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Pneumatik Ventilplatte
mit CO²-Entgratung

CO² Entgratung für noch mehr Dichtigkeit in Pneumatikmodulen.

Industrielle Ventillösungen erfordern hochdichte und leckagefreie Medienübetragungen. Aufgrund der besonders filigranen Ventilbohrungen scheiden konventionelle Entgratungsverfahren von Vornherein aus. Eine Entgratung mit CO² ist die Lösung.

# Ausgangssituation

Form follows function. Das Bauteildesign als Hebel für mehr Wirtschaftlichkeit.

Bei der der hier vorliegenden Ventilplatte handelt es sich um ein Pneumatikmodul für Stellungsregler über das unterschiedliche Industrieanlagen automatisiert werden. Dabei kommen verschiedene Medien zum Einsatz, die durch die Kanäle geschleust werden und damit wichtige pneumatische Steuerungsfunktionen übernehmen.

Um ein Maximum an Energieeffizienz bei optimalen Schalteigenschaften zu erzielen, sollten die Pneumatikkanäle so feingliedrig und filigran wie möglich gestaltet sein.

Je kleiner die Kanäle, desto weniger Luft wird zum Schalten benötigt und umso weniger Druckluft muss energieintensiv erzeugt werden.

Marco WirthChief Sales Officer
Dünne Kanalbohrung – geringer Luftverbrauch beim Schaltvorgang des Ventils.
Der Ausgang Kanal ist verjüngt – hinten kommt die wenige Luft im System an und kann dann im Out / Ausgang schnell entweichen.
Die Schaltöffnung muss Gratfrei sein, da sonst das System verunreinigt wird und das Ventil blockieren kann.
Langer, filigraner nach hinten zum Schaltvorgang geöffneter Kanal.
Alle Kanten müssen gratfrei sein, damit das Ventil zur Steuereinheit perfekt abdichtet und somit keine Luft im System verloren wird.
Alle Kanten müssen gratfrei sein, damit das Ventil zur Steuereinheit perfekt abdichtet und somit keine Luft im System verloren wird.

Optimale Entgratung für maximale Dichtigkeit

Aus Entwicklerperspektive stellt sich, bei aller Komplexität im Werkzeug, die zentrale Herausforderung in der der sauberen Entgratung und Abdichtung der feinen Ventilbohrungen. Hier stoßen konventionelle Entgratungsverfahren schnell an ihre Grenzen. Ziel ist ein Maximum an Gratfreiheit, ohne dabei den Schaltvorgang durch lösbare Formtrenngrate zu blockieren oder zu verstopfen.

# Lösung: Entgratung mit CO²

Da der Formtrenngrat aufgrund der Werkzeugtrennungen prozessbedingt immer entsteht, setzen wir auf eine hochpräzise und saubere Entgratung aus CO²-Schnee und Mikrodruckwellen. Diese extrem effiziente CO²-Entgratung basiert auf dem Prinzip der „Trockenentgratung“ und stellt eine optimale Alternative zum klassischen Strahlentgraten dar.

# Prinzip

Besonders bei harten Kunststoffenvarianten, wie dem hier vorliegenden PPS, lässt sich die CO²-Entgratung als inlinefähiges und hocheffizientes Verfahren einsetzen. Hierbei wird umweltneutrales Flüssig-CO² durch eine Düse geleitet, bei bis zu Minus 80 Grad gefrostet und als sogenannter CO²-Schnee mit Überschallgeschwindigkeit auf die gewünschte Bauteiloberfläche gestrahlt. Dabei kommt es gleich zu mehreren positiven Effekten, die sich auf die Bauteileigenschaften im Sinne der Kundenspezifikation auswirken. Der klare Vorteil: durch die automatisierte Verfahren entgraten, reinigen und trocknen wir das Bauteil in einem einzigen Prozess.

Frostung

Der extrem kalte Strahl aus CO²-Schnee und Druckluft trifft auf die Bauteiloberfläche, führt dort zu einer Schockfrostung und versprödet die Grate bei knapp minus 80 Grad.

Entgratung

Während des Wechsels im Aggregatszustand kommt es zu einer enormen Volumenvergrößerung. Die so entstehenden Mikrodruckwellen beseitigen mit Überschallgeschwindigkeit die überstehenden Grate, ohne dass das Strahlgut in den Kanälen hängen bleibt.

Reinigung

Im Zusammenspiel mit Lösemitteleffekten werden unerwünschte Partikel, Staub oder weitere Verunreinigung homogen und materialschonend von der Bauteiloberfläche entfernt.

Trocknung

Dank des Sublimationseffekts des CO² bleiben die Bauteile während der Entgratung durchgehend trocken und können unmittelbar im Anschluss weiterverarbeitet werden

Auf die richtige Justierung kommt es an

Alle Prozessparameter werden mit viel Know-how und getreu den Kundenspezifikationen an Entgrat- oder Taktzeitvorgaben präzise auf die Geometrie und das Material der Ventilplatte angepasst. Besonderes Augenmerk liegt hier auf den Volumenströhmen, der Druckluft sowie der Strahlzeit, die in zahlreichen Testläufen im HUB optimiert werden.

# Marktvorteil

Deutliche Kostenvorteile durch Synergien im Prozess.

Dank der guten Zusammenarbeit mit dem Kunden und Anlagenhersteller konnten wir ein vollautomatisiertes Entgratungskonzept entwickeln, dass diesem über die gesamte Serie einen deutlichen Vorsprung verschafft.

Maximale Sauberkeit und Mediendichtheit

Mit der CO²-Entgratung gelingt es, einen sauberen und passgenauen Sitz an den filigranen und extrem feinteiligen Ventilbohrungen sicherzustellen und dabei die Kanäle frei von Verunreinigungen zu halten.

Energie- und Kosteneffizienz

Unser Kunde profitiert von einer kompakten Ventileinheit, die weniger Ressourcen verbraucht und somit auch profitabler an den Endkunden angeboten werden kann. Dank der feingliedrigen Umsetzung wird signifikant weniger energieintensive Druckluft benötigt.

Keine unnötige Nachbearbeitung

Zudem entfallen durch die automatische Reinigung und Trocknung zusätzliche Nachbearbeitungsschritte, was den Prozess nochmals wirtschaftlicher gestaltet.

Ohne die CO²-Entgratung wären die extrem filigranen und feingliedrigen Kanalbohrungen schlicht nicht möglich gewesen.

Günter NeubauerChief Technology Officer

# Next Gen Projects

Gemeinsam schaffen wir Next Gen Solutions.

„Wir kennen die Produktionsseite und verfügen über die Entwicklungskompetenz. Nur, wer beide Seiten versteht und zusammenbringt, kann Vorsprung auch wirtschaftlich abbilden.“

Marco Wirth
Chief Sales Officer
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