Dürr Smart Factory

Vollautomatische Lackiererei für Elektroautos

Im Bereich der Elektrofahrzeuge treten zunehmend neue Anbieter im Markt auf, speziell in China. Für einen lokalen OEM baut Dürr eine vollautomatische Lackiererei. Das Werk in Hefei ist auf eine Kapazität von 100.000 Einheiten pro Jahr ausgelegt und soll im Juni 2018 den Betrieb aufnehmen.

EcoSmart VEC regelt das Frisch- und Abluftvolumen des Trockners entsprechend seiner aktuellen Auslastung. (Bild: Dürr)

In der neuen Anlage von JAC (Anhui Jianghuai Automobile) werden künftig im Auftrag eines lokalen Elektrofahrzeugherstellers batteriebetriebene Personenkraftwagen produziert. Die Fahrzeuge erhalten in der vollautomatischen Lackiererei von Dürr ein Zweiton-Farbdesign. Die Anlage in Hefei kombiniert fortschrittliche Fahrzeugantriebe mit intelligenter Anlagentechnik und modernen Lackierkonzepten. Die Steuerung der gesamten Anlage mit Datenerfassung und -auswertung sowie Anlagenüberwachung übernimmt die Dürr-Software-Lösung Itac-MES-Suite. Das modulare MES-System gibt zu jedem Zeitpunkt einen detaillierten Einblick in die Produktionsabläufe und die Verbrauchsdaten.

In Elektrofahrzeugen werden vermehrt Kunststoff- und Leichtbauteile eingesetzt, die separat lackiert 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.

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Vollautomatische Innen- und Außenlackierstationen

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- oder EcoRS-30L-16-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 Ecopure-Abluftreinigung reduziert die Lösemittelemissionen um mehr als 95 Prozent 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 Hersteller im Einsatz: EcoBell3 Ci Zerstäuber für den effizienten Lackauftrag in der Innenlackierung. (Bild: Dürr)

Erstmals bei einem lokalen chinesischen Automobilhersteller werden die EcoBell3-Ci-Zerstäuber eingesetzt. Sie eignen sich 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. Kurze Spül- und Farbwechselzeiten sowie schnelle Reinigungsintervalle im Zusammenspiel mit dem Zerstäuberreiniger EcoBell Cleaner D2 erhöhen die Anlagenkapazität und die Produktivität.

Energy on Demand beim Trocknen

Die Integration zahlreicher digital@Dürr-Lösungen machen die Lackiererei zu einer Smart Factory mit umfassender Datennutzung. Dazu zählt auch die Integration einer neuen Softwarelösung für die Frisch- und Abluftsteuerung bei den Trocknern in Hefei. Das intelligente Luftmanagementsystem EcoSmart VEC agiert vollautomatisch und liefert „Energy on Demand“. Beim Trocknen der frisch lackierten Karosserien senkt diese Technologie den Verbrauch von Gas und Strom. Bei konventionellen reingasbeheizten Trocknersystemen werden Frischluftversorgung und Abluftentsorgung mit einem konstanten Volumenstrom gefahren.

Das Luftmanagementsystem EcoSmart VEC 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 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. as

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