Stranggepresste Führungsschienen für Helikopter-Handlingsysteme an Bord
Ein Helikopter-Handlingsystem an Bord ist eine präzise technische Lösung für das sichere Bewegen und kontrollierte Positionieren von Hubschraubern auf Marineschiffen, sei es an Deck oder im Hangar. Solche Systeme werden vor allem auf Fregatten und Flugzeugträgern eingesetzt und müssen unter schwierigen Seebedingungen zuverlässig funktionieren, darunter Schiffsbewegungen, Salzsprühnebel und die mechanischen Lasten beim Manövrieren eines mehrere Tonnen schweren Luftfahrzeugs über ein bewegtes Deck. Das Helikopter-Handlingsystem Typ 210 des Montanstahl-Kunden aus dem Verteidigungsbereich ist die neueste Entwicklung auf diesem Gebiet und ermöglicht das seitliche Querverfahren von Hubschraubern über das Schiff ohne zusätzlichen Aufwand. Diese einzigartige Fähigkeit erforderte massgeschneiderte technische Lösungen, die über eine Standardlieferung hinausgingen. Montanstahl konstruierte und fertigte vier stranggepresste Sonderprofile aus Edelstahl 1.4571 (316Ti) und Duplex 1.4462, die anschliessend zu Führungsschienen von bis zu 15 Metern Länge und rund 1,6 Tonnen Gewicht verschweisst und direkt auf das Schiffsdeck geschweisst wurden.
Von der Doppelschiene zur zweiteiligen Lösung: Konstruktion trotz Grössenbeschränkung
Ursprünglich war ein einzelnes Doppelschienenprofil von etwa 310×155 mm vorgesehen. Dies liess sich nicht umsetzen, da die Hüllabmessungen des Querschnitts ausserhalb der Fertigungsmöglichkeiten für ein einzelnes Strangpressprofil dieser Grösse lagen. Stattdessen wurde eine zweiteilige Lösung entwickelt, bei der der Querschnitt der Führungsschiene auf zwei separat stranggepresste Profile aufgeteilt wird, die anschliessend miteinander verschweisst werden. Daraus ergab sich ein neues Problem: Jedes Einzelprofil der zweiteiligen Lösung lag deutlich unter dem Mindestmetergewicht, das für einen effizienten Strangpressprozess mit gleichbleibender Qualität erforderlich ist. Eine einfache Erhöhung der Wanddicke, um das Mindestgewicht ohne zusätzliche funktionale Geometrie zu erreichen, kam nicht in Frage, da sie einer Marinestruktur, bei der das Gewicht eine konstruktive Randbedingung ist, unnötige Masse hinzugefügt hätte. Die Lösung erforderte eine enge technische Zusammenarbeit zwischen Montanstahl und dem Kunden, um die Querschnittsgeometrie so umzugestalten, dass das zusätzliche Material eine Funktion im Führungsschienensystem erfüllt. Genau hier zeigt sich eine Stärke des Strangpressens gegenüber anderen Fertigungsverfahren: Das Verfahren ermöglicht komplexe Querschnitte mit Hinterschneidungen, inneren Konturen und variablen Wanddicken, die sich durch Walzen oder Laserschweissen allein nicht erreichen lassen.
316Ti und Duplex 1.4462: Werkstoffwahl für eine dauerhafte Marineanwendung
Auf ein Schiffsdeck geschweisste Führungsschienen sind dauerhafte tragende Bauteile in einer der korrosivsten Umgebungen überhaupt: Die Meeresatmosphäre verbindet Chloridsalz, Feuchtigkeit und mechanischen Verschleiss, bei Marineschiffen zudem zeitweises Eintauchen oder starke Spritzwasserbelastung. Edelstahl 1.4571 (316Ti) wurde wegen der Kombination aus molybdänverstärkter Chloridbeständigkeit und Titanstabilisierung gewählt, die eine Sensibilisierung in den Schweisszonen verhindert und die Korrosionsbeständigkeit rund um die Nähte über die gesamte Lebensdauer der Struktur erhält. Duplex 1.4462 bietet bei gleichwertiger Korrosionsbeständigkeit etwa die doppelte Streckgrenze von 316L, sodass die Profile für die statischen Lasten ausgelegt werden können, ohne das Mehrgewicht eines vergleichbaren austenitischen Querschnitts. Beide Güten sind bei Montanstahl als stranggepresste Profile in kundenspezifischen Querschnittsgeometrien erhältlich. Weitere Informationen zur Werkstoffwahl für Marine- und Schiffsanwendungen bieten die technischen Q&A von Montanstahl, die die wesentlichen Unterschiede zwischen austenitischen, Duplex- und hochlegierten Edelstahlgüten erläutern.
Anwendungskontext
Dieses Projekt gehört zum Segment Verteidigung von Montanstahl, in dem stranggepresste Sonderprofile aus Edelstahl und Hochleistungslegierungen für Marineausrüstung, Bordsysteme und Verteidigungsinfrastruktur spezifiziert werden, die komplexe Querschnittsgeometrien, meerwassertaugliche Korrosionsbeständigkeit und gemeinsame Entwicklung mit dem Kunden erfordern. Das Strangpressen ist das Fertigungsverfahren, das kundenspezifische Konstruktionsprofile aus 316Ti und Duplex-Edelstahl in den Mengen und mit der Querschnittskomplexität, die Marineanwendungen verlangen, wirtschaftlich macht. Die Strangpresskompetenz von Montanstahl umfasst ein breites Spektrum an Edelstahl-, Duplex-, Nickel- und Titangüten, mit Prototypen ab einem einzigen Stab und Serienfertigung bis zu Stablängen von 16 Metern. Profile dieser Art werden an Verteidigungs- und Marineprojekte weltweit geliefert.