Schweißen Tonnenschwere Exzenterantriebe erfordern höchste Schweißqualität

Vier tonnenschweren Exzenterantrieben mit einem Zahnkranz aus hochlegiertem Stahl hat der Brennschneidspezialist Jebens für einen namhaften Anlagenbauer als Ersatzteile für eine Großpresse gefertigt. Eine echte Herausforderung für Mensch und Aggregate.

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Jebens GmbH

Mit einem Durchmesser von 2.270 Millimetern, einer Höhe von 1.391 Millimetern und 12 Tonnen Gewicht war jedes dieser Exzenterantriebe ein richtiger Koloss. Gefertigt wurde er aus warmgewalzten unlegierten Baustahl der Güte S235JR mit bis zu 210 Millimetern Dicke.

Der Rohling für den äußeren Zahnkranz besteht aus dem chrom-molybdänlegierten Vergütungsstahl 42CrMo4 QT und wurde vom Kunden bereitgestellt. Jebens hatte den Auftrag:

• alle benötigten Teile zu erstellen und zu zukaufen

• die Baugruppen zu schweißen

• spannungsarm zu glühen

• zu strahlen und zu grundieren

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Enorme Temperaturbelastung für den Schweißer

Damit alle Komponenten für den Zusammenbau vollständig vorhanden sind, war das Zeitmanagement entsprechend anspruchsvoll. Zudem mussten die Schweißvorgaben und die auszuführenden Schweißnähte abgeklärt werden. Eine Herausforderung war die erforderliche Termperaturführung des chrom-molybdänlegierten Vergütungsstahls beim Schweißen und Glühen. Der hochlegierte Stahl 42CrMo4 QT erfordert beim Schweißen eine Vorwärmtemperatur von 250 Grad Celsius. Eine enorme Temperaturbelastung für den Schweißer. Normalerweise ist die Vorwärmtemperatur nur halb so hoch.

Zudem kühlt das Zahnrad aufgrund seiner Größe schnell wieder ab und muss deshalb kontinuierlich geheizt werden. Damit der Schweißer – mit entsprechender Schutzkleidung – den Zahnkranz aus 42CrMo4 QT mit den Nabenscheiben aus warmgewalzten unlegierten Bautstahl der Güte S235JR von vorne verschweißen konnte, wurde eine spezielle Drehvorrichtung entwickelt. Dafür wurde ein großer Manipulator für das partiell eingehauste Bauteil mit einbezogen.

Alle Schweißnähte auf Rissfreiheit überprüfen

Auch die Schweißqualität sollte sehr hoch und reproduzierbar sein. Dafür wurde der Exzenter als Paket auf dem Roboter geschweißt. Bevor die Baugruppen zum kompletten Rad zusammengebaut wurden, hat die Qualitätssicherung des Kunden alle Schweißnähte auf Rissfreiheit geprüft. Die beiden runden Komponenten mussten per Hand verschweißt werden. Damit diese Komponenten auf dem Schweißtisch exakt positioniert waren, kennzeichnete Jebens die Fluchtungen an den Bauteilen vor dem Zusammenbau entsprechend.

Sensible Temperaturführung beim Spannungsarmglühen

Der vergütete CrMo-Ring musste unter der Anlasstemperatur geglüht werden. Hierbei mussten die Experten von Jebens die sensible Temperaturführung beim Spannungsarmglühen beachten. Die gestrahlten und grundierten Exzenterantriebe bestanden die Abnahmeprüfung des Kunden. Damit hat Jebens die Zulassung erhalten, solche anspruchsvollen Komponenten zu bauen. (jup)

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