Präzise Oberflächentechnik für den schweren Stahlbau
Automatisierte Strahl- und Beschichtungslösungen für großdimensionierte Stahlbauteile
Die MEKON Metallkonstruktions GmbH mit Sitz im niedersächsischen Rastdorf ist auf die Fertigung großformatiger und hochbelastbarer Stahlkonstruktionen spezialisiert. Zum Produktspektrum zählen unter anderem Gitterkonstruktionen, wie massive Masten und Tragstrukturen für Umspannwerke für die Energieinfrastruktur, die unter anspruchsvollen Umweltbedingungen eingesetzt werden. Entsprechend hoch sind auch die Anforderungen an Oberflächenqualität und nachhaltigen Korrosionsschutz.
Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wurde 2024 die MEKON Industriebeschichtungs GmbH & Co. KG, ebenfalls mit Sitz in Rastdorf, geründet. Die neue Gesellschaft erweitert damit den bestehenden Geschäftsbereich um die präzise Oberflächentechnik.
Vor diesem Hintergrund wurde durch die SLF Oberflächentechnik GmbH mit Hauptsitz in Emsdetten und der MEKON Industriebeschichtungs GmbH & Co.KG eine durchgängige, auf industrielle Serien- und Projektfertigung ausgelegte Strahlanlage mit Strahlroboter sowie zwei kombinierte Spritz- und Trockenkabinen realisiert, die sowohl hohe Durchsatzraten als auch maximale Arbeits- und Prozesssicherheit gewährleisten. Die SLF Oberflächentechnik verfügt über eine mehr als 35-jährige Erfahrung in der Entwicklung und Fertigung durchdachter, kundenindividueller Anlagen für die industrielle Oberflächentechnik.
MEKON erweiterte das Werk in 2025 um eine neue Produktionshalle, in der auch die moderne Oberflächentechnik integriert wurde. Das Projekt wird durch Mittel aus dem niedersächsischen Multifondsprogramm 2021-2027 unterstützt. Die SLF Oberflächentechnik begleitete und unterstützte die Planungen von Beginn an.
Anlagenkonzept: Durchgängige Prozesskette vom Strahlen über das Lackieren bis zur Trocknung
Die Anlagentechnik besteht aus einem großdimensionierten Freistrahlraum mit integriertem Strahlroboter, einem ReCo-Blaster® aus dem Hause SLF sowie zwei kombinierten Spritz- und Trockenkabinen. Ziel war die Realisierung einer medien- und lufttechnisch optimierten Prozesskette, die reproduzierbare Oberflächenzustände gemäß gängiger Korrosionsschutz- und Beschichtungsnormen ermöglicht.
Kombination aus Robotik und manueller Strahltechnik
Der Strahlraum verfügt über Abmessungen von 21 m Länge sowie je 7 m Breite und Höhe. Diese Geometrie erlaubt die Bearbeitung von Bauteilen mit einer maximalen Werkstückgröße von bis zu 16,5 × 2,75 × 2,75 m (L × B × H). Die Anlage ist für den Zweischichtbetrieb ausgelegt und ermöglicht sowohl automatisierte als auch manuelle Bearbeitungsprozesse innerhalb derselben Kabine. Als Strahlmittel wird Korund oder Stahlkies eingesetzt.
Das automatisierte Längsfördersystem (Flachförderer) und das Querfördersystem mit Förderschnecke unterhalb des Schwerlast-Gitterbodens befördert das Strahlgut zur Aufbereitung in den sich an den Strahlraum anschließenden Technikraum. Hier befindet sich auch das großzügig ausgelegte Strahlmittelsilo, das für die Bevorratung mit den beiden unterschiedlichen Strahlmitteln mit zwei Kammern ausgestattet wurde.
Ein wesentliches Merkmal des Strahlraumkonzepts ist die Hybridstrategie aus vollautomatisierter Robotertechnik und manueller Strahltechnik. Darüber hinaus kann sowohl der Betrieb des ReCo-Blaster® als auch der manuelle Betrieb einfach auf das schonendere Sweepen umgeschaltet werden. Diese Kombination erhöht nicht nur die Flexibilität im Produktionsalltag, sondern ermöglicht auch eine wirtschaftliche Bearbeitung wechselnder Werkstücke und Losgrößen.
ReCo-Blaster®: 8-achsige Strahlrobotik für großformatige Werkstücke
Der zum Einsatz kommende ReCo-Blaster®, ein speziell für großformatige, schwere Bauteile konzipierter 8-achsiger Strahlroboter, ist in der Lage eine große Strahlkraft mit präziser Düsenausrichtung zu kombinieren.
Die kinematische Struktur gliedert sich in zwei Funktionseinheiten:
Einem 3-achsigen Deckenportal, bestehend aus Brückenachse, Laufkatzenachse und Vertikalachse sowie einer kompakten 5-achsigen Kinematik unterhalb der Vertikalachse, bestehend aus Drehachse, Schulterachse, Ellenbogenachse, Handgelenkachse und Drehschwenkachse.
Die Achsen des Portals ermöglichen die großräumige Positionierung des Roboters innerhalb des Strahlraums und stellen die Basis für lange Verfahrwege entlang der Werkstückgeometrie dar.
Die 5-achsige Kinematik hingegen sorgt für die präzise Orientierung der Strahldüse in Bezug auf Anstellwinkel, Abstand und Strahlrichtung – entscheidend für eine gleichmäßige Oberflächenrauheit und reproduzierbare Strahlprofile.
Alle acht Achsen werden synchron gesteuert, wodurch sowohl großflächige Bahnbewegungen als auch feinste Korrekturen in Echtzeit möglich sind.
Programmierung und Prozessstabilität
Die Erstellung und Optimierung der Strahlprogramme erfolgt über eine speziell auf die Anlagenarchitektur abgestimmte Offline-Programmierung. Dadurch können Bewegungsabläufe und Prozessparameter unabhängig vom laufenden Betrieb entwickelt und getestet werden.
Im Rahmen einer praxisorientierten Anwenderschulung wurden die Mitarbeitenden der MEKON Industriebeschichtungs GmbH & Co. KG intensiv in den Prozess eingearbeitet. Inhalt der Schulung sind unter anderem Erstellung und Anpassung von Bahnprogrammen, Optimierung von Strahlwinkeln und Verfahrgeschwindigkeiten, Prozessüberwachung und Fehlerdiagnose sowie wartungsrelevante Parameter und Verschleißkontrolle.
Für die automatisierte Bearbeitung werden die Bauteile schienengeführt in den Strahlraum eingebracht, eine automatische Längspositionsbestimmung des Werkstücks mittels Sensoreinheit im ReCo-Blaster® macht eine manuelle Positionierung durch den Werker überflüssig. Somit werden Fehler ausgeschlossen und der Zeitaufwand deutlich minimiert.
Spritz- und Trockenkabine: Luftführung und Energiekonzept
Die nachgelagerten Spritz- und Trockenkabinen mit 15 m und 18 m Länge sind jeweils 7,3 m breit und 4 m hoch. Der Einsatz von zwei Kabinen erlaubt eine klare funktionale Zuordnung der Prozessschritte und ermöglicht so eine große Flexibilität und Zeitersparnis beim Beschichten und Trocknen der Werkstücke.
Thermisches System
Die Beheizung erfolgt über einen Gasflächenbrenner, der die Kabinen ohne Abgas-Energieverluste auf die gewünschte Temperatur erwärmt. Durch die Kombination mit einem Wärmerückgewinnungssystem wird der Energieverbrauch zusätzlich signifikant reduziert. Dieses System gewährleistet eine gleichmäßige Temperaturverteilung im gesamten Kabinenvolumen und schnelle Aufheiz- und Abkühlphasen für die wechselnden Produktionszyklen.
Kundenindividuelle Systemintegration
Die gesamte Anlagentechnik wurde in enger Abstimmung zwischen den Verantwortlichen bei MEKON und SLF kundenindividuell geplant, gefertigt, montiert und in Betrieb genommen. Die neue Anlagentechnik ist so optimal für die Produktionsprozesse der MEKON Industriebeschichtung konzipiert. Die SLF-Anlagentechnik wurde bei diesem Projekt mit schallgedämmten Kabinengehäusen in Paneelbauweise sowie den großen Be- und Entladetoren kombiniert – auch dies lässt sich bei den individuell geplanten Anlagen auf Wunsch realisieren.
Das Resultat ist eine skalierbare und zukunftssichere Lösung, die sowohl den hohen technischen Anforderungen als auch den wirtschaftlichen und betrieblichen Aspekten bei der MEKON Industriebeschichtungs GmbH & Co. KG gerecht wird.