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Additiver Ausgleich Wohl dosierter Klebstoff wuchtet rotierende Bauteile flotter aus

Redakteur: Peter Königsreuther

Nur gut ausgewuchtete rotierende Bauteile arbeiten vibrationsfrei! Industriell wurden dynamisch so beanspruchte Komponenten durch abtragende Methoden korrigiert. Der Klebstoffspezialist Delo kann das jetzt additiv.

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Eine korrekt aufgetragene Wuchtmasse (hier pink eingefärbt) erlaubt natürlich den Einsatz des Lüfterrades bei höheren Drehzahlen, sorgt für einen leiseren Lauf und für eine längere Lebensdauer.
Eine korrekt aufgetragene Wuchtmasse (hier pink eingefärbt) erlaubt natürlich den Einsatz des Lüfterrades bei höheren Drehzahlen, sorgt für einen leiseren Lauf und für eine längere Lebensdauer.
(Bild: Delo)

Rotierende Bauteile, die mit der Delo-Idee einfacher, präziser und schneller ausgewuchten werden können, sind etwa Elektromotoren, Lüfter- oder Gebläseräder sowie ähnliche Komponenten für Turbinen und Pumpen. Was jeder vom Autofahren her kennt: Je schlechter die Reifen ausgewuchtet sind, umso ruppeliger wird die Fahrt, das gilt natürlich für alle rotierenden Bauteile. Laut Delo verringert die Methode des additiven Auswuchtens per Klebstoffauftrag Vibrationen noch besser, lässt höhere Drehzahlen zu, macht den Lauf leiser und erhöht nicht zuletzt die Lebensdauer des ganzen Systems. Bohrmaschinen etwa, deren Elektromotoren so korrigiert wurden, liegen ruhiger in der Hand, erklärt das Unternehmen.

Restunwuchten wie in der optischen Industrie erreichbar

Die bisherigen Lösungen zum Auswuchten verlangten, dass eine Komponente mehr Material brauchte als eigentlich nötig, um dieses dann an der zum Auswuchten geeigneten Stelle wieder zu entfernen – entweder zerspanend oder per Laserabtrag. Beim additiven Auswuchten mit Klebstoff wird an den fraglichen Stellen logischerweise nur soviel Material hinzugefügt, wie nötig. Das Bauteil müsse nicht mehr überdimensioniert werden, heißt es. Das spart Material.

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Delo betont, dass die Idee eine völlige Neuentwicklung ist. Zwar gebe es Alternativen mit 2-komponentigem Epoxidharz, doch die funktionierten ungenau, schlecht reproduzierbar und dauerten verhältnismäßig lange.

Delos Vorschlag ist sogar Serientauglich, wird betont. Nicht zuletzt ist es hochpräzise und der hierbei verwendete, lichthärtende Klebstoff kann in 0,1-mg-Portionen appliziert werden, heißt es weiter. Restunwuchten von lediglich 1 mg·mm sollen sich dabei einstellen lassen. Das ist laut Delo ein Wert, wie er in der optischen Industrie, wo echte Präzision verlangt wird, typisch ist. Weil die Methode sehr prozesssicher sei, könnten damit auch Probleme an Kleinlüftern gelöst werden, die mittlere Unwuchten von 50 bis 100 mg·mm beträfen.

Mit kontaktfreiem Jetting und hochdichtem Klebstoff

Eine Erklärung für die Vorteile und Präzision beim additiven Auswuchten ist, dass man Unwuchten viel genauer messen kann, verrät Delo. Dann wird die Position und Menge der ausgleichenden Wuchtmasse berechnet, heißt es weiter. Damit nur wenig lichthärtender Klebstoff benötigt werde, sollte man Systeme mit hoher Dichte nutzen.

Den Klebstoff kann man damit in ein oder zwei Wuchtebenen applizieren. Das Geschieht über das berührungslose Jetting-Verfahren, das besonders schnell und präzise applizieren kann, wie Delo erklärt. Sehr intensives UV-Licht härtet den Klebstoff dann in Sekunden aus. Man soll danach mit nur höchstens einer Korrekturschleife rechnen dürfen, bis alles passe.

Es kommt auf die geforderte Taktzeit der Bauteile an, ob das Dosieren und Aushärten in der Vermessungsstation oder woanders erfolgen, sagt Delo. Weil man diverse Prozessabläufe parallel durchexerzieren könne, ließe sich das Verfahren nicht nur für kleine Stückzahlen, sondern auch für eine Großserie einsetzen.

Verfahrensvorteile sollten sorgfältig abgewogen werden

Vergleiche man die Kosten der Wuchtmöglichkeiten Zerspanung, Laserbearbeitung oder Klebstoffauftrag, so schneide die Zerspanung am schlechtesten ab. Das liegt laut Delo auch am unvermeidlichen Werkzeugverschleiß, den Maschinenkosten und der Staub- uns Spänebeseitigung nach dem Wuchten. Die Investitionskosten für einen Laser sind zu Beginn hoch, nivellieren sich aber wieder, wenn das System zum Auswuchten bei hohen Stückzahlen eingesetzt wird, so Delo. Aber es entsteht dabei auch Feinstaub. Vom Invest her würde das Kleben zwischen Zerspanung und Laserbearbeitung liegen. Typischerweise müsse man mit mit 0,3 g Klebstoff pro Bauteil rechnen, die als Verbrauchsmaterial anzusetzen sind.

Somit haben alle Verfahren ihre Berechtigung, sind aber vor allem bezüglich der Stückzahlen und der Bauteilgröße mal mehr und mal weniger wirtschaftlich, heißt es weiter. Im Highend-Sektor sollen aber die technischen Vorteile die wirtschaftlichen Fragen ins Abseits drängen können. Delo rät, alle Verfahren in Betracht zu ziehen, aber genau durchzukalkulieren, wann sich welches davon lohnt. Vorversuche werden empfohlen.

Die Zerspanung zum Auswuchten klappt prozesssicher, bedarf aber mehr Substanz am Bauteil und versursacht mit Blick auf das präzise Antasten des Bauteils mit dem Fräswerkzeug mehr Aufwand, gibt Delo zu bedenken. Der Laser ist präzise, aber auch er braucht am Bauteil ein Mehr an Werkstoff. Ohne Opfermaterial und ebenso präzise wuchtet man allerdings mit „aufgejettetem“ Klebstoff aus. Nicht zu verachten ist dabei auch, dass man Bauteile auswuchten kann, die man nicht subtraktiv bearbeiten darf, betont Delo. Deshalb lohne sich der nähere Blick auf diese neue Art der Auswuchterei.

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