Dürr baut Lackiererei für Elektrofahrzeuge in China

In Elektrofahrzeugen werden vermehrt Kunststoff- und Leichtbauteile eingesetzt, die separat lackiert werden und erst in der Endmontage-Linie an die Karosserie montiert werden. Auf diese Veränderungen stellen sich die Abläufe in den Lackierlinien ein.

Bevor die Karosserien in der Lackierkabine ihren Decklackauftrag erhalten, durchlaufen sie die Vorbehandlung (VHB) und die kataphoretische Tauchlackierung (KTL). Für den Auftrag des Korrosionsschutz-Lacks kommt das Rotationstauchverfahren RoDip^® zum Einsatz. Die Rotationsbewegung der Karosserien ermöglicht den Verzicht auf Ein- und Auslaufschrägen beim Tauchbecken, was zu einer deutlichen Platzersparnis führt. Aufgrund kleinerer Badvolumina verbraucht RoDip^® weniger Energie, Wasser und Chemikalien und senkt so die Stückkosten.

Im Anschluss werden die Nähte am Unterboden abgedichtet, ein flächiger Unterbodenschutz aufgetragen und Dämmschutzmatten im Innern der Karosserie aufgespritzt. Diese Aufgaben übernimmt der neue EcoGun2 3D Applikator, der sich für alle Sealing-Materialien und -Prozesse eignet. Aus der neuen Kanalführung im Applikatorkopf resultieren höhere Standzeiten und ein geringeres Druckniveau in der Materialversorgung. Die innovativen Applikatoren sind auf insgesamt acht EcoRS 16 bzw. EcoRS 30L16 Robotern montiert und tragen das Dichtungsmaterial vollautomatisch auf die Karosserien auf. 

Die Lackierlinie selbst besteht aus einer Füllerstation sowie einer Innenlackier- und zwei Außenlackierstationen für den Decklack. Hier werden die Karosserien teilweise ausgeschleust und für die Zweiton-Dachlackierung erneut in die Decklacklinie gefördert. Der abschließende Klarlackauftrag erfolgt ebenfalls in vollautomatischen Innen- und Außenlackierstationen. Zur größtmöglichen Reduzierung der Lösemittelemissionen wird der Abluftstrom nicht nur aus den Klarlackkabinen, sondern auch aus den Farbmischräumen  abgereinigt.

Da hier im Lackierprozess besonders große Abluftvolumenströme entstehen, die jedoch nur geringe Schadstoffbeladungen aufweisen, ist die Kombination aus einer hocheffizienten VOC-Aufkonzentrierung (Ecopure^®  KPR) mit nachgeschalteter thermischer Abluftreinigung (Ecopure^® TAR) ideal. Die notwendige Energie für die Desorptionsluft in der KPR-Anlage wird aus dem Reingas der thermischen Abluftreinigung zurückgewonnen. Dadurch reduziert sich der Energiebedarf. Die hocheffiziente  Dürr Ecopure^®  Abluftreinigung reduziert die Lösemittelemissionen um mehr als 95% und unterschreitet damit die besonders strengen Emissionsgrenzwerte.

Insgesamt sorgen 26 EcoRP E/L033 und EcoRP E/L133 Lackierroboter für den vollautomatischen Lackauftrag. Acht EcoRP 130 Scara-Roboter unterstützen den Lackierprozess als Türöffner und ein EcoRP 133 agiert als Haubenöffner im Frontbereich. Die Kofferraumhaube sowie die Kotflügel für die Elektrofahrzeuge sind aus Kunststoff gefertigt und werden erst später an die Karosserie montiert. Auf den Haubenöffner im Heckbereich kann daher komplett verzichtet werden. 

Erstmals bei einem lokalen chinesischen Automobilhersteller werden die EcoBell3 Ci Zerstäuber von Dürr eingesetzt. Sie eignen sich besonders für die Innenlackierung mit Wasserlacken und kommen dabei ohne die Komplexe Potenzialtrennung aus. Durch die kompakte Bauweise erreicht der Zerstäuber jeden Winkel im Innern der Karosserie. Die robuste Hochspannungstechnik agiert mit minimaler Eigenverschmutzung und liefert höchste Qualität und einen maximalen Lackauftragswirkungsgrad. Kurze Spül- und Farbwechselzeiten sowie schnelle Reinigungsintervalle im Zusammenspiel mit dem Zerstäuberreiniger EcoBell Cleaner D2 erhöhen die Anlagenkapazität und die Produktivität.

„Industrie 4.0“ ist das Schlagwort für die digitale Weiterentwicklung der klassischen Produktionstechnik zur intelligenten Fabrik. Dürr bietet hierfür mit seinem digital@DÜRR-Ansatz ein breites Lösungsspektrum. Dazu zählt nicht nur die Produktionssteuerung iTAC.MES.Suite, sondern auch die Integration einer neuen Softwarelösung für die Frisch- und Abluftsteuerung bei den Trocknern in Hefei. Das intelligente Luftmanagementsystem EcoSmart VEC von Dürr agiert vollautomatisch und liefert „Energy on Demand“. Beim Trocknen der frisch lackierten Karosserien senkt diese Technologie den Verbrauch von Gas und Strom in erheblichem Umfang. Bei konventionellen reingasbeheizten Trocknersystemen werden Frischluftversorgung und Abluftentsorgung mit einem konstanten Volumenstrom gefahren. Das Luftmanagementsystem EcoSmart VEC von Dürr hingegen ist eine vorausschauende Steuerung. Sie steuert den Volumenstrom von Frisch- und Abluft in Abhängigkeit von Anzahl und Position der Fahrzeuge, die sich aktuell im Trockner befinden. 

Das System stellt somit stets eine optimale und individuelle Versorgung jeder einzelnen Trocknerzone sicher und verbindet Energieeffizienz und gleichbleibend hohe Lackierqualität miteinander. Die Abluft aus den Trocknern wird über die integrierte Nachverbrennung Ecopure^® TAR mit Wärmerückgewinnung gereinigt und danach wieder zur Trocknerbeheizung genutzt. 

Die neue Version der Bediensoftware EcoScreen 3D-OnSite wurde um weitere intelligente Programmier- und Simulationsmöglichkeiten ergänzt. Die Software ist das perfekt abgestimmte Werkzeug zur Parametrierung, Programmierung und Simulation von Ecopaint Robotern. Der neue 3D-Kern unterstützt alle gängigen CAD-Datenformate.

Die Robotersteuerung EcoRPC stellt smarte Testfunktionen wie Ventil-, Bremsen- oder Pumpentests zur Verfügung. Auf dieser Basis erhält der Betreiber jederzeit ein detailliertes Zustandsbild der Anlagentechnik. Über Ampelfunktionen werden die Ergebnisse der Tests visualisiert. Daraus ist für den Anlagenbediener einfach zu erkennen, ob beispielsweise ein Ventil sofort zu tauschen ist oder ob alles zuverlässig im grünen Bereich arbeitet.

Eine weitere intelligente Softwarefunktion der EcoRPC-Steuerung regelt das Zusammenspiel von Hauptnadel im Zerstäuber und Dosierpumpe. Das selbstlernende System ermöglicht hochgenaue Schaltpunkte für die Lackierbahnen der Roboter und ermittelt gleichzeitig den Verschleiß an Pumpe und Nadel. Die sensorbasierte Farbdruckregelung sorgt zudem für eine minimale mechanische Beanspruchung der Pumpe sowie für eine konstante Ausflussmenge und damit für konstante Prozessqualität.

Für die intelligente Fabrik der Zukunft, lassen sich die Robotersteuerungen problemlos in ein zentrales Datennetz einbinden und sind in der Lage, alle prozessrelevanten Informationen der Sensoren und Aktoren als Datenstream an übergeordnete Wartungs- und Steuerungssysteme beim Kunden oder an die Dürr Service Cloud zu übertragen.