden, hebben de coatingresultaten evenwel het vereiste niveau bereikt. Ook belangrijk is het gebruik van de juiste apparatuur voor doseren, mengen en spuiten. Daarvoor wendde Pieffeci zich tot Graco en zijn distributeur AS Divisione Verniciatura in Bologna.

Pieffeci logo

Stapsgewijze bewaking van het coatingproces

De coating van tandwielkasten is complex vanwege het gewicht en de vorm van de onderdelen. Bovendien is het een hele uitdaging om alle oppervlakken, die worden blootgesteld aan extreme slijtage en corrosie, gelijkmatig te coaten. Zodra het te behandelen materiaal de coatingafdeling bereikt, krijgt elk product een barcode, zodat elke stap kan worden gecontroleerd. Om het aantal kleurwissels te verminderen, worden de componenten gegroepeerd op basis van de vereiste kleurschakering.
 

Robot-verfspuitcabines

Het coatingsysteem omvat vier spuitcabines gescheiden door een droogtunnel. De vereiste coatingdiktes voor de onderdelen van de tandwielkasten variëren van 40 tot 400 micron, in één tot vier lagen. Er is één systeem dat maar een enkele laag primer van 40 micron vereist omdat de klant het onderdeel zelf afwerkt.

Normaal gesproken brengen de eerste twee cabines de basislaag aan en de laatste twee cabines de topcoat. Bij productiepieken kan de derde cabine echter zowel de basislaag als de topcoat aanbrengen. De coatingrobots worden in de eerste drie cabines geïnstalleerd, terwijl in de vierde cabine een operator de verf handmatig aanbrengt bij kleine partijen of prototypes, of voor een herstelling na een visuele controle.

robot-verfspuitcabines

Doseersystemen van Graco

De spuiterij van Bonfiglioli is uitgerust met doseersystemen van Graco die werden geleverd door AS Divisione Verniciatura. Onlangs werd het ProMix Auto-doseersysteem in de eerste cabine, dat al meer dan tien jaar met succes werd gebruikt, vervangen door een ProMix 2KS. Dit nieuwere, krachtigere systeem levert een grotere betrouwbaarheid in termen van zowel kwaliteit als capaciteit.

Samen met de mensen van Pieffeci en de directie van Bonfiglioli heeft AS een gedetailleerde evaluatie van de spuiterij uitgevoerd om na te gaan hoe de efficiëntie en de productiviteit konden worden verhoogd. Na deze analyse werd besloten om de mixer voortaan in de cabines te plaatsen. Daardoor konden de leidingen worden verkort, circuleert er minder gekatalyseerd product en wordt de ruimte veel nuttiger gebruikt.

De dosering van de primer wordt beheerd door twee ProMix Easy-systemen (de vorige 2K-generatie). Een is bedoeld voor de standaard lichtgrijze basislaag en het andere voor de gele en zwarte primers die vereist zijn voor sommige specificaties om ervoor te zorgen dat het oppervlak wordt beschermd en de kleur hetzelfde blijft als de rest van het onderdeel, zelfs als de topcoat bekrast is.

De ProMix Easy-doseersystemen werden geïnstalleerd met een handmatig behandelingsproces in het achterhoofd. Er is echter een geprogrammeerde logische besturing toegevoegd die de twee ProMix Easy-systemen kan beheren. Op die manier zijn de twee machines omgevormd tot semiautomatische systemen die op een beperkte manier kunnen communiceren met de coatingrobots.

doseersysteem

De voordelen van een geautomatiseerd aanbrengproces

De catalogus van Bonfiglioli omvat 60 topcoats, hoewel er maar 17 echt regelmatig worden gebruikt. Ze worden bewaard in de ruimte voor coatingbeheer, in tanks uitgerust met een roerder en een pomp die worden geregeld door het ProMix 2KS-doseersysteem, dat ook de katalysatorniveaus beheert.

Een pomp zorgt voor de rest van het kleurengamma door de materialen direct uit de verfvaten te halen. Er worden controles uitgevoerd van de viscositeit van de verven, en van de temperatuur en de vochtigheid van de verwarmde kamer van de ruimte voor coatingbeheer. Pieffeci veranderde ook de manier waarop de productvolumes worden beheerd, door, waar mogelijk, over te schakelen van vaten van 30 kg naar vaten van 200 kg en enkele vatengrijpers te installeren. Dit vergemakkelijkt het werk van het betrokken personeel en maakt de fabriek ook veiliger.

Voor het aanbrengen wordt het G40 automatisch luchtondersteund spuitpistool van Graco gebruikt. Dit lichtgewicht pistool biedt een superieure afwerkingskwaliteit met strakke patroonbreedtes en een uitstekende positienauwkeurigheid. De robots hebben elk twee pistolen: een voor het eencomponentmateriaal en een voor het tweecomponentenmateriaal, met een gebruikspercentage van 50% elk. Deze keuze werd gemaakt om te vermijden dat de pistolen continu moesten worden gereinigd en geladen. Met deze oplossing zijn er altijd twee pistolen geladen en klaar voor gebruik.

De grootste voordelen van de automatisering van het proces zijn verfbesparing en minder kleurwissels. De verfverspilling werd gehalveerd, terwijl de nodige tijd voor kleurwissels daalde van 75 tot 43 seconden. Gezien het hoge aantal dagelijkse wissels (ongeveer 40), zijn de resulterende tijd- en kostenvoordelen overduidelijk.

Bescherming van de tandwielkasten

Na de coating gaan de tandwielkasten ongeveer anderhalf uur in de droogoven om te polymeriseren. De tunnel daarna koelt de werkstukken zodat ze onmiddellijk kunnen worden verpakt. De verf moet afkoelen tot onder de 40 °C voordat de tandwielkast in de verpakking kan worden geplaatst.

Voor het losstation zijn er nog een station om de film en de tape te verwijderen die de flenzen tijdens de behandeling beschermen, en een automatisch station met een robot die roestwerende olie aanbrengt, waardoor de flenzen niet gaan oxideren. Graco werd ook geraadpleegd voor de automatisering van het aanbrengen van de beschermende olie.

Oorspronkelijk was het de bedoeling om twee verschillende oliën aan te brengen met twee pistolen op het scharnierpunt van de robot. Vanwege problemen met het gewicht werd er echter slechts één pistool geïnstalleerd: de Graco AirPro. Dit maakt het mogelijk om het spuitpatroon te verfijnen om een minimumhoeveelheid (ca. 10-20 cc/min) goed gespoten product aan te brengen op kleine onderdelen en een grotere hoeveelheid op de grotere onderdelen. Het AirPro-pistool wordt vaak gebruikt in de auto-industrie om beperkte oppervlaktes te behandelen waar een hoog kwaliteitsniveau vereist is. Dit zeer krachtige pistool werd geselecteerd door Pieffeci omdat de verschillende soorten olie zeer verschillende viscositeiten hebben.

 

resultaten van de coating van de tandwielkast

 

Conclusies

De betrokkenheid van Pieffeci bij Bonfiglioli heeft zeker bijgedragen aan de verbetering van de efficiëntie en de productiviteit van het coatingproces voor tandwielkasten in Forli. Dit toont duidelijk aan dat een goede oppervlaktebehandeling een toegevoegde waarde voor de productie-industrie kan zijn en dat partners als Graco en AS Divisione Verniciatura cruciaal zijn voor uitstekende doseer-, meng- en spuitsystemen voor de relevante processen.

 

Vul het onderstaande formulier in voor meer informatie over de ProMix Easy- en ProMix 2KS-doseerapparaten en de G40- en AirPro-spuitpistolen van Graco.

Contacteer een expert

Voer een waarde in
Maak een keuze
Voer een waarde in
Voer een waarde in
Maak een keuze
Voer een waarde in
Voer een waarde in
Graco