ThyssenKrupp Magazin Werkstoffe - ThyssenKrupp Elevator AG

Lasereintrag ohne Toleranz
Hände erzeugen können. Nicht, dass der Mensch überflüssig würde, aber seine Funktion
reduziert sich auf die Überwachung des Vorgangs, der sich vor seinen Augen im
Leitstand abspielt.
Um es, mit Kahls Worten, technisch exakt zu definieren: „Wir verwenden spezielle
Stähle mit spezifisch chemischer Zusammensetzung. Der Lasereintrag findet bei
diesen Stählen hoch komprimiert auf engstem Raum statt.“ Will sagen: die Schrumpfungen
sind kaum merkbar, die Abkühlgeschwindigkeiten extrem hoch, die Aufhärtungen
verschwindend gering. Der hoch konzentrierte Laserstrahl führt zu einer minimalen
thermischen Belastung, was gleichfalls den Verzug der Bleche minimiert.
Kahl mangelt es nicht an eindrucksvollen Vergleichsstücken, die er dem Besucher
vorführt. Herkömmlich geschweißte Profile und Nähte, gleich neben einer Lasernaht
– da liegt dann doch der Vergleich nahe, dass im einen Fall mehr der Grobschlächter,
im andern Fall der Feinchirurg am Werk war. So uneben und
unausgeglichen die Schweißnaht nach alter Methode, so filigran wirkt die kunstvolle
Naht nach neuer Laser-Art.
DAS MODERNSTE FERTIGUNGSZENTRUM FÜR DIE VORMONTAGE
Neu? Kahl räumt ein, dass der Schiffbau Jahre gebraucht habe, um die Lasertechnologie,
in der Automobilherstellung längst eingesetzt, für seine Zwecke anzuwenden.
Forschungsinstitute und Universitäten leisteten die Pionierarbeit der Entwicklung,
Blohm + Voss machte sich die Ergebnisse zugute und baute, sagt Kahl, „das zurzeit
im Schiffbau modernste Fertigungszentrum für die Vormontage“. Schnelligkeit geht
dort einher mit Genauigkeit, unbeeindruckt von großen Lasten. „Die maximale Bauteilgröße
von 4 x 12 Meter hat ein Gewicht von rund 9 Tonnen“, sagt Kahl. Man solle
sich vorstellen: Die Werkstückträger wögen 16 Tonnen, die aufliegenden Bauteile
nochmals 10 Tonnen. Zum Aufbau der Laseranlage gehöre eine fliegende Optik bei
feststehendem Portal und drei bewegliche Werkstückträger sowie ein Spann- und Positionierportal.
Die Laserstrahlquellen selbst seien dagegen fest montiert. Einen Effekt
stellt Kahl besonders heraus: die Qualität des Schweißens von Profilen auf die be-
Die I-Naht am T-Stoß, simultan
lasergeschweißt – so kommt das
Profil zur Stahlplatte. Der
Tiefschweißeffekt erreicht einen
Vollanschluss zwischen Platte
und Stegelement. „Eine haltbarere
Schweißnaht gibt es nicht“, sagt
Alfred Kahl, der Leiter der
Schiffbaufertigung bei Blohm + Voss
Das TK Magazin | 1 | 2004 |
LASER 87
schichteten Stahlplatten. Der Fachmann wüsste sofort: I-
Naht am T-Stoß, simultan laserstrahlgeschweißt, darum
geht es. Fotos und Grafiken, die Kahl zum Beweis in die
Hand nimmt, zeigen überdeutlich den Unterschied zu konventionellen
Kehlnähten. Während mit dieser Methode nur
die Eckpunkte verbunden werden, wirken die Laser sehr
viel intensiver auf die Werkstoffe ein. „Wir erreichen mit
dem Tiefschweißeffekt einen Vollanschluss zwischen Platte
und Stegelement. Eine haltbarere Schweißnaht gibt es
nicht. Der Germanische Lloyd hat uns diese Technik zertifiziert.“
Chirurgische Präzision bei Produkten, deren Fläche
ein ganzes Feld bedecken kann – darin besteht der Reiz
der Lasertechnologie im Schiffbau. Womit, Kahls Worten
folgend, der Leichtbau endgültig Einzug gehalten hat in
den Bau von „schnellen Schiffen“. Stellt man sich vor,
dass pro Schiff potenziell Laserschweißnähte in einer
Länge von zweihundert Kilometern und Flächen von sechzigtausend
Quadratmetern entstehen, erkennt man die
gewaltigen Dimensionen.
„Der Laser wird es schon richten“, mag man ausrufen.
Doch was heißt „richten“? Hier muss nichts mehr
warm- oder flammgerichtet werden, denn Winkelschrumpfung,
Beulung und Biegung gehören der Vergangenheit
an. Wenn der Laser seine komprimierte, gleißend
helle Arbeit auf den Paneelen erledigt hat, passt alles
haargenau. Nur mit den Toleranzen – da versteht der
Laser keinen Spaß. Denn große Toleranzen und Genaufertigung,
das geht nicht zusammen. Partout nicht. 7