Flammrichten/Warmrichten

3A) FLAMMRICHTEN/WARMRICHTEN UND WIAP® MEMV®

Die WIAP hat das neue WIAP® MEMV® Verfahren bei flammgerichteten Bauteilen getestet.

(MEMV® = Metall entspannen mit Vibration)

Das Bauteil mit mehreren Erhitzungsstellen durch das Flammrichten.

3B) BESCHREIBUNG DES FLAMMRICHT-VERFAHRENS

Dieses Verfahren dient zum Richten von verformten Bauteilen, Korrigieren des Verzuges von Schweiss-konstruktionen, sowie zum Richten von Profilen und gross-flächigen Teilen.

Auch dünne Bleche wie Kastenkonstruktionen, Maschinenbetten, Maschinenständer sind typische Aufgaben für das Flammrichten. Ein Teil des Metalls wird durch die Acetylen Sauerstoff-Flamme örtlich begrenzt erwärmt. Dabei tritt infolge behinderter Wärme-ausdehnung eine bleibende Stauchung ein. Das heisst, es hat zwischen den Zonen der verfärbten Gegend und der unverfärbten Gegend eine andere Spannung als im Mittelpunkt der Verfärbung. Somit können gewünschte Formen wieder hergestellt werden. Darüber hinaus kann Flammrichten zur Formgebung eingesetzt werden.

Das Bauteil  wurde flammgerichtet.  

Es kann z.B. beim Schweissen ein entstandener Winkel-verzug gerichtet werden, eine geringe Biegung von Platten erreicht werden, Profile stark verbiegen, krumme Stahlplatten oder verzogene Rahmen korrigieren und Durchmesser von Zylindern verringern.

(Was sicher nur als eine Notlösung betrachtet werden sollte, doch es sind Varianten) 

Flammrichtpunkt

Bei der Bearbeitung von allgemeinen Baustählen, Fein-kornbaustählen, sowie Stählen mit einem Kohlenstoff-gehalt von mehr als 0,05% sollte eine oxydierende Flamme verwendet werden. Die Temperatur von 650°C (Dunkelrotglut) sollte hierbei nicht überschritten werden. Bei Aluminium und Aluminiumlegierungen sollte die Temperatur nicht über 350°C bis 400°C liegen und ist von Material und Legierung abgängig.

3C) VORTEILE DES FLAMMRICHT-VERFAHRENS

1. Konkurrenzlose Wirtschaftlichkeit und Wirksamkeit der Acetylen Sauerstoff-Flamme

2. Schnellere und werkstoffschonende Beseitigung des Werkstückverzuges

3. Beseitigen von Schweissverzügen statt Verschrottung         

4. Für alle metallischen, schweissbaren Werkstoffe geeignet (Hochfeste Stähle nur bedingt geeignet)

5. DVS – zertifiziertes Verfahren für Zulassung nach DIN EN 1090

6. Hohe Mobilität. (Einsatz ohne Strom-versorgung möglich)

Nämlich der Verzug während der Bearbeitung. Ein Glühen nach dem Flammrichten hat zur Folge, dass sich das Bauteil in die ursprüngliche verzogene Position zurück bewegt. Nach dem neuen WIAP® MEMV® Verfahren gibt es kein Verzug nach der Bearbeitung. D.h. das WIAP® MEMV® Entspannen beseitigt die Spannungen in den Zwischenzonen, wo es durch das Flammrichten rot-glühend war und der unverfärbten Zone, wo eine Stauchung erfolgte. Diese, durch Wärme erzeugte Spannungen, werden durch das neue WIAP® MEMV® Vibrationsentspannen so verteilt, dass zwischen den kalten Stauchzonen, welche sich durch das Flammrichten nicht ergaben, mit dem WIAP® MEMV® Verfahren verteilt werden und somit ein Verzug bei der Bearbeitung verhindert wird. 

Das Bauteil verliert nebst den Spannungen auch den Zunder durch das WIAP® MEMV® Verfahren.

Die Messonde protokolliert den Prozess.

Sehr wichtig ist eine gute Gummiunterlagerung. Diese sollte eine genügende Höhe/Dicke haben, damit keine Schwingungen in ein Fabrikgebäude übertragen werden. Zudem ist die Protokollierung fehlerfrei.

Über 20 Tonnen ist das Werkstückgewicht. Die WIAP AG hat Anlagen für 5, 20, 50, 100 und 200 Tonnen.

3D) MEHR ALS EINE ALTERNATIVE

Mehr als nur eine Alternative zum Spannungsarm Glühen. Dank dem neuen erweiterten Verfahren WIAP® MEMV® (Metall entspannen mit Vibration).

Wenn eine warmgewalzte Konstruktion genommen wird, welche auf Torsion und Geradheit in mehreren mm verzogen ist, diese flammrichten, dann in die Glüherei bringen, kommt das Werkstück nach dem Glühen durch den Wärmeeinfluss wieder in die verzogene Grund-position zurück.

Mit dem WIAP® MEMV® Verfahren kann das flamm-gerichtete Werkstück vibriert werden. Die achsspezifi-zierte Exzenterstufen-Einstellung ermöglicht, dass der V-Erreger Prozess auch mit einer maximalen Drehzahl erfolgen kann, ohne dass eine zu extreme Auslenkung erfolgt. Alle Achsen werden angetastet. Mit 24 Messpunkten werden der genaue Verlauf und die Veränderungen ermittelt und auch protokolliert. Bei der drauffolgenden Bearbeitung verzieht sich das Werkstück nicht. Das heisst, das Vibrationsentspannen hat jetzt mit der MEMV® Entspannungsmethode Vorteile gegenüber dem Glühen, weil sich die Spannungen ausgleichen.

Der Vorzug des MEMV® WIAP® Verfahrens zusammen-gefasst:

Richten Sie ein Bauteil und bearbeiten es, verwirft es sich.

Richten Sie ein Bauteil, vibrieren es nach dem neuen WIAP® MEMV®  Verfahren, gibt es nach der Bearbeitung gar keinen Verzug.

Richten Sie ein Bauteil und geben es in die Glüherei, verzieht es sich wieder, ausser Sie würden es mechanisch im Ofen in der Position festhalten, was aber nicht einfach ist. D.h. Sie richten es noch einmal, bearbeiten und es verzieht sich erneut. 

Dieses neue und verbesserte WIAP® MEMV® Verfahren ist der Schlüssel, warum das Metallentspannen mit Vibration ein Vorteil gegenüber dem Glühen hat.

Es ist auch wichtig zu wissen, dass sich ermitteln lies, dass das WIAP® MEMV® Verfahren lokal an Zonen, nicht nur mit Wärme, sondern auch mit Schwingungen, Spannungen abbaut und zwar so kontrolliert, dass kein Rückverzug eines gerichteten Bauteils erfolgt. 

Es ist jedoch sehr wichtig, eine 100% kontrollierte Vibrationsentspannung durchzuführen. Es braucht eine sehr gute Befestigung zwischen dem Bauteil und dem V-Erreger. Die Energie Einbringungsrichtung spielt eine wichtige Rolle. Die in einem Bauteil immer vorhandenen Totpunkte müssen ermittelt resp. auch immer gut beachtet werden. 

Das nachfolgende Protokoll zeigt den heutigen Mess-ablauf beim Verfahren WIAP® MEMV®.

3E) WO GEHEN DIE SPANNUNGEN HIN BEIM MEMV® VERFAHREN?

Das nicht mit Wärme sondern Vibration entspannen?

Bezüglich der Frage: Wo gehen die Spannungen hin, hier eine Erklärung.

Flammgerichtete Bauteile erzeugen durch das Einbringen der Wärme einen lokalen Spannungszustand, der mit der Umgebung im Gleichgewicht steht.

Wird dieses Bauteil geglüht, stellt sich durch eine freie Deformation ein neuer Spannungszustand ein und das Bauteil ist krumm. Bei einem flammgerichteten Bauteil, das durch lokale Gleichgewichtszustände, die den makro-skopischen Gleichgewichtszuständen überlagert sind, gerade gerichtet wurde, werden diese lokalen Gleich-gewichtszustände durch die Bearbeitung gestört und das Bauteil geht durch eine Deformation in einen neuen Gleichgewichtszustand über.

Wird das Bauteil in einem eingespannten Zustand geglüht und eingespannt langsam abgekühlt, sind die globalen Spannungen im Gleichgewicht und eine nachträgliche Bearbeitung wird keinen grossen Einfluss auf die Geradlinigkeit haben.

Beim Vibrieren im eingespannten Zustand in mehreren Richtungen werden die Spannungen im globalen Zustand in das Gleichgewicht gebracht und das Bauteil kann bearbeitet werden. Die Spannungen sind nicht nur auf der Oberfläche, sondern auch in einer grösseren Tiefe im Gleichgewicht.