Als man damit begann, das thermische Spritzen in eine Niederdruckatmosphäre zu verlegen, kam die Frage nach passenden Handlinggeräten auf, denn Personen dürfen die mit dem Edelgas Argon gefüllte Vakuumkammer nicht betreten. Zunächst wurden einfache, elektromechanische Handhabungssysteme verwendet, die durch ebenso einfache Steuerungen von außerhalb der Kammer angetrieben wurden.

Plasmabeschichtung im Vakuum

Ein Bediener stellt das Werkstück auf einen Drehtisch, den er auf einem Schlitten aus der Kammer fährt. Nach dem Schließen der Kammer evakuiert die Anlage die Luftatmosphäre, erzeugt das Vorvakuum und flutet dann mit Argon, bis der erforderliche Beschichtungsdruck erreicht ist. Beim Beschichten entsteht durch das Zuführen von Argon-Wasserstoffgasen ein Plasmastrahl. In den sich ausbildenden Strahl injiziert die Anlage den pulverförmigen Beschichtungswerkstoff. Während der Roboter beim Beschichten mit der Plasmaspritzpistole den Konturen des Werkstücks folgt, bewegt die Steuerung des KR 15 auch die Achse des Drehtisches. Nach dem Beschichten flutet die Anlage die Kammer bis zu einem Druck von 500 mbar mit Argon und im Anschluss daran bis zu einem Druck von 1.000 mbar mit Luft. Bei einem Anfluten nur mit Luft würde das Werkstück oxydieren. Zuletzt öffnet der Bediener die Kammer, fährt den Drehtisch vor und entnimmt das Bauteil.

• KUKA Roboter KR 15
• PC-basierende KUKA Robotersteuerung einschließlich Control Panel mit Windows-Oberfläche
• Drehtisch
• Lineareinheit
• Motoren und Steuerungsmodule für die Zusatzachsen
• Modifikation des Roboters
• Roboterprogrammierung
• Inbetriebnahme

• Fit fürs Vakuum
  
  Damit sich der KR 15 in einer Niederdruckatmosphäre so betreiben lässt, wie in einer normalen Atmosphäre, wurde er technologiespezifisch angepasst. Dies gilt, einschließlich der ebenfalls über die Robotersteuerung geregelten Zusatzachsen, uneingeschränkt in Bezug auf Lebensdauer, Geschwindigkeit und Genauigkeit.
  
  
  
• Hohe Flexibilität
  
  Die Überlegenheit des Roboters gegenüber einem Handhabungsgerät beruht vor allem auf seinen sehr flexiblen Bewegungsgeometrien, durch die selbst die komplexen Formen von Turbinenschaufeln und Hüftimplantaten problemlos beschichtet werden können.
  
  
  
• Exakt reproduzierbar
  
  Bei Einsatz eines Roboters sind die Prozesse inklusive der Bewegungsabläufe vollständig dokumentierbar und exakt reproduzierbar. Ferner lassen sich in diesem Fall die Möglichkeiten der Off-Line-Programmierung und der Prozessvisualisierung nutzen.
  
  
  
• Gleichmäßige Qualität
  
  Ein Roboter erzielt eine gleichmäßigere Schichtdicke. Dies ist wichtig, denn oft können oder dürfen die Teile aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht nachgearbeitet werden.