Steigende Energiekosten, wachsende Anforderungen an die Nachhaltigkeit und immer kürzere Zeitfenster stellen Galvanikunternehmen vor neue Herausforderungen. Gleichzeitig rückt ein Prozessschritt zunehmend in den Fokus, der lange Zeit eher im Hintergrund stand: die Trocknung. Sie bildet den Abschluss jedes galvanischen Prozesses und entscheidet wesentlich über Produktqualität, Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit. Die Pieper Oberflächentechnik Hermsdorf GmbH nutzte deshalb die Modernisierung ihrer Gestelllinie, um auch die Trocknung auf den neuesten Stand der Technik zu bringen. Im Zuge der Modernisierung wurde die bestehende Trocknung durch einen speziell auf die Anforderungen von Pieper ausgelegten Harter-Gestelltrockner mit Wärmepumpentechnologie ersetzt, der den Energiebedarf erheblich reduziert und gleichzeitig den Durchsatz deutlich erhöht
Die Pieper Oberflächentechnik Hermsdorf GmbH gehört seit vielen Jahren zu den etablierten Lohngalvaniken in Deutschland. Das Unternehmen beschichtet Bauteile unterschiedlichster Branchen und verarbeitet täglich ein breites Spektrum verschiedenster Werkstücke. Gerade diese Vielfalt gehört zu den größten Herausforderungen in der Lohngalvanik. Unterschiedliche Geometrien, Materialien und Losgrößen verlangen nach stabilen und reproduzierbaren Prozessen, von der ersten Prozessstufe bis zur abschließenden Trocknung.
Zwischen Harter und Pieper besteht bereits seit dem Jahr 2011 eine enge Zusammenarbeit. Mehrere Trocknungsanlagen sind seitdem erfolgreich im Einsatz. Als bei Pieper die Entscheidung fiel, einen Gestellautomaten einer Generalsanierung zu unterziehen, wurden nicht nur die verschiedenen Prozesspositionen zur Abscheidung beziehungsweise Oberflächenbehandlung und die Peripherie auf neuesten Stand gehoben, auch die Trocknung sollte hier konsequent an die neue Linienkonzeption angepasst werden.
Modernisierung als Chance für effizientere Prozesse
Mit der Investition in die Gestelllinie verfolgte Pieper das Ziel, die gesamte Produktion langfristig leistungsfähiger und wirtschaftlicher aufzustellen. Da die Trocknung unmittelbar in den Materialfluss integriert ist, sollte auch sie den neuen Anforderungen gerecht werden.
Die bisher eingesetzte Gestelltrocknung arbeitete nicht zufriedenstellend. Teile mussten mit Druckluft abgeblasen und die verbliebene Flüssigkeit durch Beaufschlagung mit Heißluft entfernt werden. Die moderne Wärmepumpentechnologie arbeitet heute deutlich besser und spart Energie, wodurch der gesamte Prozess beschleunigt wird.
Wer heute eine Produktionslinie modernisiert, sollte die Trocknung immer auch als integralen Bestandteil des Gesamtprozesses betrachten, sagt Reinhold Specht, geschäftsführender Gesellschafter bei der Harter GmbH. Gerade hier lassen sich häufig erhebliche Einsparpotenziale erschließen, ohne Kompromisse bei Qualität oder Prozesssicherheit einzugehen.
Da Harter die Produktionsabläufe bei Pieper seit vielen Jahren kennt und bereits zahlreiche vergleichbare Anwendungen realisiert hat, konnte die neue Anlage direkt projektiert werden. Zusätzliche Trocknungsversuche waren aufgrund dessen nicht erforderlich.
Grundsätzlich bietet Harter jedoch die Möglichkeit, Originalbauteile im unternehmenseigenen Technikum unter realen Produktionsbedingungen zu trocknen. Dort lassen sich Luftführung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Trocknungszeit exakt auf die jeweilige Anwendung beziehungsweise die unterschiedlichen Teilefamilien abstimmen und optimale Prozessparameter bereits vor einer Investitionsentscheidung ermitteln.
Große Produktvielfalt verlangt maximale Flexibilität
Als klassische Lohngalvanik verarbeitet Pieper täglich Bauteile unterschiedlichster Kunden. Größe, Material und Geometrie wechseln kontinuierlich. Genau diese Vielfalt macht eine zuverlässige Trocknung besonders anspruchsvoll. Nach Abschluss der galvanischen Beschichtung werden sämtliche Bauteile zunächst in einer Spüle mit vollentsalztem Wasser (VE-Wasser) gereinigt. Danach gelangen die Gestelle direkt in den Harter-Trockner. Nach der Trocknung können die Werkstücke unmittelbar weiterverarbeitet, beziehungsweise für den Versand vorbereitet werden.
Unsere Kunden erwarten perfekte Oberflächen und absolut trockene und fleckenfreie Bauteile, betont Nils Nuber, Geschäftsführer der Pieper Oberflächentechnik Hermsdorf GmbH. Deshalb ist eine reproduzierbare Trocknung für uns genauso wichtig wie die eigentliche Beschichtung. Gerade bei komplexeren Geometrien oder dicht bestückten Gestellen kommt es darauf an, Restfeuchtigkeit zuverlässig auch aus schwer zugänglichen Bereichen zu entfernen. Gleichzeitig sollen empfindliche Oberflächen möglichst schonend behandelt werden.
Gestelltrockner speziell für Produktionslinie ausgelegt
Auf Basis der Produktionslinie entwickelte Harter einen speziell auf die Anforderungen von Pieper abgestimmten Gestelltrockner. Herzstück der Anlage ist die bewährte Airgenex®-Wärmepumpentechnologie. Im Gegensatz zu konventionellen Heißlufttrocknern arbeitet sie in einem geschlossenen Luftkreislauf. Die Prozessluft wird kontinuierlich entfeuchtet und anschließend wieder auf die erforderliche Temperatur gebracht.
Entscheidend für den Trocknungserfolg ist dabei nicht möglichst heiße Luft, sondern deren äußerst geringer Feuchtegehalt. Die trockene Prozessluft besitzt eine besonders hohe Aufnahmefähigkeit für Wasser und kann die Restfeuchtigkeit wesentlich schneller von den Bauteilen aufnehmen als herkömmliche Heißluft.
Wie Reinhold Specht bei seiner Arbeit feststellt, verbinden viele Fachleute Trocknung noch immer mit möglichst hohen Temperaturen. Tatsächlich entscheidet jedoch in erster Linie die Luftfeuchtigkeit über die Leistungsfähigkeit eines Trocknungsprozesses. Je trockener die Prozessluft ist, desto effizienter und energiesparender erfolgt die Trocknung. Da die Luft permanent im Kreislauf geführt wird, arbeitet die Anlage unabhängig von Witterung oder Jahreszeit konstant und reproduzierbar. Gleichzeitig verbleibt die Wärme im System, wodurch der Energiebedarf erheblich sinkt.
Seit kurzem stattet Harter seine Gestelltrockner standardmäßig mit vorbereiteten Abblasleisten und den zugehörigen Anschlussstutzen aus. Werden diese für aktuelle Bauteile nicht benötigt, bleiben Unternehmen dennoch für zukünftige Trocknungsanforderungen flexibel.
Kommen zu einem späteren Zeitpunkt Bauteile mit komplexeren Geometrien und Hinterschneidungen hinzu, lässt sich die Trocknungsleistung bei Bedarf erhöhen. Hierzu wird ein separates Gebläse an den bereits vorhandenen Gestelltrockner angeschlossen. Über die vorbereiteten Abblasleisten wird überschüssiges Wasser bereits beim Absenken des Warenträgers entfernt, bevor die eigentliche Trocknung beginnt.
Auch Pieper profitiert von dieser Neuerung und kann die bestehende Trocknung bei veränderten Anforderungen entsprechend erweitern. So kann das Unternehmen sein Bauteilspektrum flexibel ausbauen, ohne in weitere Trocknungsanlagen investieren zu müssen.
Produktivität steigt deutlich
Bei Pieper machte sich die neue Trocknungsanlage bereits kurz nach der Inbetriebnahme bemerkbar. Während die bisherige Trocknung rund 13 Minuten benötigte, beträgt die Trocknungszeit heute lediglich sieben Minuten. Dadurch verkürzen sich die Durchlaufzeiten erheblich und die neue Gestelllinie kann ihr Leistungspotenzial vollständig ausschöpfen. Gleichzeitig konnte die Prozesstemperatur von 80 °C auf 60 °C abgesenkt werden.
Besonders deutlich fällt die Verbesserung beim Energieeinsatz aus. Die installierte Nennleistung reduzierte sich von 75 kW auf lediglich 25 kW. Trotz des wesentlich geringeren Energieeinsatzes erfüllt das Trocknunsergebnis alle Erwartungen: Für uns war wichtig, dass wir Energie einsparen, ohne Abstriche bei der Qualität machen zu müssen, betont Nuber. Genau das haben wir erreicht. Die Teile verlassen den Trockner vollständig trocken und der gesamte Prozess läuft heute deutlich effizienter als zuvor. Auch die Arbeitsbedingungen profitieren von der modernen Wärmepumpentechnologie. Da deutlich weniger Wärme in die Produktionshalle abgegeben wird, verbessert sich das Hallenklima spürbar.
Das Airgenex-Verfahren und ein Vorher-Nachher-Vergleich (Bild: Harter GmbH)
Investition mit langfristigem Nutzen
Neben den technischen Vorteilen spielte auch die Wirtschaftlichkeit der Investition eine wichtige Rolle. Wärmepumpentrockner gehören heute zu den energieeffizientesten Trocknungssystemen in der industriellen Fertigung und erfüllen die Anforderungen moderner Produktionsbetriebe an Nachhaltigkeit und Ressourcenschonung.
Da Wärmepumpentrockner als besonders energieeffiziente und zukunftsfähige Technologie gelten, werden Investitionen in diese Technik bereits seit 2017 staatlich gefördert. Grundlage hierfür ist ihre hohe Energieeinsparung und ihr Beitrag zur Reduzierung von industriellen CO2-Emissionen. Auch Pieper konnte für die Modernisierung entsprechende Fördermittel in Anspruch nehmen. Dadurch verbessert sich die Wirtschaftlichkeit der Investition zusätzlich und die Amortisationszeit verkürzt sich deutlich. Förderprogramme beschleunigen die Entscheidung für moderne Trocknungstechnologien nach den Erfahrungen von Reinhold Specht erheblich: In Kombination mit den dauerhaft niedrigeren Energiekosten entstehen wirtschaftliche Vorteile, die sich über viele Jahre auszahlen.
Langjährige Partnerschaft erfolgreich fortgesetzt
Mit der neuen Gestelltrocknung verfügt die Pieper Oberflächentechnik Hermsdorf GmbH heute über eine weitere leistungsfähige und zukunftssichere Lösung, die optimal auf die modernisierte Produktionslinie abgestimmt ist. Kürzere Trocknungszeiten, niedrigere Temperaturen und ein deutlich reduzierter Energieverbrauch sorgen dafür, dass die Trocknung heute einen aktiven Beitrag zur Wirtschaftlichkeit der gesamten Produktion leistet.
Für Nuber steht daher nicht nur die Energieeinsparung im Vordergrund: Die neue Trocknung passt perfekt zu unserer Gestelllinie. Wir arbeiten heute schneller, wirtschaftlicher und gleichzeitig mit einer konstant hohen Prozessqualität. Für unsere Kunden bedeutet das zuverlässig trockene Bauteile und für uns einen dauerhaft stabilen Produktionsprozess. Die Zusammenarbeit mit Harter war – wie schon seit vielen Jahren – jederzeit vertrauensvoll und lösungsorientiert.
Auch Specht sieht in solchen Projekten die Entwicklung der Branche bestätigt: Die Trocknung entwickle sich zunehmend vom nachgelagerten Prozessschritt zum entscheidenden Faktor für Produktivität, Energieeffizienz und Nachhaltigkeit. Wer heute in eine moderne Galvanik investiert, sollte deshalb immer auch an die Trocknung mitdenken.
Kontakt
Reinhold Specht, E-Mail: Reinhold.specht@harter-gmbh.de
- www.harter-gmbh.de
Text zum Titelbild: Harter-Gestelltrockner (Bild: Harter GmbH)
