Modernste und gleichzeitig bewährte Beschichtungstechnologie trifft auf ein vollautomatisches Chassis-Lager.
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erfekte Oberflächenbeschichtung für höchsten Schutz vor Korrosion: Mit dem neuen Oberflächenzentrum in Werlte bietet die Krone Nutzfahrzeug Gruppe ihren Kunden modernste und gleichzeitig bewährte Beschichtung in Kombination mit innovativer Automatisierungstechnik. Das Ziel: höchste Qualität, um den Kunden die besten Fahrzeuge für die Herausforderungen ihres Geschäfts zu bieten.
Die neue Beschichtungsanlage, die in rund 13 Monaten am Standort gebaut wurde, befindet sich in einer 120 mal 130 Meter großen und bis zu 20,5 Meter hohen Halle. 16.500 Quadratmeter bieten genug Platz für das Oberflächenzentrum mit integriertem vollautomatischen Chassis-Lager. In der Anlage werden die Chassis mithilfe eines bewährten Beschichtungskonzepts versiegelt: Die kathodische Tauchlackierung (KTL) mit abschließender Pulverbeschichtung macht das Fahrzeug hochgradig widerstandsfähig. Die Anlage ist auf ein maximales Nutzgewicht von vier Tonnen ausgelegt und erlaubt es, Rohteile aller Typen zu behandeln.
»Wir bringen den Standort Werlte auf den technisch besten Stand der Industrialisierung.«
Bernard Krone
„Mit der neuen Beschichtungsanlage bringen wir den Standort Werlte auf den technisch besten Stand der Industrialisierung, der zurzeit realisierbar ist“, sagt Bernard Krone, geschäftsführender Gesellschafter der Krone Nutzfahrzeug Gruppe. Mit 40 Millionen Euro ist dies die größte Einzelinvestition in der Geschichte des Unternehmens. Das ist ein klares Bekenntnis zum Standort, zu nachhaltiger Qualität – und zum Schutz der Natur: Das Oberflächenzentrum wird neuesten Anforderungen gerecht, der CO2-Ausstoß pro beschichtetem Chassis sinkt. Das Abgas der Einbrennöfen erhält zudem eine thermische Nachbehandlung, die Geruchsemissionen sehr stark reduziert.
»WIR HABEN UNS HOHE ZIELE GESTECKT UND SIE GEMEINSAM ERREICHT«
Volker Perk, Leiter Industrial Engineering der Krone Nutzfahrzeug Gruppe, erklärt, welche Philosophie und welche technische Meisterleistung im neuen Oberflächenzentrum am Standort Werlte verankert ist.
Seit Anfang Juli werden im Probebetrieb des neuen Oberflächenzentrums bereits erste Chassis gefertigt. Was bedeutet Ihnen das persönlich? Es macht mich sehr froh, dass wir im Team so viel geschafft haben. Wir haben uns gemeinsam hohe Ziele gesteckt – und sie durchweg vorzeitig erreicht! Alle Beteiligten haben in den vergangenen anderthalb Jahren sehr viel Kraft investiert und dafür gesorgt, dass alle unsere Ideen umgesetzt und alle Anforderungen erfüllt werden konnten. Der Bau wurde zudem realisiert, ohne die weiteren Abläufe in der Produktion zu beeinträchtigen. Das ist wirklich eine besondere Leistung. Wir konnten auch die neuen Prozesse mit den entsprechenden Schnittstellen reibungslos integrieren. Und bei alldem standen die Themen Qualität und Nachhaltigkeit immer im Vordergrund. Für mich symbolisiert das neue Oberflächenzentrum genau den Qualitätsbegriff, für den das Haus Krone steht.
Warum hat Krone in solch ein modernes Oberflächenzentrum investiert? Wir setzen damit bei der Beschichtung unserer Chassis neue Maßstäbe in Sachen Qualität, Korrosionsschutz und Nachhaltigkeit, in puncto Umweltschutz und Energieeffizienz. Und das Zentrum ermöglicht eine hochmoderne automatisierte Steuerung des gesamten Beschichtungsprozesses. Farbgebung und Montage werden entkoppelt: Dadurch gewährleisten wir die optimale Reihenfolge von Beschichtung und Montage.
Was zeichnet die Anlagen besonders vor dem Hintergrund zukünftiger Herausforderungen aus? Die hohe Automatisierung! Sie ermöglicht höchste Zuverlässigkeit und nimmt auch Druck aus dem Thema Fachkräftemangel – die Produktion ist gesichert. Mit dem Sequenzer ist ein dynamisches vollautomatisches Lager in die Beschichtungsanlage integriert, über das die Produkte in jede Bearbeitungsstufe bis hin zur Abgabe an die Montage passend eingebracht werden können. Eine moderne Fördertechnik sorgt in Kombination mit einer zentralen Prozessautomatisierung dafür, dass alle Abläufe optimal gesteuert werden, und setzt alle Bewegungen der Chassis innerhalb des Oberflächenzentrums um. Alle Programme werden vollautomatisch über Beziehungswissen generiert und bearbeitet. Jeder Bearbeitungsschritt wird entsprechend digitalisiert überwacht und dokumentiert.
»Die Themen Qualität und Nachhaltigkeit standen bei der Planung und Umsetzung immer ganz oben.«
Volker Perk
Wodurch wird der perfekte Korrosionsschutz garantiert? Wir bereiten die Werkstücke optimal vor, damit der Lack absolut lückenlos und fest anhaftet. Das komplette Chassis wird erst durch 3D-Strahlen gereinigt und entzundert. Auch die Kombination aus Schwall-, Spritz- und Tauchentfetten trägt dazu bei, genauso wie die Zinkphosphatierung mit einer ergänzenden Passivierung. Der KTL-Tauchlack gehört einer Generation an, die optimal auf Korrosionsschutz ausgelegt wurde. Er verfügt über ein spezielles Kantenschutzadditiv, das jede Kante des Chassis durch höhere Schichtdicken besser schützt. Nach der thermischen Vernetzung bei rund 190 Grad Celsius entsteht ein homogener, diffusionsdichter Lackfilm, der Umwelteinflüsse sicher vom Substrat fernhält. Das System ist in Wasser gelöst und enthält weniger als zwei Prozent Restlösemittel. Zudem läuft die Pulverbeschichtung, bei der wir alle Farbwünsche des Kunden erfüllen können, hochautomatisiert ab. Nicht zuletzt trägt modernste Ofentechnik ihren Teil dazu bei, dass wir den besten Schutz vor Korrosion realisieren können.
Einige Bereiche des Chassis sind besonders schwierig zu erreichen – wie gehen Sie damit um? Wir haben die Strahlanlage in aufwendigen Simulationsläufen darauf ausgelegt, dass das Strahlgut aus Stahl das Werkstück bis in den letzten Winkel erreicht. Es wird optimal auf die Beschichtung vorbereitet: Die Kombination aus Schwall-, Spritz- und Tauchentfettung sorgt für ein komplett sauberes und staubfreies Chassis – die optimale Basis für den weiteren Beschichtungsprozess. Das Zinkphosphat reagiert direkt mit dem Werkstoff des Chassis, und das KTL sorgt dafür, dass das Chassis überall gleichmäßig beschichtet wird, auch in Hohlräumen und komplizierten Geometrien.
Welche Rolle hat Umweltschutz bei der Konzeption des Zentrums gespielt? Uns war sehr wichtig, die Umwelt so weit wie möglich zu schonen und mit allen Ressourcen verantwortungsbewusst umzugehen. Durch intensive Planung ist uns dies auch gelungen, und wir haben mit den Anlagen eine neue Stufe der Effizienz erreicht.
Gibt es bereits nächste Schritte oder Ziele? Erst einmal freuen wir uns, dass wir unseren Kunden einen zukunftssicheren Oberflächenschutz ihrer Fahrzeuge bieten können. Natürlich verbessern wir uns immer weiter, und es wird sicher in den nächsten Monaten und Jahren weitere spannende Projekte geben – kleine wie größere.
ROH-CHASSIS-PUFFER
Die Chassis-Rohlinge werden in Viererpaketen im Oberflächenzentrum angeliefert. Die Fahrzeuge können ohne Rangieren durch die Anlieferungsschleuse fahren.
Die Pufferzone bietet Lagerplatz – hier warten die einzelnen Chassis darauf, dass sie durch die Anlage geführt werden. Wie an einer Perlenkette reiht sich dann ein Schritt an den nächsten: ein präzise geplanter, exakt getakteter und automatisierter Prozess. An einer Aufbindestation mit zwei Hallenkränen übernimmt die Fördertechnik das Roh-Chassis.
Die Anlage nutzt die warme Luft aus den Abkühlbereichen innerhalb der Beschichtung, um zu gewährleisten, dass die angelieferten Chassis auf Raumtemperatur aufgewärmt und trocken in die weiteren Prozessschritte übergeben werden. Ein Lüftungssystem leitet diese Luft direkt in den Roh-Chassis-puffer.
STRAHLANLAGE MIT ENTSANDUNGSSTATION
Die erste Station, die jedes Chassis durchlaufen muss, umfasst das Strahlen und die Entsandung: Weil die Chassis im Rohzustand angeliefert werden, wird das Metall hier zielgerichtet mit unzähligen Stahlkugeln beschossen. So werden Walzhaut, Zunder und Verunreinigungen entfernt, und es entsteht eine saubere, blanke, metallische Oberfläche mit genau definierter Rauigkeit, an der die Vorbehandlung und die KTL-Beschichtung später optimal haften.
Die Strahlanlage ist mit 22 Turbinen ausgestattet – das sind mehr als doppelt so viele wie in der vorherigen Anlage. So lässt sich ein optimales Strahlergebnis erzielen. Die intelligente Anordnung unterstützt dieses Ziel: Die Turbinen sind dreidimensional im Strahlraum angeordnet, sodass sie nahezu alle Oberflächen der Chassis-Konstruktion erreichen. Im Strahlprozess werden etwa 25 Tonnen des Stahl-Strahlguts mit einer Geschwindigkeit von bis zu 300 Kilometern pro Stunde an das Chassis geschleudert. Herunterfallendes Strahlgut wird über Förderschnecken zurück- und dem Prozess erneut zugeführt.
Nach der Behandlung bleiben noch viele Stahlkugeln auf dem Chassis und in Hohlräumen zurück. Von ihnen wird das Chassis an der Entsandungsstation befreit: Dazu wird es an einer Vorrichtung fixiert, die es mit Dreh- und Kippbewegungen mehrmals um die eigene Achse bewegt. Zurück bleibt ein gereinigtes Chassis mit sauberer, metallisch blanker Oberfläche.
BECKENSTRASSE
In der Beckenstraße wird das Chassis vorbehandelt und dann KTL-beschichtet. Nach Testserien mit mehr als 1.000 Prüfblechen und Prüfkörpern hat Krone sich für die Trikation-Zinkphosphatierung entschieden – und damit für die derzeit beste bewährte Technik.
Die Anlage lässt sich dreischichtig betreiben. In der Vorbehandlung wird das Chassis nacheinander in verschiedene Becken getaucht. Die Bäder werden rund um die Uhr umgewälzt, damit Badparameter wie der pH-Wert konstant bleiben. Die Parameter werden durchgehend geprüft. Innerhalb von etwa 90 Minuten durchläuft jedes Chassis die folgenden Stationen:
A) Schwall- und Spritzentfettung: Das Chassis wird mechanisch gereinigt. Während der Einfahrt in das Spritzentfettungsbecken wird es abgespült und anschließend mit einer Vielzahl von Düsen abgespritzt, während es kontinuierlich bewegt wird.
B) Tauchentfettungsbäder und Spülen: In dieser Station wird das Chassis erneut sorgfältig gereinigt und entfettet. Dazu dienen Bäder mit spezieller Flüssigkeit. Das Metall wird jeweils zweimal in die Tauchentfettungsbäder sowie die Spülbecken getaucht.
C) Vorbereitung der Oberfläche für eine fehlerfreie KTL-Beschichtung: Vor der eigentlichen Beschichtung mittels kathodischer Tauchlackierung erfolgt die Zinkphosphatierung. Das ist ein chemisches Verfahren, das den Werkstoff ideal auf die Aufnahme des Lacks vorbereitet. Er wird in eine saure Lösung getaucht, die die gewünschte Reaktion mit dem Metall auslöst. Die Zinkphosphatierung erhöht die Haftfähigkeit der Beschichtung und schützt vor Korrosion. Anschließend wird das Chassis noch zweimal gespült, bevor ein Passivierungsbad die Zinkphosphatierung optimal beendet: Dabei wird die Oberfläche noch einmal komplett und gleichmäßig geschlossen. Danach folgt ein weiterer Spülgang in entmineralisiertem Wasser.
D) KTL-Beschichtung: In einem Becken mit dem Lack wird das Chassis final versiegelt. Beim Eintauchen dringt der Lack auch in kleinste Hohlräume, sodass er das Metall gleichmäßig und sicher beschichtet. Bei über 300 Volt Gleichspannung und etwa 2.300 Ampere wird der KTL-Lack auf die Oberfläche des Chassis abgeschieden. Danach werden die Komponenten noch zweimal gespült, wobei überschüssiger Lack entfernt wird.
GLANZLEISTUNG AUF GANZER LINIE
Im Oberflächenzentrum von Krone durchlaufen die Roh-Chassis zur optimalen Versiegelung einen hochgradig automatisierten Beschichtungsprozess, der Energieeffizienz, Langlebigkeit und höchste Qualität zusammenbringt.
KTL-ÖFEN
Die Beschichtung muss trocknen. Dazu verfügt die Anlage über zehn große KTL-Öfen, die auf rund 190 Grad Celsius definiert aufgeheizt werden. In diesem Prozess verbindet sich der KTL-Lack fest mit der Oberfläche des Chassis. Je nach Typ des Chassis dauert das etwa 40 bis 60 Minuten. Die Lackschicht vernetzt sich zu einem homogenen, geschlossenen Film, der das Bauteil bei seinen zukünftigen Einsätzen hochgradig zuverlässig schützen wird. Zum Abkühlen wird es mit Außenluft umströmt. Eine thermische Nachverbrennungsanlage reinigt die Abluft der Öfen.
PUFFERPLÄTZE
Hier kühlen die Chassis passiv ab und werden dann gelagert, bis sie in die Pulverbeschichtung weiterfahren. Bei diesem Schritt kann der Kunde einen individuellen Farbton wählen: Alle RAL-Farben sind möglich. Die Wunschfarbe wird in einer der beiden Pulverkabinen in der Anlage aufgebracht – für jede neue Farbe wird die Pulveranlage entsprechend umgestellt. Da die Prozessautomatisierung die Beschichtungsreihenfolge vorgibt, erkennt das System, wenn ein Farbwechsel ansteht, und leitet die Umstellung bei den Pulverkabinen automatisch ein. Über Transferbrücken können die Chassis dynamisch gelagert werden. Deshalb lässt sich der Wechsel der Farben optimieren – für höchste Effizienz und möglichst wenig Abfall. Mit dem Sequenzer hat Krone ein dynamisches und zu 100 Prozent automatisches Lagersystem installiert: Per Push-&-Pull-Fördersystem können die Bauteile zwischen allen Prozessschritten zwischengelagert werden. Traktoren schieben oder ziehen die Warenträger in Fahrtrichtung, Querbewegungen werden über Transferbrücken ausgeführt. Das erfordert relativ wenig Kraftaufwand und ermöglicht den Einsatz eines leichten und energiesparenden Warenträgers. Der Sequenzer fasst rund 200 Chassis. Aufgabe dieses dynamischen Lagers ist es, die Beschichtungsanlage von der Montage zu entkoppeln. Als Sequenzrichter übernimmt es auch die Aufgabe, mithilfe der Prozessautomatisierung vor der Pulverbeschichtung eine optimale Reihenfolge herzustellen, bevor die Chassis in der für die Montage passenden Sequenz an die weitere Fertigung abgegeben werden.
PULVERKABINEN
In dieser Station wird das Pulver auf das Chassis aufgebracht: Die Anlage sprüht kleinste Partikel in Pulverform als Wolke an das statisch geladene Werkstück. Mittels eines 3D-Scangitters wird das Fahrzeug im Einlauf der Pulverkabine komplett vermessen, und die 47 Automatik-Achsen ordnen sich im optimalen Beschichtungsabstand um das Chassis an, um eine gleichmäßige Pulverschicht aufzutragen. Nach diesem Arbeitsschritt wird das Chassis auf die zweite Ebene des Oberflächenzentrums gebracht.
PULVERÖFEN
Die Pulverbeschichtung muss ebenfalls im Ofen behandelt werden. Die Pulveröfen sorgen dafür, dass sich die Partikel leicht verflüssigen und dann aushärten – so verbinden sie sich optimal mit der KTL-Beschichtung und haften schlagfest an der Oberfläche.
PUFFERPLÄTZE UND ABGABE AN DIE MONTAGE
Die komplette Beschichtung ist abgeschlossen, und das Chassis ist bereit für die Montage. Bis zum Abruf bleibt es dank der Prozessautomatisierung im Sequenzer. Bereits bei der Eintaktung in den Roh-Chassis-Puffer stand die Montagereihenfolge für das Chassis fest. Wenn der Montageabruf erfolgt, wird das fertig beschichtete Chassis in die vorgegebene Reihenfolge eingeordnet und der Montage zugeführt.
