Entwicklung und Fertigung von Kernkomponenten

Quad­rant Cre­ative Mould­ing & Sys­tems hat sich bei der Entwick­lung und Fer­ti­gung wichtiger Bauteile für das neue Wasser­w­erk SCALA2 als bedeu­ten­der Part­ner des führen­den Pumpen­her­stellers Grund­fos einge­bracht. Das SCALA2 markiert in dieser Pro­duk­tk­lasse den Ein­stieg von Grund­fos in den End­ver­braucher­markt – und erfreut sich bere­its hoher Nachfrage.

Grund­fos ist ein führen­der Her­steller indus­trieller Hochleis­tungspumpen, die fast auss­chließlich aus Met­all­guss oder spanend bear­beit­eten Met­allen beste­hen. Für das SCALA2 suchte das Unternehmen einen Part­ner zur Unter­stützung beim Design von Bauteilen, die sich in Großserie aus Kun­st­stoff spritzgießen lassen wür­den. Auf Quad­rant Cre­ative Mould­ing & Sys­tems (Quad­rant CMS) fiel die Wahl auf­grund deren Erfahrung im Sub­sti­tu­ieren von Met­allen durch Kun­st­stoffe sowie in fer­ti­gungs­gerechtem Design.

Quad­rant CMS ist ein voll inte­gri­ert­er Her­steller sys­temkri­tis­ch­er poly­mer­er Spritzgießan­wen­dun­gen und Vor­mon­tageein­heit­en. Das Unternehmen ver­ste­ht sich als Anbi­eter maßgeschnei­dert­er Konstruktions‑, Werkzeug‑, Spritzgieß- und Mon­tagelö­sun­gen aus ein­er Hand. Neben der Fir­men­zen­trale im bel­gis­chen Tielt unter­hält Quad­rant CMS weit­ere Betrieb­sstät­ten bei Budapest.

Das Entwick­lung­spro­jekt für das SCALA2 begann vor mehreren Monat­en. Ziel von Grund­fos war die Ein­führung eines kom­pak­ten Wasser­w­erks für Haushalte mit niedrigem und/oder verän­der­lichem Wasser­druck. Die meis­ten kri­tis­chen Innen­bauteile dieser Neuen­twick­lung soll­ten aus Kun­st­stoff anstelle von Met­all (meis­tens Alu­mini­um­druck­guss) gefer­tigt wer­den, da Grund­fos eine flüster­leise Pumpe real­isieren wollte, die in unmit­tel­bar­er Haus­nähe – oder sog­ar im Gebäude – betrieben wer­den kann.

Das Spritzgießver­fahren ges­tat­tete Grund­fos außer­dem die Kon­struk­tion von Bauteilen mit ein­er Kom­plex­ität, wie sie in Met­all­guss nicht möglich gewe­sen wäre, und führte so zur Bauweise ein­er kom­pak­teren Pumpe als jemals zuvor.

Auf den Abschluss der Koop­er­a­tionsvere­in­barung fol­gte eine inten­sive Phase der Zusam­me­nar­beit zwis­chen den Entwick­lung­steams bei Grund­fos in Däne­mark und dem Pro­jek­t­team bei Quad­rant CMS, ein­schließlich CAD- und Qual­itätsin­ge­nieuren, in Belgien.

Alle Teile, die zur gemein­samen Entwick­lung bes­timmt wur­den, mussten zur Großse­rien­fer­ti­gung im Spritzgießver­fahren aus Ther­mo­plas­ten konzip­iert wer­den, die nicht nur hohen Drück­en stand­hal­ten, son­dern auch gemäß nationaler Vorschriften, wie WRAS, NSF und ACS, für Anwen­dun­gen mit Trinkwasserkon­takt zuge­lassen sind.

Zu diesen Gemein­schaft­sen­twick­lun­gen von Quad­rant und Grund­fos zählen u. a. Bauteile für den Wassere­in- und ‑aus­lass, für das Rückschlagven­til­sys­tem sowie für das Gehäuse der Tur­bine, die das Herz der Druck­er­höhungskam­mer bildet. Für die meis­ten kri­tis­chen Teile wur­den Pro­to­typen-Spritzgießw­erkzeuge hergestellt. In anderen Fällen wur­den funk­tions­fähige Pro­to­typen im Lasersin­ter­ver­fahren gefer­tigt – eine 3D-Druck­tech­nik, die Kom­po­nen­ten mit Eigen­schaften annäh­ernd denen von Spritz­gussteilen liefert.

Am Pro­duk­tion­s­stan­dort für die End­mon­tage des SCALA2 in Ser­bi­en wur­den die bei­den Entwick­lung­steams schließlich durch Mitar­beit­er des NPI-Teams (New Prod­uct Intro­duc­tion) von Grund­fos und durch ein Team von Quad­rant CMS Ungarn ver­stärkt, wo die Serien­fer­ti­gung der Bauteile stat­tfind­en sollte.

Die Serien­werkzeuge wur­den von Quad­rant aus­gelegt und nach deren Vor­gaben entwed­er selb­st oder bei anerkan­nten Werkzeugher­stellern gefer­tigt. Alle Fein­ab­stim­mungen fan­den bei Quad­rant statt. Die Pro­duk­tion der ersten Fer­tigteile – alle aus einem Polyphenylenether/Poly­sty­rol-Blend – wurde Anfang 2016 aufgenom­men. Noch im sel­ben Jahr brachte Grund­fos das SCALA2 in mehreren Län­dern weltweit auf den Markt.

„Dank der engen Zusam­me­nar­beit der tech­nis­chen Teams bei­der Unternehmen bei der Entwick­lung der SCALA2-Pumpe kon­nten wir ein per­fek­tes Ergeb­nis erzie­len“, sagt Mikkel Essen­bæk, Abteilungsleit­er bei Grund­fos. „Dabei gelang es uns, die pro­dukt- und die fer­ti­gungsspez­i­fis­chen Anforderun­gen auf einem äußerst zufrieden­stel­len­den Niveau aufeinan­der abzustimmen.“

Dank sein­er kom­pak­ten Abmes­sun­gen, dem gerin­gen Betrieb­s­geräusch (mehr oder weniger das eines haushalt­süblichen Geschirrspülers), der ein­fachen Instal­la­tion, der leicht­en Bedi­enung und nicht zulet­zt sein­er hohen Zuver­läs­sigkeit ist das SCALA2-Wasser­w­erk inzwis­chen ein Welterfolg.

„Dies war ein wichtiges Vorzeige­pro­jekt für Grund­fos und hat es dem Unternehmen ermöglicht, seinen Bekan­ntheits­grad jen­seits der tra­di­tionellen Indus­triebere­iche auch im End­ver­braucher­markt zu fes­ti­gen“, sagt Jan Claeys, Account Man­ag­er bei Quad­rant CMS. „Wir hof­fen, dass der Erfolg des SCALA2 zu weit­eren Gemein­schaft­spro­jek­ten bei­der Unternehmen führen wird.“