Die häwa GmbH, spezialisiert auf die Fertigung individueller Schaltschränke und Maschinengestelle, hat mit ihrer neuen Pulverbeschichtungsanlage eine technische Vorzeigeanlage geschaffen. Der Neubau wurde mit Blick auf höchste Energieeffizienz, Automatisierung und Flexibilität konzipiert und setzt neue Maßstäbe für das Unternehmen.
Gründe für den Neubau gab es mehrere. So habe sich in den letzten 25 Jahren – so alt war die vorherige Anlage – das Teilespektrum gewandelt. Die Teile heute sind teils größer, schwerer und auch komplexere Geometrien sind bei häwa verbreiteter. Zudem haben die Losgrößen abgenommen und die Teilevielfalt ist gewachsen, was eine höhere Flexibilität erforderlich macht. Nicht zuletzt wollte häwa bei der Automatisierung einen Schritt nach vorne machen, um etwa dem Thema Fachkräftemangel zu begegnen. Einen großen Schwerpunkt hat das schwäbische Unternehmen zudem auf das Thema Energieverbrauch gelegt. häwa begegnet dieser Herausforderung mit einem effizienten Energiekonzept.
Im ersten Schritt setzt das Unternehmen auf eine Sechs-Zonen-Vorbehandlung, wobei eine moderne Zirkon-Nanopassivierung vom Lieferanten Alufinish zum Einsatz kommt. Die verwendete Technologie ist phosphatfrei, was Abwasserprobleme minimiert und dennoch hohe Korrosionsschutzstandards erfüllt. Bauteile erreichen eine Beständigkeit von über 1.000 Stunden im Salzsprühnebeltest. Zum Einsatz kommen zudem eine Entfettung und mehrfache Spülung mit kaskadiertem VE-Wasser, was einerseits den Wasserverbrauch, andererseits Verschleppungen reduziert.
Als besonderes Highlight der Vorbehandlung sieht man bei häwa ein Rotationsgebläse am Ende der Vorbehandlung: Dabei wird besonders effizient Haftwasser abgeblasen, was den Trocknungsbedarf im Haftwassertrockner minimiert. Dank einer Kooperation mit einem benachbarten Sägewerk nutzt häwa zudem die Restholzverbrennung des Partners, um regenerative Energie für die Vorbehandlung einzusetzen. Neben ökologischen Vorteilen reduziert das Unternehmen somit auch die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und schafft regionale Wertschöpfung.
Flexibilität und Automation
Die eigentliche Pulverapplikation erfolgt mittels zwei baugleichen Pulverkabinen von Gema, die speziell für geringe Losgrößen und eine hohe Variantenvielfalt ausgelegt sind. Eine der Kabinen ist bereits mit einem Roboter der CMA Roboter GmbH ausgestattet, der die Vor- und Eckbeschichtung übernimmt. Der Roboter wird durch ein Teach-in-System programmiert, bei dem die Bewegungen manuell von einem erfahrenen Werker vorgegeben und gespeichert werden. Diese Methode erlaubt eine flexible Anpassung an die teils komplexen Geometrien der Werkstücke.
Noch ist nur eine der Pulverkabinen mit dem Roboter ausgestattet, die Grundlagen für einen zweiten Roboter sind jedoch durch die baugleichen Kabinen optimal gegeben. Die Pulverkabinen selbst sind mit einzeln steuerbaren Zustellachsen für eine präzise Beschichtung von großen Flächen im Innenbereich der Produkte ausgelegt.
häwa verarbeitet alle gängigen Pulverlacke, die auf dem Markt verfügbar sind und muss den Anforderungen verschiedener Kundenstandards genügen. So ist Flexibilität in der Farbversorgung ein Muss: „Vier bis fünf Farbwechsel am Tag sind bei uns normal“, erklärt Arno Müller, Geschäftsführer der häwa GmbH. Die Lackieranlage unterstützt dies durch ein ausgeklügeltes Farbwechselsystem, das unabhängig für jede Kabine arbeitet. Die automatische Steuerung garantiert dabei eine homogene Farbverteilung.
Verarbeitet werden nicht nur unterschiedliche Farbtöne, auch Speziallacke wie z. B. ESD-Beschichtungen kommen zum Einsatz. Ebenso setzt das Unternehmen mehrschichtige Pulveraufbauten ein, wenn z. B. mit hohen Umweltbelastungen für den Schaltschrank zu rechnen ist. Zusätzlich steht eine Handkabine für die manuelle Pulverlackierung von Spezialaufträgen und Nacharbeiten zur Verfügung.
Temperaturzonen für maximale Effizienz
Bei der Ofentechnik setzt häwa klassisch auf Erdgas. Die Temperaturen aus dem Holz-Wärmenetz sind mit 95 °C zu niedrig für den Einbrennofen und Gas aktuell noch die wirtschaftlichste Lösung, erklärt Müller. Um möglichst wenig Erdgas einzusetzen, sind Einbrennofen und Haftwassertrockner in verschiedene Temperaturzonen unterteilt – auch um Energieverluste zu minimieren.
Zudem sind die Ofentüren so ausgelegt, dass sie in drei Größenvarianten geöffnet werden können, so dass je nach Lackiergut möglichst wenig Wärme entweicht. Gleichzeitig ist die Ofen-Infrastruktur so konzipiert, dass sie langfristig auf Wasserstoff umgestellt werden kann – ein wichtiges Element für die Zukunftssicherheit der Anlage. Ab 2030 plant der lokale Energieversorger ein Modellprojekt mit Wasserstoff in der Region, was sich dann auch bei häwa bemerkbar machen dürfte.
Zu hoher Effizienz trägt zudem Wärmerückgewinnung bei. Nach dem Einbrennofen geben die Lackiergüter ihre überschüssige Wärme in einem speziell gekapselten Bereich ab, der über ca. 40 Meter parallel zum Haftwassertrockner läuft. Die Energie wird genutzt, um diesen aufzuheizen, was die benötigte Heizleistung deutlich reduziert.
Teile, die früher bei 160 °C aus dem Einbrennofen kamen, verlassen den Ofenbereich nun bei etwa 110 °C und können so schneller weiterverarbeitet werden. „Alles in allem haben wir den Primärenergiebedarf nahezu halbiert“, erklärt Geschäftsführer Müller.
Die Planung der Anlage erfolgte in enger Zusammenarbeit mit den Spezialisten der Rippert GmbH. häwa ist sichtlich zufrieden und mit der neuen Lackieranlage den Herausforderungen hinsichtlich Energie, Kosteneffizienz, Automatisierung und Flexibilität deutlich besser gewachsen. Das Unternehmen ist somit für den Wettbewerb bestens gerüstet und in der Lage, Kunden mit maßgeschneiderten Lösungen zu versorgen.
