Besonderheiten des Härtens von Ventilen

Das Oberflächenhärten von KFZ-Ventilen stellt für viele Wärmebehandlungsverfahren eine große Herausforderung dar. Dies hat unter anderem folgende Gründe:

• es handelt sich um die Behandlung hochlegierter Stähle
• die Toleranzen für die Diffusionsschichtdicke sind sehr eng
• Anforderungen an die Maß- und Formbeständigkeit sind hoch
• Ventile dürfen nicht zerkratzen
• hohe Stückzahlen werden produziert

Plasmanitrieren von Ventilen

Plasmanitrieren ist im Vergleich zum Hartverchromen und anderer Nitrierverfahren eine sehr effiziente und umweltfreundliche Art der Behandlung von Ventilen. Unter anderem bietet das Plasmanitrieren folgende Vorteile:

• beste Reproduzierbarkeit
• Möglichkeit der Behandlung bei niedrigen Temperaturen
• kein Einsatz umweltschädlicher Substanzen
• optimale Automatisierbarkeit

Wir möchten Ihnen gerne eine unserer vollautomatischen Anlagen zur Behandlung von Ventilen vorstellen. In diesem Fall konnte unser Kunde durch den Einsatz des Eltropuls Verfahrens das Verchromen ersetzen. So spart er Kosten und leistet einen Beitrag zur Umwelt.

Aufgabenstellung für ELTROPULS

• Stückzahl 120.000 Ventile pro Arbeitstag
• 4 verschiedene Bauteiltypen
• 2 unterschiedliche Werkstoffe (Stahl X50CrMnNiNbN21.9 und X45CrSi9.3 )

Lösung ELTROPULS

In gemeinsamen Gesprächen haben unser Kunde und wir uns für eine vollautomatisierte Lösung entschieden. Die Ventile werden direkt auf dem Förderband aus der spanabhebenden Bearbeitung an die Eltropuls Linie geliefert. Die Eltropuls-Linie übernimmt dabei folgende Aufgaben:

• Reinigung der Ventile
• Bestücken der Gestelle durch Schwenkarmroboter
• Transport der beladenen Gestelle in die Plasmanitrieranlage
• Automatischer Prozessstart der Anlage
• Transport der Gestelle mit nitrierten Ventilen aus der Plasmanitrieranlage
• Entladen der Ventile auf ein Förderband

Um alle Kundenwünsche zu einem geringen Preis zu realisieren waren kreative Lösungen gefragt. Es werden Greifer verwendet die mehrere Ventile gleichzeitig transportieren. Die Automatisierung erkennt die verschiedenen Ventiltypen und passt dann die Greif- und Ablagepunkte an. Hierdurch werden Mitarbeiterfehler ausgeschlossen.

Ergebnis

Nach ca. 1-jähriger Dauer des Projektes waren unser Kunde und wir begeistert!

Die geforderte Taktzeit wurde mit 0,72s/ Teil unterboten. Es wurde in hervorragender Qualität produziert. Für den hochchromhaltigen Stahl X50CrMnNiNbN21.9 werden in der Serie 13 ± 3 μm bei der Dicke der Diffusionszone erreicht. Für die ferritischen Stähle X45CrSi9.3 liegt das Streuband in der Dicke der Diffusionszone bei 24 +/- 3 μm. Die Kosten für die Behandlung der Bauteile lag bei weniger als 10 Cent.