Häufig gestellte Fragen

Wie funktioniert die Schnelltrocknung?

Für die extreme Zeitersparnis sind hauptsächlich 3 Parameter verantwortlich:

• Ein spezielles Infrarotlicht, dessen Wellenlänge genau auf das Spektrum von Wasser abgestimmt ist, nur auf der Oberfläche wirkt und nicht in die Tiefe geht.
• Ein hochturbulenter Luftwirbel mit Spitzengeschwindigkeit
  über 8 m/sec
• Eine extrem trockene Luft, die Feuchte beträgt teilweise unter 8 %.

Eine spezielle Luftkühlung sorgt dafür, dass die Schalentemperatur den vorher eingestellten Sollwert nicht übersteigt. Kontinuierlich erfasst und für die Regelung benötigt werden die aktuelle Luftfeuchtigkeit, die Kammertemperatur und vor allem die Oberflächentemperatur der Traube. Alles ist so aufeinander abgestimmt, dass die Wachstemperatur nicht über 25 °C ansteigt und auch die Schale nicht reißt. Die Balance wird durch das Zusammenspiel aller 3 Komponenten bewirkt. Fehlt eine der drei Komponenten, funktioniert das System nicht mehr.

 

Welche effektive Zeitersparnis ist mit dem neuen Verfahren möglich?

Grundsätzlich lässt sich aufgrund zu vieler Einflussgrößen wie Schichtzahl, Transportwege zur und von der Trocknung und Verhältnis der Schichten aus wasserlöslichem zu alkoholischem Binder kein einheitlicher Faktor festlegen.

Als Faustregel kann man sagen, dass eine Schale, die bisher 3 Tage für den Aufbau benötigte (zuzüglich 1-2 Tage für die Nachtrocknung), mit Hilfe des neuen Verfahrens innerhalb von 4 Stunden gebaut ist und sofort anschließend ausgewachst werden kann. Es gab jedoch auch schon Schalen, die normalerweise 9 Tage zur Herstellung  brauchten, die durch Einsatz der neuen Technik nach 11 Stunden fertig waren. Dabei wurde jedoch bewusst nicht der Weg der extremsten Trocknung, sondern die sichere, d.h. sanftere Variante gewählt.

Grob lässt sich feststellen, dass sich durch den Einsatz der neuen Technik die Trocknungszeit um den Faktor 20 - 30 verkürzen lässt.

 

Wie sieht es mit dem R.O.I. (Return on Investment) aus?

Diese Frage ist ganz einfach oder auch überhaupt nicht zu beantworten, denn wie bewertet man die extreme Zeitersparnis ?

Da der Faktor „time to market“ heute immer wichtiger wird, ist der Vorteil einer drastisch verkürzten Trocknungszeit sehr groß. Und wenn immer mehr Firmen diese Technik einsetzen, werden die bisherigen Lieferzeiten von mehreren Wochen dem Kunden nur noch schwer zu vermitteln sein.

Bei einem Investment deutlich im 6-stelligen Bereich und einer angenommenen Tagesleistung von 50 Schalen (Booster und Tunnel) armortisiert sich die Anlage nach 2-3 Jahren. Dies setzt voraus, dass man Mehrkosten pro Schale von 6-7 Euro akzeptiert. Nicht berücksichtigt sind dabei die eingesparten Kosten für anteilige Arbeitszeit, Hallenbelegung und Energie, die während der konventionellen Trocknung anfallen.

 

Funktioniert das Verfahren nur mit speziellen Wachsen, Schlickern und Sanden ?

Das Schnelltrocknungsverfahren funktioniert mit allen handelsüblichen Materialien und benötigt keine Sonderwerkstoffe. Alle wasserlöslichen Schlicker, Sande und Wachse, die im normalen Feingussverfahren eingesetzt werden, können auch beim Cyclone-Prozess verwendet werden.

 

Welche Schlicker können verwendet werden, wasserlösliche und alkoholische?

Grundsätzlich funktioniert das System nur mit wasserlöslichen Bindern wegen des vorgegebenen Spektrums Infrarotlicht. Alkoholische Schlicker können zumindest vorerst mit der neuen Technik nicht getrocknet werden.

Zahlreiche Feingießereien interessieren sich auch deshalb für das neue Verfahren, weil sie aus kosten- und umwelttechnischen Gründen den Alkoholschlicker durch den wasserlöslichen Schlicker in Zukunft ersetzen wollen. Die durch den Einsatz des wässrigen Binders befürchteten deutlich längeren Bauzeiten lassen sich durch die Cyclone-Schnelltrocknung verkürzen bzw. sogar ins Gegenteil umkehren.

 

Kommt es durch die höheren Trocknungstemperaturen nicht vermehrt zu Rissbildung oder Wachsdeformation?

Da die höheren Trocknungstemperaturen von max. 38 – 40 °C nur an der Oberfläche herrschen und nicht in die Tiefe dringen, bleibt das Wachs stabil. Unterstützend wirkt dabei auch die Verdunstungskühlung, die effektiv bis zu
10 °C ausmacht und das Wachs automatisch kühlt.

Da man die Parameter Trocknungszeit und maximale Trocknungstemperatur ebenso wie minimale Feuchte frei vorwählen kann, lässt sich eine Rissbildung grundsätzlich vermeiden. Man muss nur die Parameter sauber untereinander justieren.

 

Wie wirkt sich das Verfahren auf die Schalenfestigkeit und Permeabilität aus?

Alle Untersuchungen, die bei MK Technology, aber auch bei industriellen Feingießern gemacht wurden, zeigen, dass sich das neue Verfahren auf Schalenfestigkeit und Permeabilität positiv auswirkt bzw. zumindest keine Verschlechterung eintritt, d.h. das in der Regel die Festigkeit ebenso wie die Luftdurchlässigkeit höher ist.

Erreicht wird die bessere Luftdurchlässigkeit u.a. auch dadurch, dass die Schale mit weniger Schichten aufgebaut werden kann. Die höhere Schalenfestigkeit erklärt sich aus der innigeren Verbindung der SiO2 Kolloide bedingt durch die höhere Oberflächentemperatur und das stärkere Diffusionsgefälle innerhalb der Schlickerschicht.

 

Funktioniert das Verfahren auch bei komplexeren Strukturen, abgeschatteten Teilen und tiefen Sacklöchern?

Ja, uneingeschränkt ja.

Eine Erklärung hierfür ist die extreme Verspiegelung des Innenraumes, so dass das Rotlicht zumindest für einen kurzen Zeitraum auch auf komplizierte Innenstrukturen fällt. Darüber hinaus erreicht die turbulente und trockene Luft auch den entlegensten Winkel und trocknet dort.

Bislang konnte noch jedes Teil, auch das Komplizierteste, mit Hilfe des neuen Verfahrens getrocknet werden.

 

Gibt es ein Programm für alle Schichten, Geometrien- und Teilegrößen?

Nein, es gibt kein Standardprogramm.

Jede Schicht muss anders prozessiert werden und auch die Bauteilgeometrie und die Bauteilgröße muss bei der Voreinstellung der 3 Hauptparameter berücksichtigt werden. Für die Prozessierung der einzelnen Schichten werden grundsätzlich Empfehlungen ausgesprochen, die Feinjustierung muss der Anwender in der Praxis jedoch selbst vornehmen.

Ist das Verfahren nur für den schnellen Prototypenbau geeignet oder gibt es bereits Lösungen für die Serienfertigung?
Die erste Anlage wurde für den Bereich Prototyping konzipiert und umfasste deshalb neben der Schnelltrocknung auch Schlickerfässer, Besander und Roboterarm.

Wegen des enormen Interesses seitens der industriellen Feingießer wurden zwischenzeitlich auch reine Trocknungssysteme entwickelt, die seit geraumer Zeit im Einsatz sind. Beim Booster handelt es sich um eine vertikale einzelne Trockenkammer zur Beschleunigung der Trocknung einzelner Trauben.

Der modular aufgebaute und beliebig erweiterbare Tunnel ist eine Durchlauftrocknungsanlage zur Integration in die Serienfertigung. Alle Systeme - Cyclone , Booster und Tunnel - werden bereits bei zahlreichen Firmen eingesetzt.