Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neues Verfahren zur Fertigung von Edelstahlkurzrohren ab Losgröße 1

04.03.2009
Mit einem neuen Verfahren zur flexiblen Herstellung dünnwandiger Rohre, die zu hochbeanspruchbaren, hydroumgeformten Kompensatoren weiterverarbeitet werden sollen, lassen sich jetzt auch kleine Losgrößen wirtschaftlich fertigen.

Bei der Herstellung von Metallschlauch-Kompensatoren – sogenannten Flexrohren – ist zunehmend Flexibilität gefragt, um auch kleine Losgrößen wirtschaftlich fertigen zu können. Vorrangiges Ziel muss dabei sein, die Kosten für Wechselteile sowie den Zeitaufwand für das Umrüsten der Anlagen zu minimieren. Dabei dürfen jedoch der Automatisierungsgrad und die hohe Anlagen-Verfügbarkeit keinesfalls beeinträchtigt werden.

Die Anwenderindustrie fordert zudem vermehrt Rohre in einem Durchmesserbereich von 60 bis 150 mm und einer Blechdicke von 0,2 bis 0,4 mm. Diese können auf den heutigen Fertigungseinrichtungen nur sehr schwer oder gar nicht hergestellt werden. Vor diesem Hintergrund wurde nun ein neues Herstellverfahren entwickelt, das diesen Kriterien und Anwenderforderungen Rechnung trägt.

Fertigung auf Conti-Rohrstraßen erfordert hohe Stückzahlen

Die aktuelle Fertigung dünnwandiger Flexrohre im Durchmesserbereich von 40 bis 80 oder 120 mm bei Rohrlängen zwischen 200 und 2000 mm und Blechdicken zwischen 0,15 und 0,4 mm aus Edelstahl (Werkstoff-Nummer 1.4301) auf Conti-Rohrstraßen erfordert bekanntermaßen sehr hohe Stückzahlen. Bei doppellagigen oder gar dreilagigen Rohrprodukten je Durchmesser ist eine eigene Conti-Rohrstraße erforderlich. Durchmesserwechsel oder kleinere Losgrößen werden durch Umrüstzeiten und aufwändige Werkzeugwechsel unwirtschaftlich.

Die auf einer Contianlage erforderlichen Fertigungsschritte sind äußerst umfangreich und auch komplex. Aufeinander aufbauende Folgeprozesse zum Fügen von Innenrohr und Außenrohr und die anschließende Umformung zum Flexrohr erlauben eine wirtschaftliche Herstellung nur in großen Stückzahlen. Zudem muss dabei die Coilbreite genau dem Rohrdurchmesser entsprechen.

Die einzelnen Folgeprozesse sind dabei:

-1 – Coil-Besäumung, zirka 2 mm je Seite,

-2 – Formen des Bandes zum Spaltrohr,

-3 – Schweißen des Rohres mit einer Plasma- oder Laserquelle,

-4 – Trennen des Rohrstrangs auf die erforderliche Rohrlänge durch fliegende Schere,

-5 – abgelängte Rohre an beiden Enden formen, kalibrieren, um die beim Trennen verursachten Beschädigungen auszugleichen.

-6 – Innenrohr in Außenrohr schieben (doppellagiges Flexrohr)und

-7 – Formung der gefertigten Rohre zum Wellrohr.

Bei doppellagigen Rohren sind die Schritte 1 bis 5 dabei sowohl für das Innenrohr als auch für das Außenrohr erforderlich.

Flexible Fertigung von der Platine

Im Gegensatz zur Herstellung auf einer Contianlage, bei der Innen- und Außenrohre vom Coil gearbeitet werden, können bei der flexiblen Kurzrohrherstellung wesentlich einfacher handhabbare Blechplatinen verarbeitet werden. Die dafür erforderlichen Fertigungsschritte reduzieren sich auf folgende Einzelprozesse:

-1 – Platine auf Maß schneiden,

-2 – Rundeeinrichtung: Platine 1 + 2 runden (im Wechsel – automatische Verstellung der Rundemaschine),

-3 – Schweißeinrichtung: Innenrohr – Außenrohr schweißen (im Wechsel – automatische Verstellung der Schweißmaschine),

-4 – Innenrohr in Außenrohr schieben und

-5 – Formung der gefertigten Rohre zum Wellrohr.

Im Vergleich zur konventionellen Rohrherstellung auf Contianlagen weist damit das neue Verfahren der flexiblen Kurzrohrherstellung eine ganze Reihe wirtschaftlicher und technologischer Vorteile auf. Die wichtigsten sind zusammengefasst: flexible Rohrfertigungsanlage für den gesamten Arbeitsbereich von 50 bis 150 mm Durchmesser und Rohrlängen bis 2000 mm (keine Wechselteile – keine Umbauzeiten), keine Kosten für Wechselteile; gesamter Arbeitsbereich wird mit einem Werkzeugsatz abgedeckt, keine Rohrtrennung erforderlich, das heißt keinerlei Kantenbeschädigung durch den vergleichsweise schwierigen Trennvorgang (beispielsweise bei einem Rohr mit 120 mm Durchmesser und 0,2 mm Wanddicke aus Edelstahl 1.4301), ein Durchmesser-Blechdicken-Verhältnis von 400 mm/0,8 mm ist möglich.

Dünnwandige Qualitätsrohre aus flexibler Fertigungszelle

Bei einer neuentwickelten flexiblen Fertigungszelle zur Herstellung dünnwandiger Qualitätsrohre rollen die Rohre unterschiedlicher Durchmesser im 20-Sekunden-Takt auf den Ablagetisch, komplett programmgesteuert durch ein stufenlos zwischen verschiedenen Durchmessern wechselndes Spannkonzept. Dabei wurden bewährte Konzepte wie die Mehrwalzen-Rundbiegemaschine mit einem neu entwickelten Rohrführungssystem in einer automatischen Anlage verkettet. Auf kleinster Standfläche kann diese bedienungsfreundliche und kompakte Rohrproduktionsanlage unterschiedliche Durchmesser wechselweise fertigen, ohne an Produktivität zu verlieren.

Die Automatisierungslösung beinhaltet Abstapler und Palettenwechsler auf der Zufuhrseite sowie die automatisierte Entnahme nach der Schweißstation. Expan-dier-, Sicken- und Markierungsstationen sind ergänzbar. Durch das innovative Runde- und Spannkonzept lassen sich unterschiedliche Durchmesser komplett ohne Wechselteile und wahlweise unterschiedliche Durchmesser im Wechsel (beispielsweise Innenrohr – Außenrohr) herstellen.

Innerhalb der Maschine wird das gerundete Rohr automatisch im Durchlauf verschweißt und zur Ablage hin ausgeschoben. Die maximale Ausbringung erreicht die Maschine mit dem Einsatz einer Laserschweißquelle.

Kunde kann die richtige Schweißquelle wählen

Die Wahl der Schweißquelle orientiert sich an den Kundenanforderungen und ist in verschiedenen Ausführungen als Laser, WIG oder Plasma-Quelle konzipiert. Die Nachrüstung einer Laser-Schweißquelle ist jederzeit möglich.

Durch den verfahrbaren Bürstenkorb werden die Oberflächen der Bleche nicht beschädigt. Für das Rundbiegen treten auf Grund des Spannkonzeptes nur geringste Spannkräfte im Bauteil auf. So können die gefertigten Edelstahlrohre direkt weiterverarbeitet werden.

Die höchste Kostenersparnis liegt in der alternierenden Produktion für mittlere und große Losgrößen und im Runden und Schweißen ohne Taktzeitverlust und Werkzeugkosten. Die Anlage kommt komplett ohne Wechselteile aus, ob Durchmesserwechsel, Längenänderungen oder kurzfristige Änderung der Stückzahlen, alle Einstellungen sind programmgesteuert.

Dipl.-Ing. Wolfgang Weil ist Geschäftsführer der Weil Engineering GmbH in 79379 Müllheim/Baden.

Wolfgang Weil | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/umformtechnik/articles/173290/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Maschinenbau:

nachricht Untersuchung klimatischer Einflüsse in der Klimazelle - Werkzeugmaschinen im Check-Up
01.02.2018 | Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik

nachricht 3D-Druck von Metallen: Neue Legierung ermöglicht Druck von sicheren Stahl-Produkten
23.01.2018 | Universität Kassel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Maschinenbau >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Im Focus: Developing reliable quantum computers

International research team makes important step on the path to solving certification problems

Quantum computers may one day solve algorithmic problems which even the biggest supercomputers today can’t manage. But how do you test a quantum computer to...

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Von Hefe für Demenzerkrankungen lernen

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Sektorenkopplung: Die Energiesysteme wachsen zusammen

22.02.2018 | Seminare Workshops

Die Entschlüsselung der Struktur des Huntingtin Proteins

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics