Kosten einsparen und nachhaltig produzieren durch Minimalmengensprühen

Die angestrebten Ziele waren:

• Reduzierung der Energiekosten
• Reduzierung der Werkzeugkosten durch Erreichen längerer Formstandzeiten
• Reduzierung des Wasserbedarfs und der Abwasserkosten
• Reduzierung der Zykluszeiten
• Senkung des Druckluftverbrauchs (geringere Lärmemission)
• Reduzierung der Nacharbeitskosten durch geringeren Formverschleiß
• Reduzierung der Luft-sowie Hallenverschmutzung (Brandlast)
• Weniger Energiebedarf durch Einsatz von FSD-Düsen im Verbund mit Druckwassergeräten für eine erhöhte Kühlleistung in kürzerer Zeit
• Kein oder weniger Wärmeträgeröl im Einsatz, somit Kostenreduktion bei Beschaffung und Verringerung des ökologischen Fußabdrucks

Der Versuch wurde mit der EcoSpray-Technologie von Wollin und dem wasserbasierten Trennmittelkonzentrat HERA™-Light Chem-Trend® SL-68504 von Chem-Trend durchgeführt.

Um das Minimalmengensprühen durchführen zu können, mussten einige Modifikationen an der Anlage und am Sprühwerkzeug vorgenommen werden. Unter anderem wurde ein Trennmittelversorgungssystem von Wollin angeschlossen, das Sprühwerkzeug umgebaut, zwei Einkreis-Ölheiz- und Kühlgeräte durch ein Zweikreis-Wasserheiz- und Kühlgerät ersetzt und ein Schwebekörperdurchflussmesser eingebaut. Die trennstoffführenden Leitungen wurden mit dem Systemreiniger Chem-Trend® DC-456 gespült und anschließend mit Wasser nachgespült. Der Trennstoffvorlagebehälter Wollin OSA wurde mit Chem-Trend® SL-68504 1:5 verdünnt befüllt.

Nach der Umbauphase wurde das Sprühwerkzeug ebenfalls gespült, gereinigt und mit Adaptermodulen versehen, um einen Sprühabstand von weniger als 150 mm zu erreichen. Alle Wollin SD-Düsen wurden entfernt und durch Wollin FSD Düsen ersetzt. Bis auf 2 Kugeldüsen KD-A-06 wurden ausschließlich KD-A-L-08 und KD-A-L-10 eingebaut.

Ergebnisse des Versuchs

Es konnte beim Versuch mit dem Trennmittel HERA™-Light Chem-Trend® SL-68504 1:5 verdünnt eine ausreichende Formtemperierung durch das Minimalmengensprühen erreicht werden. 

Durch den Einsatz mit einer einfachen, standardmäßig ausgelegten Formtemperierung konnte mit dem Minimalmengensprühen eine Energieersparnis der Heiz-Kühlgeräte von 72 Prozent erzielt werden.

Durch die Reduzierung der Trennstoffsprühmenge konnte der Verbrauch an Trennstoffkonzentrat um ~ 60 Prozent gesenkt werden und durch den geringeren Trennstoffauftrag wird die thermische Belastung reduziert, wodurch eine längere Formstandzeit zu erwarten ist.

Zusätzlich konnte durch den Einsatz der MMS-Technologie die Zykluszeit um 18 Prozent reduziert werden. Dies bedeutet, dass mehr Teile in der gleichen Zeit produziert werden können, was zu einer Erhöhung der Ausbringung führt.

Ein weiteres Ziel des Versuchs war es, den Wasserverbrauch und die Kosten für die Abwasserentsorgung zu reduzieren. Durch den Einsatz der Wollin EcoSpray Technologie konnte der Wasserverbrauch um 97 Prozent gesenkt werden, was zu einer erheblichen Kosteneinsparung führte. Die Kosten für die Abwasserentsorgung entfallen vollständig.

Die Reduzierung des Druckluftverbrauchs führte auch zu einer Verringerung der Lärmemissionen, wodurch sich die Arbeitsbedingungen in der Gießerei verbesserten. Durch die kürzere Sprüh-/Blaszeit bei geringerem Druck konnte der Druckluftverbrauch um ~ 76 Prozent reduziert werden.

Alle Ziele wurden erreicht

Insgesamt konnte durch den Einsatz der MMS-Technologie in Kombination mit dem wasserbasierten Trennmittel HERA™-Light Chem-Trend® SL-68504 eine erhebliche Kosteneinsparung und Produktivitätssteigerung erzielt werden.

Insgesamt zeigt der Versuch, dass auch eine einfache Formtemperierung in Standardausführung für den Einsatz der Minimalsprühtechnik geeignet sein kann, wenn sie mit der richtigen Ausrüstung und Technologie kombiniert wird.

Abschließend kann festgestellt werden, dass die Fritz Schmidt Metallgießerei GmbH & Co. KG durch den Einsatz der MMS-Technologie und des wasserbasierten Trennmittels HERA™-Light Chem-Trend® SL-68504 in der Lage war, die Produktivität zu steigern und die Kosten zu senken. Der Versuch zeigt, dass es sich lohnt, innovative Technologien in der Gießereiindustrie einzusetzen, um wirtschaftlicher und nachhaltiger zu produzieren.