ThyssenKrupp Magazin Werkstoffe - ThyssenKrupp Elevator AG

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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
88 VIM-OFEN Höchstreine Superlegierungen sind das Ziel Der Vakuum-Induktions-Schmelzofen (VIM) von ThyssenKrupp VDM in Unna ist in Europa erste Adresse – für Werkstoffe mit extremen Eigenschaften Von Dieter Vogt | Illustrationen Tobias Wandres Es gibt Edleres als die Edelmetalle, die Hals und Handgelenk der Damen schmücken. Feiner und anspruchsvoller sind die sehr reinen metallischen Legierungen, die nicht zur Abendgarderobe getragen werden. Die meisten haben unbekannte Namen und werden nie so prominent wie Gold und Silber sein. Es sind Hochleistungswerkstoffe, die an kritischen Nahtstellen der Technik wichtige Aufgaben erfüllen. Und meistens im Verborgenen: in Autokatalysatoren, Flugtriebwerken, Fernsehapparaten, Rauchgasentschwefelungsanlagen. ZWEIHUNDERTSECHZIG KREATIONEN IM ANGEBOT Gießerstraße, Formerstraße: Adressen am Rande der Stadt Unna, geprägt von der Stahlindustrie. Den blauen Werkhallen sieht man nicht an, dass sie Europas erste Adresse für besondere Legierungen sind. Das Schmelzwerk Unna ist die Spezialitätenküche der ThyssenKrupp VDM GmbH. Legierungen entstehen durch Verschmelzung verschiedener Metalle; manchmal sind es nur zwei, manchmal ein Dutzend. Es geht darum, bestimmte Eigenschaften der Elemente zu optimieren oder ganz neue hervorzubringen. Die Hauptforderungen lauten immer wieder: mechanischen, thermischen oder chemischen Belastungen standzuhalten, mitunter allen dreien. Das Schmelzwerk Unna hat nicht weniger Das TK Magazin | 1 | 2004 |
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