Mechanisch bearbeitete Edelstahl-Schienenprofile für die Milchindustrie
Molkereimaschinen arbeiten in einer dauerhaft nassen Umgebung mit aggressiven Reinigungsmitteln, weshalb Edelstahl für tragende und funktionale Bauteile zwingend ist. Ein Hersteller von Maschinen für die Milchverarbeitung benötigte ein leicht zu reinigendes und zu wartendes Führungsschienenprofil aus Edelstahl mit einer speziellen Querschnittsgeometrie und halbrunden, bearbeiteten Nuten mit einer Rauheit von maximal Ra 1,2 µm. Die ursprüngliche Spezifikation sah Warmwalzen vor, doch angesichts der benötigten Mengen und der engen Rauheitstoleranz in den Nuten schlug Montanstahl das Fräsen als wirtschaftlichere und technisch geeignetere Fertigungsroute vor. Das Ergebnis war ein Prototyp, gefolgt von einer Charge von über 700 kg; die Mass- und Rauheitsprüfungen führte der Kunde im Werk von Montanstahl durch, und die Lieferung erfolgte vor dem vereinbarten Termin.
Warum Warmwalzen die Rauheitsanforderung in den Nuten nicht erfüllen konnte
Der Querschnitt der Führungsschiene umfasste zwei halbrunde Nuten mit einem Radius von R5 ±0,1 mm und einer Oberflächenrauheit in den Nuten von höchstens Ra 1,2 µm. Warmwalzen erzielt zwar Massgenauigkeit im Gesamtquerschnitt, kann die Rauheit in einer Nut jedoch nicht auf dieses Niveau begrenzen: Die gewalzte Oberfläche einer konkaven Form übernimmt die Struktur der Walzenoberfläche, die ohne nachträgliche Bearbeitung den Schwellenwert von Ra 1,2 µm nicht erreicht. Bei der geforderten Losgrösse von knapp über 700 kg wäre eine Kombination aus Warmwalzen und Nachbearbeitung teurer gewesen als das direkte Fräsen aus Flachstahl. Das Fräsen gab Montanstahl zudem in einem einzigen Fertigungsablauf die Kontrolle über Nutgeometrie und Rauheit, ohne die Werkzeug- und Rüstkosten einer Walzkampagne für ein Nicht-Standardprofil.
Mehrstufiges Fräsen, Kundenabnahme im Werk, Lieferung vor Termin
Die Profile wurden in mehreren Schritten gefräst, um die vorgegebene Nutgeometrie zu erreichen und die Rauheit in den bearbeiteten Nuten innerhalb der Toleranz von Ra 1,2 µm zu halten. Der mehrstufige Ansatz ermöglichte einen schrittweisen Materialabtrag und eine fortschreitende Oberflächenverfeinerung, ohne den thermischen Verzug, den aggressives Fräsen in einem Durchgang bei dünnen Querschnitten verursachen kann. Bevor die gesamte Charge zum Versand freigegeben wurde, führte der Kunde die Mass- und Rauheitsprüfungen direkt im Werk von Montanstahl durch und überprüfte die Übereinstimmung mit der Spezifikation vor Ort. Die komplette Charge wurde in Holzkisten verpackt und in Luftpolsterfolie eingewickelt, um die bearbeiteten Oberflächen während des Transports zu schützen, und die Lieferung erfolgte vor dem vereinbarten Termin.
Anwendungskontext
Dieses Projekt gehört zum Segment Lebensmittel und Getränke von Montanstahl, in dem bearbeitete und Sonderprofile aus Edelstahl für Molkereimaschinen, Anlagen der Lebensmittelverarbeitung und hygienische Tragwerksanwendungen gefertigt werden, bei denen Oberflächenrauheit, Reinigbarkeit und Korrosionsbeständigkeit Teil der funktionalen Spezifikation sind. Die Milch- und Lebensmittelbranche benötigt regelmässig Querschnitte, die ein Konstruktionsprofil mit präzise bearbeiteten Oberflächen verbinden, eine Kombination, die sich bei kleinen Losgrössen allein durch Walzen nicht erreichen lässt. Die Bearbeitungskompetenz von Montanstahl deckt diesen Bedarf vom Prototyp bis zu kleinen und mittleren Serien ab, mit der Möglichkeit einer Kundenabnahme im Werk vor dem Versand.