Wartungsarme Dosierpumpen für galvanische Prozesse

Automobilproduzenten setzen verstärkt auf metallisierte Kunststoffoberflächen. Vor allem bei Fahrzeugen der Mittel- und Oberklasse tragen Chromoberflächen sowohl im Interieur als auch im Exterieur erheblich zur Hochwertigkeit bei. Die Bedien- und Zierelemente müssen dabei höchsten technischen und optischen Anforderungen genügen.

Die BIA Kunststoff- und Galvanotechnik GmbH gehört zu den Marktführern für Bauteile mit metallischer Oberfläche im und am Auto. Die Produkte des familiengeführten Unternehmens finden sich in den Fahrzeugen fast aller führenden Hersteller. Am Unternehmenssitz in Solingen (D) sind vier Galvanikanlagen im Einsatz, die zu den modernsten und leistungsfähigsten der Branche gehören. Mehr als 950 Mitarbeiter produzieren hier täglich mehr als 450000 metallisierte Kunststoffteile. Jedes von ihnen wird vor der Auslieferung zu 100 Prozent geprüft.

 

 

Modernste Verfahren für innovative Produkte

«Während früher vor allem glänzende Chromoberflächen gefragt waren, geht der Trend aktuell zu Mattchromoberflächen», erläutert Alexander Zabel, Leiter Instandhaltung bei BIA. Mit eigenen Oberflächen wie «BIA Black Diamond Chrome», dem haptisch erlebbaren «BIA Texture Chrome» oder technischen Eigenentwicklungen wie dem durchleuchtbaren «BIA Nachtdesign» und dementsprechend einem hohen Know-how im Bereich der selektiven Beschichtung hat sich das Unternehmen als kompetenter Partner der Automobilindustrie etabliert.

Bei der Realisierung der gewünschten Chromoberflächen kommt alles aus einer Hand: von der Anlagenplanung, der Konstruktion, dem Werkzeugbau und Spritzguss bis hin zur Endprüfung. Dabei setzt man sowohl bei den verwendeten Materialien als auch in der Produktion auf innovative Verfahren: «Unsere Kernkompetenz liegt im Bereich Galvanik», sagt Alexander Zabel. «Unsere selbst konzipierten Galvanikanlagen gehören sicherlich zu den modernsten ihrer Art.» Die Transportwagen mit den Warenträgern (Gestelle), auf denen die Kunststoffteile aufgesteckt sind, werden per W-LAN gesteuert. Die Fahrwegpositionierung erfolgt über optische Lasermesssysteme und die Stromübertragung mittels Induktion.

 

Mit den «Qdos»-Dosierpumpen werden bei BIA wichtige Zusatzstoffe in die Galvanikbäder dosiert.

Exakte Dosierung als Schlüssel zum Erfolg

Einen höchsten Anspruch auf Innovation erhebt das Unternehmen auch bei den Dosierstationen der Galvanikanlagen. «Zu jeder unserer vier Galvanikanlagen gehört auch eine Dosierstation», erläutert Christian Fanenbruck, als Galvaniseurmeister für zwei der vier Galvanikanlagen zuständig. Hier werden den Galvanikbädern durch mehrere Dosierpumpen wichtige Zusatzstoffe wie Glanzbildner, Netzmittel oder Beschleuniger zu dosiert. «Bei einer modernen Galvanikanlage spielt die Frage wann, wo und in welcher Form zu dosiert wird, eine entscheidende Rolle für die Qualität des Endprodukts», erläutert Alexander Zabel. «Daher ist die Dosierstation ein zentraler Bestandteil der Galvanikanlage.» Denn nur wenn hier mit höchster Genauigkeit gefördert wird, stimmt die Konzentration der Zusätze in den galvanischen Bädern und damit letzten Endes die Qualität der Beschichtung auf den Kunststoffteilen. Neben der Präzision wird grösster Wert auf eine schonende, möglichst pulsationsfreie Förderung gelegt, da der geförderte Zusatz sonst «zerschlagen» zu werden droht und seine gewünschte Wirkung im Elektrolyt somit nicht optimal entfalten kann.

Standardmässig kamen an den Dosierstationen noch bis vor kurzem Membrandosierpumpen zum Einsatz. Dabei kam es jedoch immer wieder zu Prob­lemen. «Die Pumpen lieferten einfach nicht die für uns essentielle Präzision bei der Förderung», bemerkt Christian Fanenbruck. «Wir mussten häufig auslitern, um die Genauigkeit sicherzustellen.» Noch gravierender war jedoch die häufige und aufwendige Wartung, die bei den Membranpumpen sehr arbeits- und damit kostenintensiv war: «Wir dosieren hier zum Teil stark konzentrierte Säuren. Dabei kam es immer wieder vor, dass das Medium fördernde Bauteile beschädigt wurden und ausgetauscht werden mussten. Zudem verursachten die Membrandosierpumpen einen stark pulsierenden Förderstrom. Dies hatte einen negativen Einfluss auf die Qualität der geförderten Stoffe. Vor allem bei Tensiden ist uns eine gleichmässige und pulsationsfreie Förderung wichtig, da sonst das Tensidgefüge zerstört werden kann. Die Pulsation der Membranpumpen verursachte ausserdem einen regelrechten Schlag in die Leitung.»

 

 

Alternative zu den Membranpumpen

Aus diesem Grund suchte das Unternehmen schon länger nach Alternativen zu den Membranpumpen. Im Mai 2013 entschloss man sich, die neue «Qdos»-Dosierpumpe von Watson-Marlow im Probebetrieb zu testen. «Von den Ergebnissen waren wir von Anfang an begeistert», stellt Alexander Zabel fest. «Zunächst bietet Qdos eine hundertprozentige Genauigkeit. Wir fördern meistens Mengen von 100 ml/min. Wenn wir die Dosierpumpe auf 100 ml einstellen, dann fördert sie auch exakt diese Menge – selbst bei einer Förderstrecke von zum Teil mehr als 50 m.» Das häufige Auslitern gehört damit der Vergangenheit an. «Im Gegensatz zu Membranpumpen kommt sie auch vollständig ohne Zubehör wie Dichtungen oder Rückschlagventile aus, was die Installation vereinfacht», ergänzt Christian Fanenbruck. Zur Funktionsweise der «Qdos»-Pumpe erläutert Michael Felder, Technical Manager bei Watson-Marlow: «Durch das peristaltische Förderprinzip kommt lediglich der Schlauch mit dem Fördermittel in Berührung. Es kann nichts verstopfen, korrodieren oder zerstört werden.» Darüber hinaus überzeugt die Pumpe auch durch eine sehr pulsationsarme Förderung. «Wir müssen uns keine Sorgen mehr wegen zerschlagener Zusätze machen. Selbst empfindliche Fördermittel wie Tenside kommen dank der Qdos immer unversehrt und in der gewünschten Form in der Galvanikanlage an», bestätigt Christian Fanenbruck.

Der Vorteile der «Qdos»-Dosierpumpe gegenüber anderen Pumpenarten liegen jedoch vor allem in langen Wartungsintervallen, minimalem Wartungsaufwand, kurzen Ausfallzeiten und dementsprechend geringen Instandhaltungskosten. Das einzige Verschleissteil an der gesamten Pumpe ist der patentierte «ReNu»-Pumpenkopf, der als komplettes Teil innerhalb weniger Minuten gewechselt werden kann. Dafür sind weder Werkzeuge noch eine spezielle Ausbildung nötig. «Vom einfachen Austausch des Pumpenkopfes konnten wir uns allerdings noch nicht selbst überzeugen. Denn wir mussten von unseren Ersatzpumpenköpfen bislang noch keinen Gebrauch machen», erläutert Alexander Zabel. «Die ersten Qdos-Pumpen haben wir im Mai 2013 installiert. Seitdem mussten wir uns nicht ein einziges Mal um sie kümmern. Sie funktionieren einfach reibungslos, und dies im Dauereinsatz an sechs Tagen in der Woche.»

 

Ausblick

Mittlerweile werden bei BIA in zwei Galvanikanlagen «Qdos»-Pumpen eingesetzt – zurzeit insgesamt zwölf Stück. Dabei wird es jedoch nicht bleiben. «Wir werden nach und nach alle Membranpumpen durch Qdos-Dosierpumpen von Watson-Marlow ersetzen», sagt Alexander Zabel. «Bislang haben sich die bei uns eingesetzten Pumpen als praktisch wartungsfrei erwiesen. Und dies ist genau das, was wir wollen», sagt Alexander Zabel.

 

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