U-Profile aus Duplex für Tragkonstruktionen von Industrieventilatoren
Das Gestell eines Industrieventilators trägt mehr als nur Gewicht. Es muss die Vibrationen, die eine rotierende Baugruppe über Tausende von Stunden erzeugt, aufnehmen, ohne sich zu lockern oder zu verformen – und das häufig in heisser und chemisch aggressiver Luft. Ein weltweit führender Hersteller von Hochleistungsventilatoren und Lüftungssystemen benötigte für genau diese Aufgabe U-Profile mit scharfen Kanten, engen Toleranzen und einem Werkstoff, der der Umgebung standhält. Montanstahl fertigte sie aus Duplex-Edelstahl S32205 durch Hybrid-Laserschweissen, sodass der Kunde sie schneiden, biegen und zu exakt spiegelbildlichen Stützen montieren konnte.
Tragkonstruktionen, die so hart arbeiten wie die Maschine
Der Kunde ist weltweit führend in Entwicklung und Fertigung von Hochleistungs-Industrieventilatoren und Lüftungssystemen – Anlagen, die in unterschiedlichsten Industrieumgebungen für Luftzirkulation, Belüftung und Kühlung sorgen. Diese Ventilatoren arbeiten oft unter harten Bedingungen, mit hohen Temperaturen, korrosiven Atmosphären und Dauerbetrieb, weshalb die tragenden Strukturen strenge Anforderungen erfüllen müssen, damit die Anlage über eine lange Lebensdauer zuverlässig bleibt. Die Stütze ist kein passiver Rahmen. Sie befindet sich im selben Luftstrom wie der Ventilator, nimmt die Reaktion einer unwuchtigen rotierenden Masse auf und ist meist das Teil, das zuerst versagt, wenn Werkstoff oder Geometrie nicht stimmen. Bauteile dieser Art gehören eindeutig in den Maschinen- und Anlagenbau, wo ein Sonderprofil häufig eine geschweisste Baugruppe ersetzt.
Spiegelbildliche Stützen, Korrosionsbeständigkeit und kontrollierte Elastizität
Das Stützsystem brachte eigene Anforderungen mit, insgesamt drei. Die Profile werden vom Kunden geschnitten, gebogen und bearbeitet, um exakt spiegelbildliche Stützen zu erhalten; die gelieferte Geometrie muss daher sehr enge Toleranzen einhalten, denn zwei aus demselben Querschnitt geformte Teile spiegeln sich nur dann korrekt, wenn der Ausgangsstab über seine gesamte Länge massgleich ist. Die Struktur musste Korrosion und Verschleiss standhalten, denn die Luft um einen Industrieventilator ist selten sauber, und die abrasiven Bestandteile im Luftstrom wirken unablässig auf jede Oberfläche ein. Die dritte Anforderung ist die anspruchsvollste: Die Stütze musste Last tragen und dabei elastisch genug bleiben, um Vibrationen ohne bleibende Verformung aufzunehmen. Ein Querschnitt, der einfach so lange versteift wird, bis er sich nicht mehr bewegt, leitet die Vibrationen stattdessen in die Schraubverbindungen weiter; Ziel ist also kontrollierte Nachgiebigkeit statt maximaler Steifigkeit.
Anwendungskontext
Duplexstahl S32205 wurde gewählt, um Korrosion und Verschleiss gemeinsam zu begegnen, denn sein ferritisch-austenitisches Gefüge verbindet hohe Beständigkeit gegen Lochkorrosion und Spannungsrisskorrosion mit etwa der doppelten Streckgrenze üblicher austenitischer Güten. Diese Festigkeit erlaubt es der Stütze, unter Vibration nachzugeben und in ihre Form zurückzukehren, statt sich bleibend zu verformen – dieselbe Wahl erfüllt also sowohl die umgebungsbedingte als auch die mechanische Anforderung. Hybrid-Laserschweissen erzeugte die U-Geometrie mit scharfen Kanten, erfüllte die vom Kunden spezifizierten Mass- und Geradheitsvorgaben und lieferte saubere Bezugsflächen für das nachfolgende Schneiden und Biegen. Profile dieser Familie gehören zum Montanstahl-Sortiment an Edelstahl-U-Profilen, gefertigt in Duplex-, Superduplex- und austenitischen Güten in Standard- und Sonderabmessungen; die Wahl des Fertigungswegs wird unter Prozesse erläutert, offene Fragen beantworten die technischen Q&A.