Sollen Ihre Bauteile länger leben?

Lebensdauer von Bauteilen verlängern, Maschinenstandzeiten erhöhen, Produktionskosten senken, Ressourcen sparen ¿ Ziele, die für jede industrielle Fertigung gelten. Einen hohen Stellenwert nimmt hier Thermisches Spritzen ein, eine Technik, die sich zu

Bei Absperrarmaturen werden in der chemischen Industrie und anderen Industriezweigen weichdichtende Systeme, beispielsweise auf PTFE-Basis, eingesetzt. Mit steigenden Drücken, Temperaturen und Feststoffanteilen in den Medien halten diese Systeme in Kugelhähnen den erhöhten Belastungen oft nicht mehr Stand. In enger Zusammenarbeit mit einem großen Kunden löste das 1986 gegründete Unternehmen KVT Kurlbaum GmbH aus Osterholz-Scharmbeck bei Bremen das Problem durch die Entwicklung eines metallischen Dichtsystems. Die selbst hergestellten Kugeln für Kugelhähne werden je nach Anforderung mit einer Hartmetall-, Keramik- oder Hart-legierungsschicht gegen Korrosion und
Verschleiß geschützt. Bei der Wahl der Beschichtungswerkstoffe in Verbindung mit Grundwerkstoff und Verfahren kommt es auf die verschiedensten Faktoren an. „Medium, Temperaturen, Druck, Schalthäufigkeit und Konstruktion spielen dabei eine große Rolle“, erklärt Günter Kurlbaum, Gründer und Inhaber von KVT. „Umfangreiche Versuche und langjährige Erfahrung unterstützen die Auswahl.“
 Die Beschichtungen werden durch Flamm-spritzen oder Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen (kurz: HVOF – high velocity oxygen fuel) aufgetragen. Bei einigen Beschichtungswerkstoffen wird zusätzlich eine Wärmebehandlung, beispielsweise der Sinterprozess, durchgeführt. Bei diesem Einschmelzverfahren gehen Schicht- und Grundwerkstoff eine homogene Verbindung ein. Der schwierigste Teil bei der Herstellung metallischer Dicht-systeme besteht in der Endbearbeitung. KVT hat für die Behandlung der extrem harten und verschleißfesten Oberflächen eine spezielle kostengünstige Fertigungsmethode entwickelt, mit der höchste Formgenauigkeit und Oberflächengüte bis auf 5 µm erreicht werden. Heute gelangen 10 bis 15 Prozent aller Kugelhähne mit metallischen Dichtungen zum Einsatz. Durch laufende Neu- und Weiterentwicklungen hält KVT die führende Position auf dem deutschen  Markt.
 Verschleißschutz ist wichtig für die indus-trielle Fertigung. Dieses innovative Potenzial möchte Kurlbaum mit seinen knapp 20 Mitarbeitern künftig verstärkt auch in anderen Branchen einsetzen. Noch stammt ein Großteil der in Deutschland, den Benelux-Ländern, der Schweiz und den USA angesiedelten Kunden aus dem Maschinen- und Armaturenbau, der Chemischen Industrie inklusive Petrochemie sowie der Erdgasförderung. Doch das könnte sich bald ändern. Verschleißschutz gehört in jeder Branche zu den wichtigen Themen. „Wo auch immer die Lebensdauer eines Bauteils verlängert werden soll, bietet das Thermische Spritzen möglicherweise die gewünschte Lösung“, verdeutlicht Kurlbaum und führt als Beispiel den stark wachsenden Sektor der Umwelttechnik an. Ein weiterer Vorteil neben der Standzeiterhöhung zeigt sich in der oft mehrfachen Reparaturfähigkeit des Werkstücks. Dadurch werden nicht nur Kosten, sondern auch wertvolle Ressourcen eingespart.
 Verfahrenstechnische Verbesserungen erschließen dem Thermischen Spritzen immer neue Anwendungen. So gewährleisten die jüngs-ten HVOF-Anlagen – dank extrem hoher Gasgeschwindigkeiten bis zu dreifacher Schallgeschwindigkeit – auch bei sehr dünnen Schichten hervorragende Dichte und Haftfestigkeit. Das altbekannte Hartverchromen, bei dem hochgiftiges Chrom 6 entsteht, muss der umwettfreundlichen Alternative des Hochgeschwindigkeits-Flammspritzens jetzt immer mehr weichen.
 KVT verfügt unter anderem über zwei voll prozess- und robotergesteuerte HVOF-Anlagen. Beide messen und speichern automatisch alle für den Spritzprozess maßgeblichen Daten über den gesamten Zeitraum und bereiten sie für die Dokumentation auf.
 Um für möglichst viele denkbare Anwendungen gerüstet zu sein, hält Günter Kurlbaum sein Unternehmen stets auf dem neuesten Stand der Technik. So besitzt KVT hochmoderne CNC-gesteuerte, Dialog-
programmierbare Dreh- und Fräsmaschinen. Sie eignen sich zur Herstellung der kompliziertesten Werkstücke sowie zur Bearbeitung besonders hochwertiger Materialien wie Hastelloy, lnconel, Monel oder Titan. Vorab durchgeführte Simulationen beschränken das Risiko der Ausschussproduktion auf ein Minimum. Alle Anlagen sind miteinander vernetzt, so dass immer und überall jedes gewünschte, auf ein bestimmtes Bauteil zugeschnittene Programm aufgerufen werden kann. „Der zentrale Rechner setzt die erstellten Programme um, so dass wir sie an allen Maschinen mit den unterschiedlichen Steuerungen verwenden können, ohne jedes Bauteil neu programmieren zu müssen“, erklärt Kurlbaum. Die Flexibilität der Produktionsanlagen spiegelt sich im Sortiment der Firma wider, das zum Beispiel über 1000 verschiedene Bauteile allein für die Erdgasindustrie enthält.
 Für die bestmögliche Betriebsauslastung sorgt ein Produktionspla-nungssystem, das die gesamte Auftragsabwicklung inklusive Kapazitäts-planung, Maschinenbelegung, Lieferterminsteuerung etc. optimiert. Dank eines umfassenden Warenwirtschaftssystems bleibt der exakte Ø
× Fertigungsstand jedes Auftrags stets abrufbar. Detaillierte Produktionspläne erleichtern die Durchführung von Folgeaufträgen. „Unsere
leistungsstarke Logistik befähigt uns, von der Idee bis zum einbaufertigen Werkstück alles aus einer Hand zu liefern“, erklärt Kurlbaums Tochter Heike Bielinski, die ihrem Vater als Geschäftsführerin zur Seite steht. „Das entspricht den Bedürfnissen unserer Kunden, die ja nicht einfach ein Produkt, sondern eine komplette Problemlösung suchen.“ Beispielsweise wenn ein Bauteil den Ansprüchen nicht mehr standhält oder eine kostengünstigere Verfahrenstechnik gefunden werden soll.
 Dazu untersuchen die KVT-Fachleute zunächst alle für das Bauteil  relevanten Faktoren, bei Bedarf auch vor Ort. Grundmaterial und Be-lastung des Werkstücks spielen ebenso eine Rolle wie das Medium, in dem es zum Einsatz gelangt, sowie spezielle Anforderungen an Formgenauigkeit und Oberflächenqualität. In enger partnerschaftlicher Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber entwickelt das Unternehmen dann Schritt für Schritt einen Lösungsvorschlag: Auswahl von Grundmaterial sowie Beschichtungswerkstoff und -verfahren, fertigungsgerechte Zeichnung, Herstellung eines Musterteils, Probeläufe etc. Danach kalkuliert KVT die Kosten und vereinbart mit dem Kunden die exakte Auftragsabwicklung inklusive Qualitätssicherung und etwaiger Lagerhaltung. „Wir produzieren Einzelteile ebenso wie Serien; bei Bedarf auch ‚just in time‘“, betont Heike Bielinski.
 Bei der  Entwicklung innovativer Problemlösungen nutzt KVT nicht nur das eigene Know-how. Der Betrieb steht mit renommierten Hochschulen in Verbindung und pflegt den Erfahrungsaustausch mit anderen Verschleißschutz-Spezialisten. Ein wichtiges Forum hierfür bildet die 1992 gegründete GTS Gemeinschaft Thermisches Spritzen e.V. Günter Kurlbaum, der sich im Vorstand der Interessengemeinschaft engagiert, zählte mit seinem Unternehmen zu den ersten Mitgliedern. Fast 125 Anwender und Förderer des Thermischen Spritzens gehören der Vereinigung heute an. Mit der Zertifizierung nach GTS QM RL hat sie im Bereich thermischer Beschichtungen einen für alle nachvollziehbaren, periodisch von unabhängigen Institutionen überwachten Qualitätsstandard geschaffen. KVT unterzog sich bereits 1997 erfolgreich dieser kurz zuvor eingeführten zusätzlichen Personen- und Produktmittelprüfung, die über die Anforderungen der DIN EN ISO 9000 weit hinausgeht.
 Als Ende 1999 die Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt SLV München erstmalig eine formalisierte Ausbildung zum Thermischen Spritzen anbot, griff KVT als erstes Unternehmen zu. „Alle drei Spritzfachleute haben die Prüfung zum European Thermal Sprayer auf Lebenszeit abgelegt“, berichtet der stolze Firmeninhaber. Günter Kurlbaum legt großen Wert auf die fachliche Qualifikation seiner Mitarbeiter, unter denen sich auch zwei Azubis befinden. Moderne Technik und zeitgemäße Management-Systeme sind eben nur in Verbindung mit Fachkompetenz von Nutzen.