|
Metall-Entspannen mit Vibration
Messsonde am Werkstück.
Für grosse und schwere Schweisskonstruktionen ist das Entspannen mit Vibration eine sehr gute Alternative zum Entspannen durch Glühen. Das Vibrationsentspannen ist weniger arbeits-, energie- und damit auch weniger kostenaufwändig als das Glühen. Die Firma Wiap aus Safenwil fertigt eigene Anlagen zur Vibrationsentspannung. Ari. Millionen von Kilowatt Energie können gespart werden, wenn man die Werkstücke mit Vibration entspannt, anstelle der herkömmlichen Art zu entspannen durch Glühen. Das Vibrationsentspannen wird im Maschinen- und Anlagenbau vorwiegend bei Schweisskonstruktionen eingesetzt. Die Wiap AG hat im Jahre 2008 eine neue Serie von Metall-Entspannungsanlagen herausgebracht und dabei die neueste Technik - wie beispielsweise auch PLC Steuerungen - in der Anlage integriert. Das Schweizer Unternehmen beschäftigt sich seit 1981 mit dem Geschäftsfeld Metall entspannen mit Vibration (Vibration Stress Relief - VSR). 10 Tonnen - 35 Minuten entspannenMit dem starken Rückgang der Giessereien und dem damit verbundenen Rückgang von Glühereien konzentrierte sich Wiap vor allem auf Schweisskonstruktionen. Gerade für diesen Bereich sind die Vibration-Entspannungsanlagen hervorragend geeignet. Innert Kürze kann eine schwere Schweisskonstruktion entspannt werden, so werden nur 35 Minuten für eine 10-Tonnen-Konstruktion benötigt. Dies lediglich mit einem 1,1-kW-Motor bei der Wiap- LC20-Anlage, welche für bis zu 20-Tonnen- Werkstücke konzipiert wurde, und es kann eine Erregerenergie von bis zu 1,2 Tonnen übertragen werden. Die im Jahr 2008 neu überarbeitete Anlage Wiap LC 20 wurde u.a. auch in ein schwedisches Turbinenwerk geliefert. Alternative und Ersatz für das GlühenDie Inhaber und Gründer von Wiap Iris und Hanspeter Widmer haben aufgrund jahrelanger Tätigkeit im eigenen Maschinenbau viel Erfahrungen auf dem Gebiet Metallentspannen mit Vibration gesammelt. Sie sehen dieses Geschäftsfeld als einen sehr ernst zu nehmenden Konkurrenten zum herkömmlichen Glühen. Hunderte von Stunden hat Wiap in der gesamten Schweiz Konstruktionen mit Vibration entspannt - in kleinen, mittleren und in den grössten Unternehmen. Viele Konstruktionsbüros geben inzwischen in ihren Zeichnungen VSR als Entspannen mit Vibration für Konstruktionen vor, und nicht mehr Glühen. Auch die modernen, schweizerischen Hochschulen lehren heute die Studenten, dass es eben eine Alternative zum Glühen gibt.
|
|
Geringere Belastung für die UmweltVor allem der Umweltaspekt spricht für das Entspannen von Metall durch Vibration. Es entfallen der Transportaufwand und die Wärmeenergie, die für den Glühprozess notwendig sind. Insgesamt sind Zeitaufwand und Kosten beim Entspannen mit Vibration wesentlich geringer als beim Glühen. Heute rät die Wiap AG ihren Kunden, dass man Schweisskonstruktion ab ca 100 kg und mehr ideal mit Vibration entspannt. Eine grosse Anzahl Kunden, wie Buss, Sulzer oder Siemens Schweden, wenden das Verfahren bei grösseren Bauteilen an. Sehr oft werden aber auch Inox-Konstruktionen entspannt. Es gibt auch Varianten, dass man kleinere Werkstücke auf einen Rütteltisch aufspannt und mit Vibration entspannt, doch ist diese Entspannungsart bis zum heutigen Tag noch zu wenig getestet, um verbindliche Aussagen machen zu können. Vorgehensweise VibrationsentspannenMan positioniert das Werkstück auf drei oder vier Wiap-Gummiunterlagen, der Vibrator wird mit massiven Schraubzwingen verbunden. Um Spanneindrücke zu vermeiden, werden bei kritischen Teilen u. a. Wellen mit Prismen und Aluminium als Schutz zwischen Erreger und Werkstück platziert. Dann wird die Messsonde am Werkstück angespannt. Die Exzenterstufe des Vibrationserregers wird nach einem kurzen Anlauf eingestellt - nach Stromaufnahme des Erregers. Man achtet darauf, dass eine vom Stückgewicht abhängige Ampère-Zahl nicht überschritten wird. Dann wird die Drehzahl langsam mit dem stufenlos einstellbaren Drehzahlerreger hochgestellt. Der Operateur ermittelt den Eigenresonanzbereich des Werkstückes. Zum Vibrationsentspannen wird ein Drehzahlbereich verwendet, der über oder unter dem Eigenresonanzbereich liegt, um eine Beschädigung des Werkstückes zu vermeiden. Eigenresonanz unterschiedlichNach 30 Minuten Vibration wird erneut der Eigenresonanzbereich ermittelt. Dabei sind teilweise grosse Unterschiede zwischen entspannten und nicht entspannten Werkstücken feststellbar. Auch die Stromaufnahme bei einem spannungsbehafteten Teil ist oft um einiges höher. Das Gerät verfügt über 3 Schreiberanschlüsse, womit Drehzahl, Beschleunigung und Stromaufnahme protokolliert werden können. Um den Spannungsabbau zu dokumentieren wird ein Protokoll erstellt. Ein geglühtes Werkstück zusätzlich mit Vibration zu entspannen, bringt kaum einen Nutzen. Es werden nur noch minimale Eigenspannungen durch das Vibrieren abgebaut. Patentgeschütztes VibrationsverfahrenDie Wiap hat ein vibrationsdämmendes Verfahren entwickelt, welches das Entspannen mit Vibration als Bestandteil enthält. Dabei werden die Hohlräume der Schweisskonstruktion mit Quarzsand gefüllt. Der Quarzsand wird durch die Schwingung verdichtet, was schwingungsdämpfend auf die Maschine wirkt. Seit einigen Jahren ist dieses Verfahren in Patentschrift festgehalten. Vor allem für den Maschinenbau ist es besonders gut geeignet. Information Wiap AG-Ltd-SA5745 Safenwil Tel. 062 752 42 60 Fax 062 752 48 61
|
