Neben den Openair-Plasma-Anlagen zur Oberflächenbehandlung bietet die Plasmatreat GmbH auch individuelle Fertigungszellen mit Automatisierungslösungen zur nahtlosen Integration in Produktionslinien an. Dabei werden die Plasma Treatment Units (PTU) auf die prozesstechnischen Abläufe beim Kunden abgestimmt und mit verschiedenen Handling-Optionen ausgestattet. Hier löst Plasmatreat die Herausforderung einer abgestimmten Prozessautomatisierung zwischen einer effizienten Oberflächenbehandlung und einem passgenauen Handling von Baugruppen und Bauteilen. 

„Gerade für die Produktion von hohen Stückzahlen, die einer präzisen Oberflächenbehandlung von spezifischen Konturen bedürfen, oder bei der kontinuierlichen Annahme und Übergabe von Bauteilen in einem fortlaufenden Produktionsprozess werden bei uns immer wieder komplette Fertigungszellen angefragt“, erklärt Joachim Schüßler, Vertriebsleiter der Plasmatreat GmbH. Dabei geht es meistens um reproduzierbare Prozesse, die teilweise voll- oder halbautomatisch durchgeführt werden. Im Fokus steht dabei die Oberflächenbearbeitung mittels Openair-Plasma in Kombination mit unterschiedlichsten Automatisierungswerkzeugen. „Welche Systeme in unsere PTUs eingebaut werden, bestimmt der Kunde, bzw. das Projekt, das er umsetzen möchte. Innerhalb des Projektes sind beispielsweise Taktzeiten, Stückzahlen sowie reine Bearbeitungszeiträume oder das Budget definiert. Diese Vorgaben bestimmen schlussendlich, wie eine Komplettanlage zusammengestellt wird“, führt Schüßler weiter aus. So kann die Zuführung und das Handling der Teile über eine Vielzahl von Systemen, wie Robotern, Inline-Band- und Pin-Kettensystemen, Werkstückträgern, Rotationstischen, realisiert werden.

Aktuell setzt Plasmatreat eine Fertigungszelle mit den Außenabmessungen 1200x1200x2100mm (Breite × Tiefe × Höhe) für die Fahrzeugindustrie um, bei der verschiedene Steckerleisten behandelt werden. Diese Bauteile werden in Nutzfahrzeugen verbaut, beispielsweise in der Motor- oder Getriebesteuerung. Zur Herstellung dieser Steuereinheiten muss das Polyamid-Gehäuse der Steckerleiste vorbehandelt werden, damit später ein Silikondichtstoff dort anhaftet. Dazu wird die Kunststoffoberfläche mittels Openair-Plasma gereinigt und aktiviert. Hierfür wird eine Plasma-Rotationsdüse RD1004 eingesetzt, die kaltes Plasma erzeugt. Diese Plasmadüse eignet sich vor allem für thermisch empfindliche und geometrisch komplexe Oberflächen und Werkstoffe. Das patentierte Rotationsprinzip verteilt die Plasmawirkung gleichmäßig auf den zu behandelnden Materialien. Dabei wird die Oberfläche mehrmals kurzzeitig, pulsartig überstrichen, was eine sehr effektive Form der Reinigung und Aktivierung, bei gleichzeitig geringem Wärmeeintrag, darstellt. 

„Besonders spannend an diesem Projekt ist, dass in dieser PTU insgesamt 10 unterschiedliche Steckerleistentypen innerhalb eines sortenreinen Produktionsprozesses bearbeitet werden. Bei den meisten Varianten wird das Bauteil durch den Roboter zur Düse geführt, aber bei einigen Varianten auch die Düse zum Bauteil. Da kann es bei Umbauten zu Verwechslungen kommen. Um diese im Vorhinein auszuschließen, haben wir dem Kunden ein umfassendes Überwachungskonzept vorgelegt: Anhand von RFID-Chips und einer integrierten Kamera, erkennt die Anlage automatisch, welche Steckerleiste bearbeitet werden soll und welches Programm, welcher Greifer und welcher Düsenkopf eingesetzt sein muss. Unsere Software gibt direkt Hinweise, wenn eine Einstellung oder Komponente nicht zum ausgewählten Steckerleistenprogramm passt“, beschreibt Schüßler die Herausforderung.  

Der vom Kunden definierte Ablauf sieht vor, dass der Produktionsmitarbeiter die Steckerleisten aus einem Tray entnimmt und diese einzeln auf einen Drehtisch legt, der die Leisten in die Fertigungszelle transportiert. Dort werden die Steckerleisten vom Roboter aufgenommen und mit der zu bearbeitenden Bauteilseite in den Strahl der Plasmadüse gehalten. Nach der Bearbeitung des Bauteils, wird dieses wieder auf dem Drehtisch abgelegt und aus der Fertigungszelle herausgedreht. Die Taktzeit beläuft sich auf ca. 15 Sekunden pro Bauteil. „Anstatt des Mitarbeiters vor der Maschine können wir auch einen weiteren Roboter integrieren, der die Befüllung der Anlage übernimmt. Gleiches gilt für den Rotationstisch, der gegen ein Bandsystem oder ähnliches ausgetauscht werden kann. Ebenso ist es möglich, das Düsensystem zu bewegen, je nachdem, ob dies für einen Fertigungsprozess notwendig ist. Somit können wir hochflexible Openair-Plasma-Anlagen anbieten, die perfekt auf die Kundenbedürfnisse zugeschnitten sind“, führt Schüßler weiter aus.

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