Funktionsoptimiert konstruierte und über den 3D-Druck hergestellte Gesenksprühköpfe eröffnen hierbei enorme Verbesserungen in der Gesenkpflege bei der Herstellung von Aluminium-Schmiedeteilen. Die Leistungsfähigkeit und Effektivität der neuartigen Sprühköpfe haben den Kunden überzeugt. Mit einer ARWS1a Reckwalze als Vorformaggregat und der Gesenkschmiedepresse MP2500 von SMS group werden in Zhejiang Fahrwerkteile für einen namhaften Automobilhersteller von Elektroautos geschmiedet. Die leichten, aus Aluminium 3D-gedruckten Sprühköpfe arbeiten störungsfrei und überzeugen durch ein erstklassiges sehr präzises Sprühbild. Diese hervorragenden Eigenschaften unterstützen im Prozess die schnelle Taktung in optimaler Weise, die mittels einer speziell ausgeführten Hubbalkenautomatik von der SMS group erreicht wird.
Bisher wurden für solche Zwecke von der SMS group meist Plattensprühköpfe in Sandwichbauweise eingesetzt. Die neuen über das Additive Verfahren hergestellten Sprühköpfe weisen erhebliche Vorteile gegenüber den Plattensprühköpfen auf. Durch die Schichtung der Platten bei den herkömmlichen Sprühköpfen kann ein Betriebsdruck von maximal 3 bar aufgebracht werden. Bei höheren Drücken könnten die Platten dem Druck ausweichen und Luft und Sprühmedium könnten seitlich austreten. Viereckige Kanäle in konventionellen Sprühköpfen neigen im Gegensatz zu den runden und strömungsoptimierten Kanälen der 3D-gedruckten Variante zur Anlagerung von Verunreinigungen oder Grafit, was regelmäßiges intensives Reinigen nötig macht.
Additiv gefertigte Sprühköpfe: Leichter, effektiver und schneller
Nicht so bei unserem neuen 3D-gedruckten Sprühkopf: Dieser ist nahezu wartungsfrei und besteht zudem aus viel weniger Teilen. Der 3D-gedruckte Sprühkopf toleriert Drücke von bis zu 10 bar. Durch den größeren Spielraum kann beim Justieren des Sprühnebels das Aerosol exakt eingestellt und positioniert werden. Bei Bedarf kann, bedingt durch den hohen Druck und die optimierte Sprühdüsen-Geometrie, auch eine größere Menge von Sprühmedium aufgebracht werden. Die strömungsgünstigen Kanäle verhindern Ablagerungen. Die Düsen bleiben somit dauerhaft durchgängig.
Wie beim Plattensprühkopf wird auch bei diesen Sprühköpfen das Prinzip der außenmischenden Zweistoffdüse angewendet. Dies garantiert, dass es eine einheitliche Tröpfchengröße gibt und Entmischungen ausgeschlossen sind. Allerdings bietet die 3D-gedruckte Version zusätzlich noch den Vorteil, dass die Austrittsform individuell gestaltbar ist. Beim Plattensprühkopf besteht der Austrittstrichter lediglich aus einer eingebrachten Fase an den Außenplatten.
Bei den großen Sprühköpfen (Bild links) gibt es einen umlaufenden Kanal. Dieser versorgt den Sprühkopf mit der sogenannten „Blasluft“, die das Gesenk beim Einfahren der Sprühköpfe zunächst vom Zunder befreit und beim Ausfahren trocknet. Auch hier punktet der 3D-gedruckte Sprühkopf vor dem Plattensprühkopf, der immer von einem zusätzlichen Blasluftrohr umgeben werden muss.
Eine Besonderheit bei den Sprühköpfen in Zhejiang ist der erste Sprühkopf, der für das Vorgesenk zuständig ist. Die Düsen sind in Winkeln angebracht und sprühen schräg nach oben und unten. Dabei sind die Winkel so gewählt, dass die Sprühkegel exakt die Gravur der Vorform-Gesenke benetzen. Die additive Fertigung und die damit verbundene funktionsoptimierte Konstruktion macht dieses Design möglich (Bild rechts).
Die Sprühköpfe werden an gedruckte Polyamidblöcke angeschlossen, in die die Anschlussschläuche der Medienversorgung enden. Das spart Gewicht, was bei den hohen Beschleunigungen des Sprüharms die Haltbarkeit der Mechanik erhöht. Was alle 3D-Sprühköpfe von SMS eint, ist die durchbrochene Form. Es können sich keine Wasserlachen bilden, die dann beim schnellen Zurückziehen in das Gesenk fallen.
