Manuelles Plasma- und WIG-Runden an freien Kanten zur Beschichtungsvorbereitung (Handplasma) [IGF-Nr. 17258 BR]

Durchführende Stelle: FhG Anwendungszentrum für Großstrukturen in der Produktionstechnik (Prof. Wanner)

Bearbeitungszeitraum: 01.09.2011 bis 28.02.2014

Abschlussbericht: CMT 26/2014


Motivation / Ausgangssituation

Die Zielsetzung besteht in der Erarbeitung von technologischen Vorgaben und Prozessparametern für den Einsatz eines thermischen Verfahrens zum manuellen beschichtungsgerechten Kantenbearbeiten im schiffbaulichen Zuschnitt und der Montage.

Es wird ein Werkzeug und ein Verfahren entwickelt, dass in allen Stufen der Fertigung, allen Lagen und alle normalen Bau- und Schiffbaustähle die Schnittkanten thermisch, beschichtungsgerecht, IMO-konform und wirtschaftlich bearbeitet.

 

Zusammenfassung der geplanten Ziele und Lösungsschritte

  • Analyse industrieller Anwendungsaufgaben zur Herstellung beschichtungsgerechter Kanten, zu verarbeitender Stahlsorten bzw. Legierungskonzepten, mögliche Konturen, Radien und Fertigungstiefen
  • Experimentelle Durchführung des manuellen Plasma- und WIG-Schweißens mit prozesstechnischen Untersuchungen von Parametereinflüsse, Auswirkung der Gasarten
  • Ermittlung des Einflusses unterschiedlicher Parameter auf Bearbeitbarkeit, Poren-, Spritzer- und Rissneigung, durch Variation der Materialstärken und –arten, sowie Zwangslageneignung.
  • Metallographische Untersuchungen zur Auswertung und Kontrolle von Gefügeveränderung, Poren- und Aufhärtungsneigung.
  • Mechanisch-technologisch Untersuchungen zum Nachweis der Erfüllung der Anforderungen mittels Härtemessung, Biege- und Rissprüfung, sowie Überprüfung von Wasserstoff- und Stickstoffeinträgen.
  • Einbindung der systematischen Untersuchungen in die Vorschriften- und Normenvorgaben der Stahlbaunormen, Klassifikationsgesellschaften und Werften in Abstimmung mit Regelwerken.
  • Bau eines Demonstrators für die Brennerhilfsmittel hinsichtlich Abstandseinhaltung und Brennerführung, sowie Prüfung der Patenttauglichkeit der entwickelten Applikationen.
  • Erprobung und Umsetzung der unter Laborbedingungen erstellten Ergebnisse für die industrielle manuelle Bearbeitung an typischen Einsatzfällen und Anerkennung durch Klassifikationsgesellschaften über Verfahrenszulassungen
  • Auswertung der Ergebnisse mit Einbeziehung einer Kostenanalyse des WIG-und Plasmaverfahrens und Kostenvergleich mit den derzeitigen herkömmlichen eingesetzten Verfahren unter Beachtung von arbeitswissenschaftlichen Gesichtspunkten.

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