Maschinenbau & Metallbearbeitung 2023

182 Spanlose Bearbeitung, Oberflächentechnik, sonstige Werkzeuge Maschinenbau + Metallbearbeitung 2023
Die Prozesse im Kraftwerksbau werden durch die Materialauslegung und
den Platzbedarf der verbauten Rohrleitungen beeinflusst (Bild: Schwarze-
Robitec).
Nach dem 3D-Druck werden die Werkzeuge nachbearbeitet, sodass sie ihre
endgültige Form und Funktion erhalten (Bild: Seco Tools).
Präzises Druckbiegen für den Kesselbau
Schwarze-Robitec GmbH
51109 Köln
Das französische Unternehmen Est Industries
ist auf industriellen Kessel- und Rohrbau
spezialisiert. Bereits seit 1996 setzt
der Betrieb Rohrkaltbiegemaschinen von
Schwarze-Robitec ein, die sich beim Biegen
der hochfesten und warmfesten Stähle
sehr gut bewährt haben.
Für Lösungen, die in Kraftwerken zum Einsatz
kommen, sind hochfeste und damit
verschleißresistente Materialien sowie
möglichst kleine Biegeradien für eine effiziente
Bauraumnutzung erforderlich. Die
dazugehörigen Anforderungen für den
Rohrbiegeprozess löst der Kesselproduzent
mit der leistungsstarken Druckbiegemaschine
»CNC 100 DB«, die Rohre bis zu
einem Außendurchmesser von 114,3 mm
bei einer maximalen Wandstärke von 7,1
mm biegt. Hierfür erzeugt die Maschine
ausreichende Biegekräfte, um die hochfesten
Materialien zu biegen, und das
spezielle Druckbiegeverfahren bietet die
Möglichkeit, den Umformprozess präzise
zu steuern. Dabei können sowohl die
Vorgaben hinsichtlich Wandstärkenverjüngung
als auch Unrundheit auch bei
Biegeradien von 1xD entsprechend den
geltenden Kesselbauvorschriften erreicht
werden.
Moderne Hochleistungskessel sind Prozesstemperaturen
von über 600 °C ausgesetzt.
Daher unterliegen Rohrleitungssysteme
sehr strengen Sicherheitsstandards
und Toleranzvorgaben. Durch die Kombination
aus Drucksteuerung und Werkzeugkonstruktion
übertreffen Anlagen
der »Boiler-&-Power«-Maschinenserie
laut Angabe des Maschinenbauers die
Toleranzvorgaben der Normen EN 12952,
ASME B31.1 und weiterer internationaler
Standards. Die maximale Wandstärkenverjüngung
bei einem Biegeradius von
1xD kann auf etwa 12 % begrenzt werden.
Die geringere Wandstärkenverjüngung
bringt durch den reduzierten Materialeinsatz
wirtschaftliche Vorteile mit sich. Die
Ovalität bleibt unter 10 %. Damit sind die
Durchflusseigenschaften im Kesselbau gewährleistet
und Strömungsabbrüche sind
ausgeschlossen.
Um Rohrmäander mit besonders engen
Biegeradien realisieren zu können, installierte
der Maschinenbauer zusätzlich
einen Wendetisch vor der Druckbiegemaschine.
Dieser ermöglicht ein effektives
und sicheres Wenden der Rohrschlangen
um 180°. Mehrere Armpaare können
Rohrschlangen mit Schenkellängen bis
9000 mm wenden. Die Wendebewegung
erfolgt synchron zur Bewegung des Wendekopfs
der Biegemaschine.
(www.schwarze-robitec.de)
Optimierung mit additiver Fertigung
Seco Tools GmbH
40699 Erkrath
Bei der Entwicklung und Produktion von
Zerspanungswerkzeugen hat Seco Tools
den Einsatz additiver Fertigungsverfahren
ausgeweitet. Die Herstellung von Werkzeugen
für spezielle Kundenanforderungen
nennt der Werkzeughersteller mittels
herkömmlicher Verfahren als oftmals zeitund
kostenintensiv. Bei der Produktion
kundenspezifischer Lösungen setzt das
Unternehmen daher immer häufiger auf
die additive Fertigung und arbeitet dabei
mit dem sogenannten selektiven Laserschmelzen
(SLM). In der SLM-Maschine
wird eine etwa 20…60 µm dicke Pulverschicht
aufgetragen und mit einem Laser
punktgenau verschmolzen. Dieses Verfahren
ermöglicht die schnelle, nachhaltige
Produktion leistungsstarker und komplexer
Werkzeugausführungen, die sonst nur
schwer oder gar nicht zu fertigen wären.
Additive Fertigung wird vor allem bei der
Herstellung von Werkzeugen mit komplexen
Geometrien eingesetzt sowie zur
Realisierung spezieller Anpassungen.
Hierzu gehören Gewichtsreduzierungen,
die die Schwingungsdämpfung verbessern,
sowie eine zielgenaue Kühlmittellenkung.
Das Unternehmen stellt bereits
das Klemmelement (Klemmpratze) der
Werkzeughalter »Jetstream«, die über gekrümmte
Kühlkanäle verfügen, mittels additiver
Fertigung her.
Die additive Fertigung sieht der Werkzeughersteller
als zeit- und kosteneffiziente
Methode, die sich zur Herstellung
von Unikaten, zur Entwicklung von Prototypen,
aber auch für die Großserienfertigung
von Standardwerkzeugen eignet.
Das Verfahren ermögliche Geometrien,
die noch weniger Fertigungsschritte erfordern,
was Vorlaufzeiten verkürze und für
eine schnellere Werkzeuglieferung sorge.
Auch benötigt der Betrieb weniger Material
und nicht verwendetes Pulver kann
im Fertigungsprozess erneut eingesetzt
werden. Für die Zukunft plant das Unternehmen,
die bei der additiven Fertigung
verwendete Materialauswahl fortwährend
zu erweitern sowie die Hard- sowie
Software aufzurüsten.
(www.secotools.com)
Selektives Lasersintern
Sintratec AG
5200 Brugg/Schweiz
Bei Schneider Electric SE werden Maschinenkomponenten,
Verschleißteile und
Prototypen mithilfe des 3D-Drucks hergestellt.
Um die Produktentwicklung weiter
voranzutreiben, setzt das Unternehmen
im Werk Grenoble 3D-Drucker ein. Dort
werden neue Produkte für die Elektronikindustrie
entwickelt und produziert, z. B.
Schutzschalter für Nieder- und Hochspannung.
Im sogenannten »Openlab« gibt es
12 unterschiedliche 3D-Drucker. Da man
sich allmählich in Richtung Produktion
bewegt, wurden die FDM- und DLP-Maschinen
durch selektives Lasersintern (SLS)
ergänzt.
Durch die Zusammenarbeit mit der französischen
Firma Kreso ergänzen 3D-Drucker
des Typs »Sintratec S2« das 3D-Druck-Portfolio
von Schneider Electric. Das SLS-System
kommt regelmäßig zum Einsatz,
um Prototypen und Werkstücke wie Verschleißteile
oder Komponenten für hauseigene
Spezialmaschinen herzustellen.