Digitaler Auftrag

Schweißplattieren: statt das gesamte Rohr aus teuren Speziallegierungen zu fertigen, reichen relativ preiswerte Stahlsorten für den Grundkörper. Uhlig Rohrbogen setzt hier auf den »TimeTwin Digital« von Fronius.

27. November 2007

Rohre in der Prozessindustrie müssen gegen Chemikalien, aggressive Medien wie Salzwasser, Flugstäube oder heiße Verbrennungsabgase beständig sein. Das Schweißplattieren bietet eine wirtschaftliche Methode, die Oberflächen kritischer metallischer Bauteile mit Schutzschichten gegen Abrasion und Korrosion zu versehen und so die Lebensdauer zu erhöhen. Uhlig Rohrbogen aus Langelsheim bei Goslar verweist auf positive Erfahrungen mit Schweißsystemen von Fronius.

Spezialist für hochwertiges

Uhlig Rohrbogen fertigt hochwertige, längsnahtgeschweißte Rohrbögen und ausgehalste Formstücke (T-Stücke). Weltweit bekannt ist das Unternehmen für das Schweißplattieren von Kesseleinzelrohren, Rohrwänden und tiefstgewellten Wellrohren. Typische Anwendungen für diese Bauteile sind Wärmetauscherrohre und Mem­branwände für Müllheizkraftwerke sowie Prozessanlagen der chemischen Industrie und in Gasversorgungsunternehmen, in denen die Rohre besonders hohen Beanspruchungen z.?B. durch korrosive Gase oder abrasive Flugstäube ausgesetzt sind. »Die extremen Bedingungen in Müllheizkraftwerken erfordern hochlegierte, widerstandsfähige Metalle. Deren Verarbeitung setzt fundiertes Fachwissen und Erfahrung in der Schweißtechnik voraus. Um den unterschiedlichen Qualitätsanforderungen zu genügen, verfügt Uhlig über 250 verschiedene schweißtechnische Verfahrensprüfungen«, erläutert Wolfgang Hoffmeister, Mitglied der Geschäftsleitung der Uhlig Rohrbogen GmbH.

Günstige Basis

Für den Verschleiß- und Korrosionsschutz von Wärmetauscherrohrwänden in Müllheizkraftwerken haben sich Nickel-Basislegierungen wie Inconel 625 bewährt. Uhlig Rohrbogen hat bis heute über 60 Abfallverbrennungsanlagen mit schweißplattierten Rohrwänden ausgestattet. Die projizierte Gesamtfläche entspricht 20.000 m2 und über 400.000 kg verarbeiteten Schweißzusatzwerkstoffen. Dabei setzt das Unternehmen je nach Bauteilgröße und Werkstoff unterschiedliche Schweißverfahren vom WIG(Wolfram-Inertgas)-Schweißen über das MIG/MAG(Metall-Inertgas/Metall-Aktivgas)-Verfahren bis hin zum UP(Unterpulver)-Schweißen ein. Das Schweißplattieren als Fertigungsverfahren lässt sich auch für komplexe Bauteile anwenden. Besonders anspruchsvolle Teile sind die komplett vorgefertigten Kesselwände aus schweißplattierten Rohren. Neben perfekten Schweißplattierungen kommt es bei diesen Rohrwänden auf größtmögliche Passgenauigkeit für die spätere Montage an. Dazu ist der durch das Schweißen bedingte thermische Verzug der Rohrwände restlos zu beseitigen. Das Unternehmen erreicht ­dies durch ein präzises Richten nach dem Auftragschweißen. Uhlig liefert die Kesselwände inklusive Einstiegsöffnungen, Eindüsungen sowie im Außenbereich vormontierte Bandagen und Kästen. Diese Vormontage vereinfacht das Handling und ermöglicht kürzere Aufbauzeiten vor Ort. Der Kunde profitiert so von einer erhöhten Planungssicherheit sowie der Just-in-time-Lieferung und deutlich kürzeren Installationszeiten.

Erfolgreicher Geschäftsbereich

Laut Hoffmeister erzielt das Unternehmen fast die Hälfte seines Umsatzes mit den neuen Geschäftsbereichen Schweißplattieren und Wellrohrfertigung, die andere mit Rohrbögen und Formteilen wie T-Stücken. Die Wandplattierungen belaufen sich auf ca. 4.000 bis 5.000 m² pro Jahr. Bei den Well- und Flammrohren für die Heizungskesselindustrie ist das Unternehmen Technologieführer. Die Langelsheimer beliefern Anlagenbauer in ganz Europa, der Türkei, Südamerika oder Asien. »Und um diese Position auszubauen«, ergänzt Hoffmeister, »setzen wir auf Innovationen und modernste Schweißtechnik von Fronius. Zur Zeit haben wir sechs Einzelrohrplattieranlagen und neun Plattieranlagen für Membranwände. Die Spanne der Schweißverfahren reicht von MAG-Schweißen mit modernster Pulstechnik über das CMT-Verfahren bis hin zu TimeTwin, einem Hochleistungsschweißverfahren.«

Prozesssicher

Uhlig verarbeitet allgemeine Baustähle nach EN 10025, Feinkornbaustähle gemäß DIN/EN 1002, warmfeste Stähle (EN 10028), hoch hitzebeständige und nicht rostende Stähle sowie ASTM- und Sonderwerkstoffe. Die breite Werkstoffpalette verlangt leistungsstarke und möglichst wirtschaftliche Schweißverfahren. Im Bereich der Edelstähle und ferritischen Werkstoffe arbeitet das Unternehmen mit MAG(Metall-Aktivgas)- oder dem UP(Unterpulver)-Schweißverfahren. Für hochwertige Arbeiten sowie das Schweißen von Wurzellagen bei kritischen Werkstoffen setzte Uhlig bisher das WIG(Wolfram-Inertgas)-Schweißen ein. Hier stellte Uhlig im Rahmen von Prozessoptimierungen auf das leistungsstärkere TimeTwin-Digital-Verfahren um. »Bisher haben wir im Edelstahl- und Kupfer-Nickel-Bereich dünnwandige Rohre bis maximal 6 mm ausschließlich WIG-, und Bleche ab 8 bis 12 mm Wandstärke MAG-geschweißt. Bei dickwandigeren Teilen erfolgte das Wurzelschweißen im WIG-, und das Einbringen der Füll- und Decklagen im MAG-Schweißverfahren. Heute ersetzt Time­Twin Digital beide Prozesse. Das Schweißen dünner Bleche erfolgt dabei einlagig. Bei dickwandigen Bauteilen schweißen wir zunächst die Wurzellage mit nur einem Brenner der TimeTwin-Anlage. Anschließend füllen wir den Rest im Time­Twin-Modus auf. In der Praxis erreichen wir so eine zwei- bis über zweieinhalbfach höhere Abschmelzrate gegenüber konventionellen Verfahren ? und damit auch eine entsprechende Zeiteinsparung«, fasst Hoffmeister die Vorteile des TimeTwin-Verfahrens zusammen. Herausragendes Merkmal von Time­Twin Digital ist der Düsenkopf mit den beiden elektrisch voneinander isolierten Drahtelektroden und der volldigitalen Regelung des Schweißprozesses. Dazu verfügen die TimeTwin-Digital-4000/5000-Systeme über zwei Stromquellen. Jede dieser Stromquellen ist mit einer eigenen Drahtvorschubeinheit sowie einem digitalen Signalprozessor (DSP) ausgestattet. Die am Lichtbogen erfassten Analogwerte von Schweißspannung bzw. Schweißstrom wandelt ein Analog-Digital-Wandler in digitale Signale für den DSP um. Dieser gleicht die ermittelten Istwerte des Schweißprozesses an die Sollwerte an und optimiert für jeden der beiden Lichtbögen sowohl den Drahtvorschub als auch die Lichtbogenlänge und den Schweißstromverlauf. Das führt zu zwei äußerst stabilen Lichtbögen mit optimierter Tropfenablöse. _

Hans P. Fritsche und Gerd Trommer

Erschienen in Ausgabe: 08/2007