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Richten von Zuschnitten:

Verbogenes Brennteil
Nach dem Brennschneiden verworfenes Teil durch thermischen Einfluß - Beule deutlich sichtbar!

Wann immer Konturteile thermisch (Autogen, Plasma, Laser) zugeschnitten werden, besteht die Gefahr der Verwerfung (=Unebenheit) durch thermische Verspannungen. Je mehr Energie und Hitze, die für den Brennschnitt erforderlich ist, in das Material eingebracht wird, desto mehr deformiert sich das ausgeschnittene Teil. Durch das Temperaturgefälle im Teil entstehen Spannungen und Aushärtungen, die zur Verkrümmung führen. Es gibt verschiedene Methoden, Krummes wieder gerade zu machen.

Dabei treten unterschiedliche Ansprüche auf. Beispielsweise ist das Richten einer 6.000 mm lange Blechtafel wesentlich einfacher, als das Richten eines Flansches mit 2.000 mm Durchmesser und einer Flanschbreite von nur 200 mm. 

Unsere Erfahrung hat gezeigt, dass Unternehmen, die sich auf diesem Gebiet auskennen und hervorheben, nicht nur mehr als 1 Mio. Euro in die Hand nehmen mussten für die Investition, sondern darüber hinaus durch zusätzlichen Auftragseingang auch Personal aufstocken mussten. Daher, kann es entscheidend sein über ein solches Wissen zu verfügen.

 

Richten von Brennteilen

Hydraulische Presse beim richten eines krummen Bleches
Richten mit der hydraulischen Presse

Doch wer beispielsweise ein Brennteil mit 4.000 mm x 8.000 mm Größe und 150 mm Dicke im Wert von 20.000 € oder mehr auszuliefern hat, der will, um spätere Reklamationen zu vermeiden, sich bemühen, ein ebenes gerades Teil herzustellen.

Das Richten hat aber noch einen weiteren Vorteil und der liegt in den Folgekosten der weiteren Bearbeitung. Material in das thermische Spannungen eingebracht wurden, lässt sich schlechter kanten, biegen, was beim Verschweißen zum Ausbeulen führen kann. Diese Nebenwirkungen sind unerwünscht und kosten in der Nacharbeit Zeit und damit Kosten. Der Richtprozeß kann im Material zu einer Entspannung führen, die in den nachfolgenden Bearbeitungsprozessen Kosten einspart.

 

Die drei Richtmethoden für thermisch verbogene Zuschnitte:

  • Flammrichten
  • Hydraulische Presse
  • Walzenrichten

 

Richtmethode: Flammrichten

Manche Lohnschneider beherrschen das Richten mit der Flamme, das sogenannte Flammrichten. Andere Unternehmen richten die krummen Teile mit Hilfe einer hydraulischen Richtpresse.

Ab einer gewissen Blechdicke scheint dies die einzige Möglichkeit zu sein, auch wenn sie viel Zeit kostet und das Ergebnis von der Erfahrung der Werker abhängig ist.

 

Richtmethode: Hydraulische Presse

Beim Pressen mit der Richtpresse wird ein punktueller Druck zur Kompensation der Verspannung ausgeübt, der wiederum zu weiteren Spannungen führt bzw. andere innere Spannungen frei gibt.

Das zu richtende Teil kann sich an anderer Stelle wieder deformieren, so dass der Vorgang von neuem beginnt – das kann dauern. Berücksichtigt man noch den Umstand, dass es sich um große tonnenschwere Teile handeln kann, die nur mühselig und gefahrvoll zu bewegen sind, wird schnell deutlich wo die Kosten und Risiken hingehen.

Um so bedeutungsvoller ist hier die Kompetenz der Fachkraft gefragt.

Und eines sei klar gestellt - ist das Material zu dick für eine Walzenrichtmaschine/Walzenrichtanlage, gibt es oftmals außer Flammrichten keine weitere Alternative. In sofern stellt das Richten mit Hilfe der hydraulischen Richtpresse oder der Flamme einen zum Teil unverzichtbaren Folgeprozess dar.

 

Richtmethode: Walzenrichten

Teile aus dünnerem Material hingegen lassen sich mit Hilfe von Walzenrichtmaschinen einfacher und schneller richten. Systeme bis 50mm Materialdicke existieren bereits.

Beim Walzenrichten wird durch eine Reihe von Wechselbiegungen das Material so umgeformt, dass es am Ende eben ist. Diese Wechselbiegungen werden durch obere und untere Walzen erreicht, die in einem Walzenblock zusammengefasst sind und Druck auf das Material ausüben. Dabei entscheidet der Abstand zwischen der oberen und der unteren Walzenebene, der sich im fortschreitenden Verlauf ändert und als Richtspalt bezeichnet wird, über den Grad der gewünschten Ebenheit. Ebenfalls von Bedeutung ist die Anzahl der Wellenpaare sowie die Regelung und das Maschinenbett mitsamt seiner Hydraulik. Man kann die Wechselbiegung mit einer auslaufenden Sinuswelle vergleichen, die vertikalen Walzenabstände nehmen zum Ende der Maschine hin ab.

Es gilt je dünner das Material ist, desto mehr Walzen sind erforderlich. Experten empfehlen bei dünnem Material min. 11 bis 13 Walzen in Längsrichtung, während das Richten bei dickem Material schon ab 5 Walzen funktionieren soll.

Materialdicken bis 50mm und Teilebreiten von bis zu 2m sind möglich. Die Vorschubgeschwindigkeiten mancher Systeme reichen von 3 bis 12m/min, je nach Materialdicke und Verwerfung.

 

Unterschiede Walze zur Richtpresse

Flammrichten eines Blechs
Flammrichten von verbogenen Stahltafeln

Ein erster Unterschied zum manuellen Richten mit der Richtpresse besteht darin, dass Walzenrichten von jedem eingewiesenen Fachmann praktiziert werden kann, während das Richten mit einer Richtpresse Handarbeit ist, die viel Erfahrung erfordert.

Walzenrichten vs. Hydraulische Presse:

Beim Walzenrichten müssen die Parameter: Materialdicke und Kontur- bzw. Tafelformatgröße die Abmessungs-Kriterien der Walzenrichtmaschine erfüllen. Während beim Einsatz der Presse das Teil freier positioniert werden kann und weniger Restriktionen hinsichtlich Größe und Dicke besitzt. 

Mit der Walzenrichtanlage sind alle Metalle richtbar, die eine Bruchdehnung von min. 5% und ausgeprägter Streckgrenze besitzen. Als Faustregel gilt: Was biegbar ist, kann auch gerichtet werden, behaupten die Richtexperten! Kennt man diesen Wert seines Materials nicht, so kann dies empirisch durch Richtversuche ermittelt werden.

Dies gilt auch für gehärtete Teile, je nach Bruchdehnung lässt es sich unter erhöhter hydraulischer Kraft in gewissen Grenzen richten. Hat das Material jedoch keine Bruchdehnung, so besteht die Gefahr, dass sich Risse bilden oder das Formteil sogar bricht, daher empfiehlt sich bei unbekanntem Material, zuerst durch Richtversuche seine Eignung zu überprüfen.

Bei Normalstahl gibt es in der Regel keine Änderungen von mechanischen Eigenschaften, wie Streckgrenze oder Abmaße. Anders hingegen bei Edelstählen oder hochfesten Legierungen, die nach dem Richten dazu tendieren, sich zu verhärten.

Bei weichen Materialien, wie Aluminium und Magnesium, besteht die Gefahr des Abriebs oder der Reduzierung der Streckgrenze.

Bei der Walzenrichtmaschine ist die Dicke des Materials ein Ausschusskriterium - ist das Material dicker als 50mm, wobei auch Anlagen bis 80mm existieren, so wird es kritisch bis unmöglich. Wo hingegen die Materialdicke beim Einsatz einer hydraulischen Presse weitaus größere Stärken zulässt, auch Bleche mit bis zu 200 mm Dicke können so punktuell gerichtet werden.

Die Walzenrichtmaschine kann mit automatischen Messwerkzeugen ausgestattet werden und so in Echtzeit online eine hohe Qualitätssicherung und Protokollierung ermöglichen. Hierdurch sind höhere Genauigkeiten erzielbar.

 

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