Plasmaschneiden: Eine moderne Lösung für die sicherere und schnellere Angussentfernung und den Gussteilzuschnitt in Gießereien

Plasmaschneiden: Eine moderne Lösung für die sicherere und schnellere Angussentfernung und den Gussteilzuschnitt in Gießereien

Seit über 6.000 Jahren werden Werkzeuge, Bauteile und Strukturen in Gießereien gefertigt und bilden das Fundament von Gesellschaften auf der ganzen Welt. Von frühen Bronzewerkzeugen bis hin zu den komplexen Aluminium- und Eisengussteilen, die in heutigen Fahrzeugen, Maschinen und Infrastrukturen zum Einsatz kommen: Gießereien stehen von jeher an der Schnittstelle zwischen Tradition und Innovation. Trotz enormer Fortschritte im Hinblick auf Materialien, Prozesssteuerung und Automatisierung ist die Arbeit in einer Gießerei nach wie vor eine tägliche Herausforderung.

In dieser Umgebung zählen die manuelle Angussentfernung und der manuelle Gussteilzuschnitt seit Langem zu den anspruchsvollsten und gefährlichsten Aufgaben. Bei der Handhabung von Hämmern, Bandsägen, Kappsägen, Trennscheiben und Schleifmaschinen ist das Personal zahlreichen Risiken ausgesetzt, von Verbrennungen und Schnittverletzungen bis hin zu Verletzungen durch wiederholte Belastung und Stoßgefahren. In vielen Betrieben wird der Prozess aufgrund veralteter Werkzeuge, ungenauer Teilepassung und Fachkräftemangels zusätzlich erschwert. Gießereien haben außerdem mit Teilevariabilität und -bewegung, begrenztem Platzangebot und gelegentlichen Beschädigungen oder Verunreinigungen von Teilen durch Schmiermittel und Handhabung zu kämpfen.

Trotz all dieser Komplexität bleiben die Kernschritte des Gießprozesses unverändert: Geschmolzenes Metall wird in Formen gegossen, abgekühlt und in seine endgültige Form gebracht. Der Gussteilzuschnitt und die Angussentfernung (das Entfernen von überschüssigem Material, Angüssen und Gießtrichtern) sind unerlässliche Bearbeitungsschritte, die sicherstellen, dass ein Teil für die nachfolgende Bearbeitung, Inspektion oder Montage bereit ist.

Darum revolutioniert Plasmaschneiden die Veredelung in Gießereien

Plasmaschneiden hat sich schnell als leistungsstarke Alternative für Gießereien etabliert, die ihre Geschwindigkeit, Präzision und Sicherheit sowohl bei der Angussentfernung als auch beim Gussteilzuschnitt verbessern möchten. Im Gegensatz zu mechanischen Werkzeugen, die auf Kontaktkraft beruhen, wird beim Plasmaschneiden ein fokussierter Strahl ionisierten Gases eingesetzt, um Metall sauber zu schmelzen und abzutragen. Plasmaschneiden bietet dadurch mehrere inhärente Vorteile:

• Hohe Schnittgeschwindigkeiten in einer Vielzahl leitfähiger Metalle

• Minimale Verformung, da keine mechanische Belastung auftritt

• Kein Vorwärmen erforderlich, ermöglicht das Zuschneiden, während die Gussteile noch heiß sind

• Gleichbleibende Qualität auch auf variablen oder unebenen Oberflächen

• Integrierte Sicherheitsvorteile durch reduzierten Kontakt des Bedieners mit risikoreichen Werkzeugen

Plasma eignet sich hervorragend für die in Gießereien gängigen Werkstoffe: Stahl, Edelstahl, Gusseisen, Aluminium, Kupfer und Legierungen. Diese Vielseitigkeit macht es besonders wertvoll in Umgebungen mit hoher Materialvielfalt oder in Anlagen, die sowohl herkömmliche als auch neue Generationen von Gussteilen herstellen.

Powermax SYNC: Ein neuer Maßstab für Produktivität und Bedienersicherheit

Der Hypertherm Powermax SYNC bietet zusätzliche Vorteile für den Einsatz in Gießereien. Diese Systeme zeichnen sich durch folgende Merkmale aus:

• Berührungsloses Schneiden, wodurch die ergonomische Belastung erheblich reduziert wird

• Dank der schnellen Heißschnittfunktionen können Bediener direkt nach dem Shakeout mit der Angussentfernung beginnen

• Vereinfachte Einrichtung und Verschleißteile dank einteiliger SYNC-Kartuschen

• Digitale Kommunikation zwischen Kartusche und Netzteil für optimale Einstellungen

Während die manuelle Angussentfernung mehrere Werkzeuge erfordern kann, wird der Prozess beim Plasmaschneiden auf einen einzigen, kontrollierten Arbeitsgang reduziert. Durch die Minimierung des Zeitaufwands für die Handhabung von scharfkantigen Graten, spröden Angüssen oder instabilen Gussteilen können Gießereien die Produktion beschleunigen und Verletzungen reduzieren.

Produktivitätssteigerung: Schnellere Arbeitsabläufe und bessere Materialrückgewinnung

Einer der größten Vorteile des Plasmaschneidens ist die Beschleunigung des Teileflusses. Da Gussteile vor dem Schneiden nicht abgekühlt werden müssen, ermöglicht das Plasmaschneiden ein schnelleres Entfernen und Zurückführen überschüssigen Materials in den Ofen. Dies senkt den Energieverbrauch, verkürzt die Schmelze-Rückführungszyklen und trägt direkt zu niedrigeren Betriebskosten bei.

Nicht zu vergessen:

• Plasma reduziert den Ausschuss durch Werkzeugkollisionen oder Fehlausrichtungen erheblich.

• Die Schnitte sind sauberer und gleichmäßiger und reduzieren oder eliminieren das sekundäre Schleifen.

• Abweichungen in der Gussgeometrie lassen sich dank des großzügigen Abstands beim Plasmaschneiden problemlos bewältigen.

Diese Verbesserungen sind besonders wertvoll für Aluminiumgießereien, wo Ausschuss und Nacharbeit höhere Material- und Handhabungskosten verursachen.

Eine Zukunft ohne Abgratpressen: Darum steigen Hersteller auf Plasma um

Viele Gießereien setzen nach wie vor auf Abgratpressen, die zwar effektiv sein können, aber mit erheblichen Einschränkungen verbunden sind:

• Sie erfordern teure Matrizen und laufende Werkzeugeinstellungen.

• Selbst geringfügige Teileabweichungen können zu Blockierungen oder beschädigten Gussteilen führen.

• Sie beanspruchen viel Bodenfläche und können Engpässe verursachen.

• Mechanische Kräfte können dünne oder komplexe Gussteile verformen.

• Die Wartungskosten steigen mit zunehmendem Alter der Pressen.

Plasmaschneiden bietet eine flexiblere, kostengünstigere und anpassungsfähigere Lösung. Die Anpassung an Abweichungen erfordert keine neuen Werkzeuge. Bediener oder Roboter können den Schnittpfad ganz einfach aktualisieren. Diese Anpassungsfähigkeit verkürzt die Umrüstzeit erheblich und eröffnet neue Möglichkeiten für Effizienz bei der Produktion heterogener Teilen und geringer Stückzahlen.

Automatisierung: Die Zukunft des Gussteilzuschnitts

Moderne Gießereien erkennen zunehmend, dass es bei der Automatisierung nicht nur um Geschwindigkeit geht. Es geht auch um Sicherheit, Konsistenz und Personalentwicklung. Die Plasmatechnologie lässt sich nahtlos integrieren in:

• Industrieroboter

• Kollaborative Roboter (Cobots)

• Sichtsysteme

• Fortgeschrittene Software zur Bewegungssteuerung

Automatisierte Plasmaschneidzellen bieten:

• Flexible Schneidpfade für mehrere Teile und Größen

• Zuverlässige Wiederholbarkeit bei minimalem Bedienereingriff

• Geringerer Platzbedarf als Abgratpressen oder Bearbeitungszentren

• Geringere Investitionskosten im Vergleich zu Laser- oder Hydrauliksystemen

In vielen Betrieben verwandelt die Automatisierung Gussteilzuschnitt und Angussentfernung von kräftezehrenden Engpass-Arbeitsschritten in einen skalierbaren, vorhersehbaren und kontinuierlichen Prozess.

Unterstützung der Belegschaft von heute und morgen

Die Gewinnung und Bindung von qualifizierten Arbeitskräften ist weiterhin eine der größten Herausforderungen in der Gießereibranche. Das manuelle Zurechtschneiden ist körperlich anstrengend, riskant und oft schwierig zu besetzen. Durch die Verlagerung dieser Aufgaben auf plasmabasierte Prozesse schaffen Gießereien sicherere, attraktivere Arbeitsplätze, deren Fokus auf folgenden Aufgaben liegt:

• Systemeinrichtung und -überwachung

• Programmierung von Robotern

• Qualitätsprüfung

• Prozessoptimierung

Diese hochqualifizierten Positionen tragen dazu bei, langfristige Karrierepfade aufzubauen und gleichzeitig Verletzungen und Fluktuation zu reduzieren. Die Plasmatechnologie modernisiert nicht nur die Produktion, sondern auch die Arbeitsbedingungen.

Eine zukunftsweisende Lösung mit Wurzeln in traditioneller Handwerkskunst

Gießereiarbeiten werden immer eine Handwerkskunst bleiben, doch die Werkzeuge dieses Handwerks entwickeln sich weiter. Plasmaschneiden bietet eine zukunftsfähige Lösung, die sich nahtlos in die traditionelle Metallbearbeitung einfügt und gleichzeitig die dringenden Anforderungen von heute erfüllt: verbesserte Sicherheit, berechenbare Qualität, flexible Produktion und langfristige Belastbarkeit.

Angesichts des anhaltenden Drucks durch Modernisierung, Kostenkontrolle und Fachkräftemangel bietet Plasmaschneiden eine Möglichkeit, Traditionen zu bewahren und gleichzeitig in eine effizientere, anpassungsfähigere und menschenzentrierte Zukunft zu investieren. Die Powermax SYNC-Systeme und die Roboterintegration von Hypertherm ermöglichen es Gießereien, Innovationen zu nutzen, ohne auf das Handwerk zu verzichten, das die Branche seit Jahrtausenden prägt.