Metallspäne brikettieren: Produktionsreste in wertvolle Rohstoffe verwandeln

Bei der mechanischen Bearbeitung von Metall entstehen große Mengen an Spänen, Schleifschlämmen und feinen Produktionsrückständen. Lose Metallspäne benötigen viel Lagerfläche, lassen sich nur schwer transportieren und enthalten häufig noch Kühlschmierstoffe oder andere Flüssigkeiten.

Mit einer leistungsstarken Brikettierpresse können diese Produktionsreste unter hohem Druck zu kompakten Briketts verdichtet werden. Das reduziert nicht nur das Materialvolumen. Auch die Lagerung, der Transport, die Rückgewinnung von Flüssigkeiten und die weitere metallurgische Verarbeitung können dadurch deutlich verbessert werden.

Die Brikettierpressen der Arno®Brik-Serie von ATM Recyclingsystems wurden für die Verarbeitung unterschiedlichster Metallspäne und Spezialmaterialien entwickelt. Das Maschinenprogramm reicht von kompakten Anlagen für kleinere Materialmengen bis zu leistungsstarken Systemen für den industriellen Dauerbetrieb.

Was ist eine Brikettierpresse?

Eine Brikettierpresse ist eine hydraulische Maschine, die lose Späne, Schlämme, Stäube oder vergleichbare Produktionsreste unter hohem Druck verdichtet. Dabei wird das Material in einem Presswerkzeug zu einem festen, formstabilen Brikett geformt.

Anders als bei einer Paketierpresse werden keine großformatigen Bleche oder sperrigen Schrottteile verdichtet. Brikettierpressen sind vor allem für kleinteilige Materialien ausgelegt, die beim Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen oder Sägen entstehen.

Geeignete Materialien sind beispielsweise:

• Stahlspäne
• Gusseisenspäne
• Edelstahlspäne
• Aluminiumspäne
• Magnesiumspäne
• Kupfer- und Messingspäne
• Bronze- und Titanspäne
• Schleifschlämme
• Walzzunder
• Reifendraht
• pulverförmige Sonderlegierungen
• Schlacken- und Batterierückstände

Die Arno®Brik-Pressen können je nach Ausführung sowohl trockene Metallspäne als auch feuchte oder schwer fließende Materialien verarbeiten. Unterschiedliche Beschickungsvarianten ermöglichen die Anpassung an die Fließeigenschaften des jeweiligen Ausgangsmaterials.

Warum sollten Metallspäne brikettiert werden?

Metallspäne sind kein wertloser Abfall. Sortenrein erfasst und richtig aufbereitet stellen sie einen wertvollen Sekundärrohstoff dar. Die lose Form erschwert jedoch häufig die wirtschaftliche Rückführung in den Materialkreislauf.

Die Brikettierung verbessert die Voraussetzungen für Lagerung, Logistik und Wiederverwertung.

Deutliche Reduzierung des Materialvolumens

Lose Metallspäne besitzen viele Hohlräume und eine entsprechend geringe Schüttdichte. Dadurch füllen sie Behälter, Silos und Transportfahrzeuge bereits bei vergleichsweise geringem Materialgewicht.

Durch das Verdichten entstehen kompakte Briketts mit gleichmäßiger Form und hoher Dichte. Auf derselben Lagerfläche kann dadurch mehr Metall gelagert werden. Gleichzeitig müssen Sammelbehälter seltener entleert und Transporte besser ausgelastet werden.

Das erleichtert die gesamte innerbetriebliche Logistik – von der Werkzeugmaschine bis zur Weiterverarbeitung oder Abholung durch den Metallrecycler.

Kühlschmierstoffe zurückgewinnen

Metallspäne und Schleifschlämme enthalten häufig Kühlschmierstoffe, Schneidöle oder Wasser. Werden diese Flüssigkeiten nicht vom Metall getrennt, erhöhen sie das Transportgewicht und erschweren die weitere Verwertung.

Während der Brikettierung werden die enthaltenen Flüssigkeiten aus dem Material herausgepresst und in einem Auffangsystem gesammelt. Nach entsprechender Aufbereitung können Kühlschmierstoffe unter bestimmten Bedingungen wieder in den Produktionsprozess zurückgeführt werden.

ATM gibt an, dass beim Brikettieren geeigneter Schleifschlämme mehr als 90 Prozent der enthaltenen Öle und Wassermengen ausgepresst werden können. Das tatsächliche Ergebnis hängt jedoch stark von Materialzusammensetzung, Feuchtigkeit und Prozessparametern ab.

Für Unternehmen ergeben sich daraus mehrere mögliche Vorteile:

• geringerer Bedarf an neuen Kühlschmierstoffen
• weniger Flüssigkeit im zu transportierenden Material
• reduzierte Entsorgungs- und Behandlungskosten
• sauberere Arbeits- und Lagerbereiche
• bessere Voraussetzungen für die metallurgische Verwertung

Bessere Transport- und Lagereigenschaften

Briketts sind kompakter und formstabiler als lose Späne. Sie lassen sich einfacher sammeln, dosieren, lagern und transportieren.

Im Gegensatz zu feinen oder langen Spänen verteilen sich die verdichteten Briketts nicht unkontrolliert in Behältern oder auf Förderanlagen. Auch das Risiko von Materialverlusten während des Transports kann dadurch reduziert werden.

Die gleichmäßige Form erleichtert außerdem die automatisierte Weiterverarbeitung. Briketts können über Fördertechnik, Rinnen oder andere Materialhandlingsysteme gezielt zu nachfolgenden Prozessschritten transportiert werden.

Vorteile beim Einschmelzen

Lose Metallspäne können aufgrund ihrer großen Oberfläche schnell oxidieren. Außerdem schwimmen leichte Späne beim Einschmelzen teilweise auf der Schmelze auf, anstatt unmittelbar einzutauchen.

Hoch verdichtete Briketts besitzen dagegen bessere Transport- und Schmelzeigenschaften. ATM weist darauf hin, dass verdichtete Briketts im Vergleich zu losen Spänen einfacher und sicherer eingeschmolzen werden können. Untersuchungen gemeinsam mit der Montanuniversität Leoben zeigten laut ATM zudem Vorteile beim Durchsatz während des Einschmelzens von Aluminiumbriketts.

Die konkrete Verbesserung hängt unter anderem von folgenden Faktoren ab:

• Materialart und Legierung
• Reinheit der Späne
• Brikettdichte
• Restfeuchtigkeit
• Anteil an Kühlschmierstoffen
• Art des Schmelzofens
• Beschickung und Prozessführung

Deshalb sollte die Anlage immer auf das Ausgangsmaterial und den späteren Verwertungsprozess abgestimmt werden.

Mehr Sicherheit bei kritischen Materialien

Titan- und Magnesiumspäne können aufgrund ihrer Materialeigenschaften besondere Anforderungen an Lagerung und Verarbeitung stellen. Feine Späne besitzen eine große Oberfläche und können ein erhöhtes Brandrisiko darstellen.

Durch die kontrollierte Verdichtung wird die Oberfläche des losen Materials reduziert und das Handling vereinfacht. ATM bietet deshalb speziell abgestimmte Brikettierlösungen für Materialien wie Magnesium, Titan, Aluminiumkrätze und unterschiedliche Sonderlegierungen an.

Bei solchen Anwendungen sind eine genaue Materialanalyse, geeignete Sicherheitsmaßnahmen und eine individuell konfigurierte Anlage besonders wichtig.

Die Arno®Brik-Serie im Überblick

ATM Recyclingsystems bietet die Arno®Brik-Serie in mehreren Leistungsklassen an. Dadurch können sowohl kleinere metallverarbeitende Betriebe als auch große industrielle Produktionsstandorte eine Anlage passend zu ihrem Materialaufkommen auswählen.

Zum Maschinenprogramm gehören:

• Arno®Brik 5
• Arno®Brik 7
• Arno®Brik 10
• Arno®Brik 12
• Arno®Brik 15
• Arno®Brik 18
• Arno®Brik 22

Je nach Modell liegen die möglichen Brikettdurchmesser ungefähr zwischen 50 und 240 Millimetern. Die maximale Durchsatzleistung reicht bei Stahl und Gusseisen laut den technischen Produktdaten von weniger als 0,3 Tonnen pro Stunde bei der kleinsten Ausführung bis zu rund 12 Tonnen pro Stunde bei der Arno®Brik 22. Die erreichbare Leistung ist vom Material, der Schüttdichte, der Spanform, der Feuchtigkeit und weiteren Prozessbedingungen abhängig.

Arno®Brik 5 und 7: Kompakte Lösungen für kleinere Materialmengen

Die Arno®Brik 5 und Arno®Brik 7 eignen sich für Betriebe mit überschaubarem Spanaufkommen oder begrenztem Platzangebot.

Die kompakte Bauweise ermöglicht die Integration in bestehende Produktionsbereiche. Unterschiedliche Presswerkzeuge und Beschickungsvarianten erlauben eine Anpassung an das jeweilige Material.

Typische Einsatzbereiche sind:

• Drehereien
• Fräsbetriebe
• Werkzeugbau
• kleinere Gießereien
• metallverarbeitende Produktionsbetriebe
• Verarbeitung hochwertiger Sonderlegierungen
• dezentrale Spanaufbereitung direkt an der Produktion

Durch ein Wiegesystem kann die Materialmenge pro Presszyklus definiert werden. Dadurch lassen sich Briketts mit kontrollierter Länge und gleichmäßiger Qualität herstellen.

Arno®Brik 10 und 12: Für den industriellen Einsatz

Die Arno®Brik 10 und Arno®Brik 12 sind für größere Materialmengen und anspruchsvolle industrielle Anwendungen ausgelegt.

Ab der Arno®Brik 10 kommt laut ATM eine spezielle Füllventiltechnik am Presszylinder zum Einsatz. Dadurch kann die für den Pressvorgang benötigte Antriebsleistung reduziert werden. Die PZT-Pumpenzuschalttechnik regelt zusätzlich die benötigte Ölmenge für die einzelnen Zylinder und minimiert Druckverluste innerhalb des Hydrauliksystems.

Diese Maschinen eignen sich beispielsweise für:

• größere Zerspanungsbetriebe
• Automobilzulieferer
• Aluminium- und Metallgießereien
• industrielle Recyclinganlagen
• zentralisierte Spänesammelsysteme
• automatisierte Produktionslinien

Arno®Brik 15 bis 22: Hohe Durchsatzleistungen

Für sehr große Spanmengen bietet ATM die Modelle Arno®Brik 15, 18 und 22 an. Diese Anlagen verfügen über hohe Presskräfte, größere Presswerkzeuge und entsprechend hohe Durchsatzleistungen.

Die Arno®Brik 22 erreicht laut Produktdaten eine Hauptzylinderkraft von 12.500 Kilonewton. Je nach Material sind Durchsatzleistungen von bis zu zwölf Tonnen Stahl- oder Gusseisenspänen pro Stunde möglich. Bei Messing und Kupfer werden bis zu zehn Tonnen pro Stunde angegeben.

Solche Anlagen werden typischerweise dort eingesetzt, wo kontinuierlich große Mengen an Metallspänen anfallen und die Brikettierung vollständig in den Materialfluss integriert werden soll.

Robuste Konstruktion für den Dauerbetrieb

Brikettierpressen müssen über viele Jahre hinweg hohe Presskräfte und Millionen von Presszyklen bewältigen. Eine stabile Konstruktion und langlebige Presswerkzeuge sind daher entscheidend.

Die Arno®Brik-Anlagen verfügen je nach Modell über eine Zwei- oder Drei-Säulen-Technologie. Die massive, geschweißte Konstruktion ist für den industriellen Dauerbetrieb ausgelegt.

Ein beweglicher Werkzeugrahmen gleicht Relativbewegungen während der Verdichtungsphase aus. Dadurch soll der Verschleiß im Presskasten reduziert werden. Unterschiedliche Werkzeugdurchmesser und Werkstoffe ermöglichen zudem eine materialgerechte Anpassung der Brikettqualität und Standzeit.

Automatisierung und Integration in Produktionslinien

Eine Brikettierpresse kann als einzelne Maschine betrieben oder in eine vollständig automatisierte Aufbereitungsanlage integriert werden.

Je nach Anwendung können ergänzende Komponenten eingesetzt werden:

• Spänebrecher
• Förderanlagen
• Spänesilos
• Siebanlagen
• Sortiertechnik
• Dosiersysteme
• Wiegesysteme
• Flüssigkeitsauffang- und Filtersysteme
• Schlammförderer
• Brikettabtransport

ATM bietet neben Brikettierpressen auch Lösungen zum Zerkleinern, Sieben, Sortieren und Transportieren von Metallspänen an. Dadurch kann der gesamte Prozess von der Materialaufgabe bis zum fertigen Brikett aufeinander abgestimmt werden.

Die Maschinen können manuell oder automatisch betrieben werden. Die Prozessabläufe werden über ein grafisches Bedienpanel visualisiert. Auch die Einbindung in automatisierte Produktionslinien sowie Fernwartung und Systemanpassungen sind vorgesehen.

Welche Brikettierpresse ist die richtige?

Die Auswahl einer geeigneten Brikettierpresse sollte nicht ausschließlich anhand der stündlichen Durchsatzleistung erfolgen. Entscheidend ist das Zusammenspiel aus Material, Prozess und gewünschtem Ergebnis.

Vor der Auslegung sollten folgende Fragen beantwortet werden:

Welches Material wird verarbeitet?

Stahlspäne verhalten sich anders als Aluminium-, Magnesium- oder Messingspäne. Auch Schleifschlämme und pulverförmige Materialien benötigen eigene Beschickungs- und Presskonzepte.

Wie sind die Späne beschaffen?

Kurze, trockene Späne besitzen andere Fließeigenschaften als lange Bohrspäne, Spänenester oder feuchte Schleifschlämme. In manchen Fällen ist deshalb eine Zerkleinerung oder Vorbehandlung erforderlich.

Wie viel Material fällt an?

Neben dem durchschnittlichen Durchsatz sollten auch Produktionsspitzen und zukünftige Kapazitätserweiterungen berücksichtigt werden.

Welche Flüssigkeiten sind enthalten?

Art und Menge der Kühlschmierstoffe beeinflussen die Pressbarkeit, die Flüssigkeitsrückgewinnung und die erforderliche Anlagenausstattung.

Wie sollen die Briketts weiterverarbeitet werden?

Brikettdurchmesser, Dichte und Restfeuchtigkeit sollten auf Lagerung, Transport und den späteren Schmelzprozess abgestimmt sein.

Materialtests schaffen Planungssicherheit

Da sich Metallspäne und Schleifschlämme je nach Produktionsprozess stark unterscheiden, ist eine Auslegung ausschließlich anhand allgemeiner Materialbezeichnungen oft nicht ausreichend.

Im ATM Test & Competence Center können Kundenmaterialien unter praxisnahen Bedingungen untersucht werden. Dabei werden unter anderem die geeignete Maschine, eine mögliche Vor- oder Nachbehandlung, der erreichbare Durchsatz, die Brikettqualität und die rückgewinnbare Flüssigkeitsmenge geprüft.

Ein Materialtest hilft dabei, die spätere Anlage realistisch auszulegen und die wirtschaftlichen sowie technischen Ergebnisse bereits vor der Investition besser einzuschätzen.

Fazit: Mit Brikettierpressen mehr Wert aus Metallspänen gewinnen

Die Brikettierung verwandelt lose Produktionsreste in kompakte und besser verwertbare Sekundärrohstoffe. Unternehmen reduzieren den benötigten Lagerraum, vereinfachen ihre Logistik und schaffen bessere Voraussetzungen für Transport und Einschmelzen.

Bei feuchten Spänen und Schleifschlämmen können zusätzlich wertvolle Kühlschmierstoffe zurückgewonnen werden. Das senkt den Ressourcenverbrauch und kann Entsorgungs- sowie Betriebskosten reduzieren.

Mit der Arno®Brik-Serie bietet ATM Recyclingsystems Brikettierpressen für unterschiedlichste Materialien und Leistungsklassen – von kompakten Einzelmaschinen bis zu vollständig automatisierten Aufbereitungsanlagen für den industriellen Dauerbetrieb.

Sie möchten Metallspäne, Schleifschlämme oder Sondermaterialien wirtschaftlich brikettieren?

ATM Recyclingsystems unterstützt Sie bei Materialtests, Maschinenauswahl und Auslegung einer individuell abgestimmten Gesamtlösung.