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Vorteile durch Strahlen im Lohnauftrag mit OSK-Kiefer GmbH

  • Erfahrung in der Strahltechnik seit 1984
  • Neuester Stand der Strahltechnik durch laufende Strahlversuche
  • Strahlen von Einzel- und Serienaufträgen
  • Bevorratung verschiedener Strahlmittelsorten
  • Dokumentation aller Fertigungsschritte
  • Sachkundiges und geschultes Fachpersonal
  • Strahlen von Strahlgut unterschiedlicher Form, Größe und Gewicht
  • Zusammenarbeit mit verschiedenen Instituten und Verbänden, wie FVA, DGM, VDI, AWT

Strahlen & Gleitschleifen

OSK-Kiefer ist auf Strahltechnik-Anwendungen und Gleitschleifen spezialisiert, ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei im Verfestigungsstrahlen (Shot Peening). Diese Verfahren können einzeln oder in Kombination angewendet werden. Gestrahlt werden kann Strahlgut unterschiedlicher Form, Größe und Gewicht (derzeit bis zu einer Länge von ca. 10 Metern und bis zu einem Gewicht von 10 Tonnen).

Durch das Gleitschleifen vor oder nach dem Verfestigungsstrahlen kann die Belastungsfähigkeit und die Wertigkeit der Bauteile noch gesteigert werden.

Warum Verfestigungsstrahlen

Das wichtigste Ziel beim Verfestigungsstrahlen ist die Steigerung der Schwingfestigkeit. Damit verbessert sich die Beständigkeit gegen Spannungsriss- und Schwingungsrisskorrosion. Gleichzeitig wird die Entstehung und Fortpflanzung von Rissen verhindert.

Das Verfahren ist bei allen metallischen Werkstoffen anwendbar!

Durch eine höhere Schwingfestigkeit steigt einerseits die Leistungsfähigkeit des Werkstoffs oder es verringern sich bei gleicher Leistung die Anforderungen an den Werkstoff, zum Beispiel:
Gewicht: höhere Leistung oder geringeres Gewicht bei gleicher Leistung
Abmessung: höhere Leistung oder kleinere Abmessung bei gleicher Leistung
Werkstoffauswahl: höhere Leistung oder größere Werkstoffauswahl
Oberflächenqualität: höhere Leistung oder niedrigere Anforderung an die Oberflächenqualität.

Durch die Steigerung der Schwingfestigkeit erzielen Sie also:

  • Wettbewerbsvorteile durch die Produktaufwertung
  • Kostensenkungen im Service und bei der Gewährleistung
  • Eine längere Lebensdauer der Bauteile
  • Eine höhere Sicherheit gegen Bauteilversagen
  • Eine Ertüchtigung nach Bauteilversagen ohne Änderung von Material oder Abmessungen

Wirkung des Verfestigungsstrahlens

Beim Verfestigungsstrahlen werden durch gezielten Beschuss mit durch Pressluft oder Fliehkraft beschleunigten, kugelförmigen Partikeln, die wie winzige Schmiedehämmer wirken, begrenzte plastische und elastische Verformungen in der Bauteilrandschicht erzeugt. Bei der Herz`schen Pressung werden die plastischen und elastischen Verformungen unter der Oberfläche erzeugt. Beide Wirkungen treten stets nebeneinander auf und werden durch die Strahlkenngrößen beeinflusst.

Die elastische Verformung induziert in der plastifizierten Zone hohe Druckeigenspannungen. Das Bauteil wird durch die induzierte Druckeigenspannung an bzw. unter der Oberfläche von externen Zugspannungen entlastet und die Dauerschwingfestigkeit und die Beständigkeit gegen Spannungsriss- und Schwingungsrisskorrosion wird gesteigert. Gleichzeitig wird die Entstehung und Fortpflanzung von Rissen verhindert.
Die Steigerung der Schwingfestigkeit ist bei Bauteilen mit hohen Kerb- und Formfaktoren, bei hohen Torsions- oder Biegespannungen, bei Stoßbelastungen, hochfesten und gehärteten Bauteilen relativ zur Ausgangsfestigkeit am größten.
Strahlen lässt sich darüber hinaus zum Verdichten, Reinigen, Strippen, Strukturieren, Aufrauen, Mattieren, Glätten, Entgraten, Abtragen, Trennen, Gravieren und zum Umformen von dünnwandigen Bauteilen im elastischen Bereich einsetzen.

Anwendungsbeispiel – Verfestigungsstrahlen von Bohrungen, Rohren und Hohlräumen

Ziel des Verfestigungsstrahlen ist es hier:
Anwendungsbeschreibung
Bohrungen und Rohre über 15 mm Durchmesser können mit der Standardausrüstung bearbeitet werden, für Bohrungen von 8 – 15 mm Durchmesser sind Sondervorrichtungen und Sonderdüsen erforderlich.
Bohrungen unter 8 mm Durchmesser sind in der Regel nur als Durchgangsbohrungen zu bearbeiten. Auch gekrümmte Rohrleitungen können innen verfestigungsgestrahlt werden. Mit geeigneten Sonden wird die Qualität der Maßnahme überwacht.

Glättstrahlen von metallischen Beschichtungen

Warm aufgespritzte metallische Schichten sind oft sehr hart, rau und porös. Glättstrahlen glättet und verdichtet diese Schichten. Schadhafte Stellen und mangelhafte Verbindungen zum Grundwerkstoff werden durch Abplatzungen und Blasenbildung angezeigt. Verfestigungsstrahlen vor dem Beschichten induziert Druckeigenspannungen und verhindert die Rißfortpflanzung von der Spritzschicht in den Grundwerkstoff. Glättstrahlen nach dem Beschichten reduziert die Porösität in der Spritzschicht und verbessert die Oberflächenqualität.

Oberflächen-
veredelungsstrahlen

Durch geschickte Auswahl der Strahlkenngrößen und der Strahlmittelarten ist es möglich für unterschiedliche Anforderungen geeignete Oberflächenstrukturen zu erzeugen:

  • raue Oberflächen für Verklebungen, Beschichtungen und Reibung
  • mattierte, blendfreie, und glatte Oberflächen
  • saubere Oberflächen durch Putzen, Entzundern, Strippen und Entrosten

und/oder das Strahlgut durch Strahlspanen zu bearbeiten:

  • Entgraten, Abtragen, Gravieren und Trennen.

Kugelstrahlen zum Strukturieren

Durch die Verwendung von unterschiedlichen Strahlkenngrößen und Strahlmittelsorten (Strahlmittelart, Korngruppe, Korngröße, Kornform, und Festigkeit) ist es möglich, die Oberflächenstruktur eines Bauteiles exakt an bestimmte Bedingungen anzupassen. Gießformen, Rohre, Vorzugswalzen, Umlenkrollen und Reibscheiben sind nur einige Beispiele dafür.

Gleitschleifen

Vorteile des Gleitschleifens:

Die Oberflächenqualität nach dem Verfestigungsstrahlen kann durch Fertigungsverfahren, die keine unzulässige Wärme in die Bauteile einbringen, wie Läppen, Honen, Polieren, Gleitschleifen, etc., verbessert werden, wenn nicht mehr als 10 % der Druckeigenspannungsschicht abgetragen werden. Gleitschleifen vor dem Verfestigungsstrahlen rundet die Kanten am Zahnkopf von Zahnrädern zur Vermeidung von Zahnkopfkantenaufwurf ab. Polieren, Entgraten, Kantenverrunden
(nur am Standort Petershausen/Bayern)

Betriebseinrichtung

beschäftigen sich seit über 30 Jahren intensiv mit der Strahltechnik Anwendungen.
Wir haben langjährig und intensive in diesen Bereich investiert und auch eigene Strahlanlagen gebaut, die Strahlverfahren permanent weiter entwickelt und uns an entsprechenden Forschungsprojekten beteiligt.

Unser langjähriges Personal ist heute erfahren, gut ausgebildet und in diesem Bereich hochkompetent. Wir setzen ausschließlich qualitative hochwertige Strahlmittel ein.

Strahlanlagen

Alle Produktionsstandorte sind mit den üblichen Anlagen und Maschinen für die Oberflächenbehandlung von Bauteilen durch Strahlen ausgestattet.

  • Druckluft-Strahlanlagen (Gravitationssystem) Modell “Gravi”(entwickelt von OSK-Kiefer GmbH)”
  • Druckluft-Strahlanlagen (Drucksystem)
  • Druckluft-Strahlanlagen (Injektorsystem)
  • Schleuder-Strahlanlagen

Die Produktionsstandorte arbeiteten aus qualitativen Gründen, soweit dies wirtschaftlich vertretbar ist, mit Druckluft-Strahlanlagen (Gravitationssystem) der Modellreihe “Gravi”.
Es handelt sich dabei um eine Druckluft-Strahlanlage, bei der das Strahlmittel den Arbeitsdüsen durch einen Vertikalförderer und einem über der Anlage angeordneten Vorratsbehälter mengengeregelt und durch Ansaugen und Gravitation vorbeschleunigt zugeführt wird.

Die besonderen Vorteile sind:

  • dosierter und gleichmäßiger Strahlmitteldurchsatz
  • berührungslos arbeitende Strahlmitteldurchsatzmessung
  • hohe Strahlmittelauftreffgeschwindigkeit und Einstellgenauigkeit
  • problemloser Einbau mehrerer Strahldüsen und Bewegungseinheiten für Strahlgut und Strahldüsen
  • hohe Anpassungsfähigkeit an den Strahlzweck
  • ununterbrochene Strahldauer
  • optische und/oder akustische Überwachung aller Bewegungseinheiten

Computergesteuerte Kugelstrahlanlage

  • Elektronische Überwachung aller Bewegungselemente
  • Elektronische Überwachung und Regelung des Strahlmitteldurchsatzes
  • Elektronische Überwachung und Regelung des Luftdruckes
  • Elektronische Bildschirmanzeige
  • Elektronische Überwachung der Strahldauer und Abschaltung bei Störungen und unzulässigen Abweichungen
  • Elektronische Aufzeichnung der Betriebsparameter und Kennzeichnung der Unterbrechungen und Abweichungen

Strahlraum und Drehtisch

Drehtische, Drehvorrichtungen und Düsenmanipulatoren im Strahlraum ermöglichen im Zusammenspiel mit dem unterbauten Sammeltrichter und Senkrechtförderer für das Strahlmittel einen reproduzierbaren ununterbrochenen Fertigungsablauf im Strahlraum, der einer Bearbeitung in einer geschlossenen Strahlanlage entspricht.

Krananlage

Eine Krananlage bis 10 t Tragfähigkeit transportiert schweres und großes Strahlgut vom Lieferfahrzeug bis in die unterkellerten Strahlräume.

Strahlen “vor Ort”

Große und schwere Bauteile über 10 Tonnen werden “vor Ort” beim Kunden in beweglichen Räumen oder Zelten mit geeigneten Düsenmanipulatoren unter reproduzierbaren Bedingungen gestrahlt.
(Nur am Standort Oberhausen/Ruhrgebiet)

Endreinigung durch Waschen / Spülen

In dieser Anlage können Bauteile, bis zu einer Länge von 8.000 mm und einem Außendurchmesser bis 350 mm, innen und außen durch waschen und spülen gereinigt werden. Alle Wasser führenden Teile der Anlage sind aus rostfreien Werkstoffen gefertigt. Als Wasch- und Spüllösung wird Wasser mit alkalischen Reiniger versetzt und auf ca. 70° Celsius erhitzt. Die Anlage kann vollautomatisch oder manuell betrieben werden.

Das Bauteil wird auf PU beschichteten Walzen gelagert und rotiert während der gesamten Programmlaufzeit. Gleichzeitig oszillieren einstellbare Düsenstöcke über dem Bauteil und reinigen alle Bereiche der Oberfläche. Für die Reinigung von Bohrungen und Hohlräumen werden zwei einstellbare Sonderdüsen gegenüberliegend positioniert. Durch die große Verwirbelung der Wasch- und Spüllösung werden auch diese Bereiche gereinigt. Quer- und Längsbohrungen können im manuellen Anlagenbetrieb mit geeigneten Sprühdüsen gereinigt werden. Mit Druckluftdüsen werden die Bauteile nach der Reinigung bei Bedarf getrocknet.