Flammrichten mit Nachbehandlung nach dem WIAP® MEMV® 2016 Verfahren.
(MEMV® = Metal entspannen mit Vibration)
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Beschreibung des Flammricht - Verfahrens Dieses Verfahren dient zum Richten von verformten Bauteilen, Korrigieren des Verzuges von Schweisskonstruktionen, sowie zum Richten von Profilen, grossflächige Teile. Auch dünne Bleche, wie Kastenkonstruktionen, Maschinenbetten. Maschinen Ständer 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. D.h. es hat zwischen den Zonen der verfärbten Gegend und dem unverfärbten eine andere Spannung als im Mittelpunkt der Verfärbung oder entfernen von der Verfärbung. Somit können gewünschte Formen wieder hergestellt werden. Darüber hinaus kann Flammrichten zur Formgebung eingesetzt werden.
P1: Das Bauteil wurde flammgerichtet
Es kann z.B. beim Schweissen einen entstandenen Winkelverzug gerichtet werden, eine geringe Biegung von Platten erreicht werden, Profile stark verbiegen, krumme Stahlplatten oder verzogene Rahmen korrigieren und sogar den Durchmesser von Zylindern verringern. (Was sicher nur als eine Notlösung betrachtet werden sollte).
P2: Flammrichtpunkt
Bei der Bearbeitung von allgemeinen Baustählen, Feinkornbaustählen, sowie austenitischen Stählen mit einem Kohlenstoffgehalt von mehr als 0,05% sollte eine oxidierende 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 Material und Legierung abhängig. Hierbei sollte eine neutrale eine Flamme mit leichtem Acetylen- überschuss benutzt werden.
P3: Das Bauteil mit mehreren Erhitzungsstellen durch das Flammrichten.
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 Stromversorgung möglich)
Flammrichten verursacht jedoch ein neues Problem: nämlich der Verzug bei 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® Ver- fahren gibt es kein Verzug nach der Bearbeitung. D.h. das WIAP® MEMV® Entspannen beseitigt in den Zwischenzonen, wo es durch das Flammrichten rotglühend war und der unverfärbte Zone, wo eine Stauchung erfolgte. Diese durch Wärme erzeugten Spannungen werden durch das Vibrationspannen so verteilt, dass zwischen den kalten Stauchzonen, welche durch das Flammrichten sich nicht ergaben, mit dem WIAP® MEMV® Verfahren verteilt werden und somit ein Verzug bei der Bearbeitung verhindern.
P4: Das Bauteil verliert Zunder durch das WIAP® MEMV® Verfahren
P5: Die Messonde protokolliert den Prozess
P6: Sehr wichtig eine gute Gummiunterlagerung. Diese sollte eine genügende Höhe haben, damit keine Schwingungen in ein Fabrikgebäude übertragen werden. Zudem die Protokollierung fehlerfrei ist. |
P7: Über 20 Tonnen ist das Werkstück Gewicht. Die Wiap hat eine Anlage für 5 Tonnen, eine für 20, eine für 50 und 100 und 200 Tonnen
Eine Alternative zum Spannungsarm Glühen. Dank dem neuen verbesserten Verfahren WIAP® MEMV® (Metall entspannen mit Vibration)
Wenn wir eine warmgewalzte Konstruktion nehmen, 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 zurück in die verzogene Grundposition.
Mit dem WIAP® MEMV® Verfahren kann das flammgerichtete Werkstück vibriert werden. Die achsspezifizierte Excenter Stufe Einstellung ermöglicht, dass der Erreger Prozess auch eine maximale Drehzahl erfolgen kann, ohne dass eine zu extreme Auslenkung erfolgt. Alle Achsen angetastet werden. Mit 24 Messpunkten wird der genaue Verlauf und die Veränderungen ermittelt und auch protokolliert. Bei der drauffolgenden Bearbeitung verzieht sich das Werkstück nicht. Das heisst, das Vibrationsentspannen jetzt nach der MEMV® Entspannungsmethode Vorteile gegenüber dem Glühen hat, weil sich die Spannungen in der Zone ausgleichen.
Der Vorzug des MEMV® WIAP® Verfahrens zusammengefasst:
Dieses neue und verbesserte WIAP® MEMV® Verfahren ist der Schlüssel, warum das Metallentspannen mit Vibration ein Vorteil hat gegenüber dem Glühen.
Und es ist auch wichtig zu wissen, dass hiermit sich bestätig, dass das Vibrations-entspannen lokal an Zonen nicht nur mit der Wärme, sondern auch Schwingen Spannungen abbaut und zwar so kontrolliert, dass kein Rückverzug eines gerichteten Bauteils erfolgt.
Es ist jedoch sehr wichtig, eine 100% kontrollierte Vibration Entspannung durch- zuführen. Es braucht eine extrem gute Befestigung zwischen dem Bauteil und dem Erreger. Die Energie Einbringungsrichtung spielt eine wichtige Rolle. Die in einem Bauteil immer vorhanden Totpunkte müssen ermittelt resp. auch immer gut beachtet. Das nachfolgende Protokoll zeigt den heutigen Messablauf beim WIAP® MEMV®. Es wird heute ein Bauteil an 24 Messstellen gemessen, damit die Veränderung zwischen Vorher und Nachher an vielen Stellen ermittelt wird. Der Unterschied messen wir nach ca. 90 Sekunden. Der grösste Spannungsabbau erfolgt jedoch bei den ersten Lastspielen. Diese erfassen wir zur Zeit noch nicht, jedoch diese erweiterte Ermittlungsmethode ist bei uns im Vorbereitungsprozess.
Wo gehen die Spannungen hin beim MEMV® Verfahren? Das nicht mit Wärme sondern Vibration entspannen? bezüglich der Frage wo gehen die Spannungen hin, möchte ich kurz beantworten. 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 makroskopischen Gleichgewichtszuständen überlagert sind, gerade gerichtet wurde, werden diese lokalen Gleichgewichtszustände 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.
Ich hoffe Ihnen mit dieser kurzen Ausführung erklärt zu haben, wo die Spannungen hingehen.
Erstellt: Iris, Sven und HP Widmer Antwort wo gehen die Spannungen hin beim MEMV® Verfahren Antwort von Prof. Schmid
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