Das 3D-Profilieren von Stahl ist ein Fertigungsverfahren, bei dem mit Hilfe fortschrittlicher Technologie 3-dimensionale Formen auf Metallrohre, Träger und andere Stahlprofile geschnitten werden. Dabei wird mit computergestützter Konstruktionssoftware (CAD), wie z.B. Tekla, ein dreidimensionales Modell des gewünschten Stahlbauteils erstellt. Dieses Modell wird dann in spezielle Schneidmaschinen eingespeist, die den Stahl mit Hochleistungsplasma- oder Autogenbrennern präzise in die gewünschte Form schneiden.
2D-Profilierung vs. 3D-Profilierung
In der Stahlschneideindustrie wird grundsätzlich zwischen 2D- und 3D-Profilierung unterschieden. Das 2D-Profilieren umfasst das Schneiden von Stahlprofilen in zwei Dimensionen und wird häufig zum Schneiden von Flachstangen oder Blechen verwendet. Die 3D-Profilierung ermöglicht jedoch komplexere Formen mit engeren Toleranzen. Dies ermöglicht präzisere und genauere Teile, die seltener nachbearbeitet werden müssen. Darüber hinaus können mit der 3D-Profilierung Teile mit einem höheren Maß an Symmetrie und Konsistenz hergestellt werden.
Die wichtigsten Vorteile der 3D-Profilerstellung
Das 3D-Profilieren ist ein vielseitiges Herstellungsverfahren, das in der Stahlindustrie eine breite Palette von Anwendungen hat. Es hat eine Reihe von Vorteilen:
Produzieren Sie komplexe Formen mit einem hohen Maß an Genauigkeit und Wiederholbarkeit.
Einer der wichtigsten Vorteile des 3D-Profilierens ist die Fähigkeit, komplexe Formen mit einem hohen Maß an Genauigkeit und Wiederholbarkeit herzustellen. Dies macht es zu einem idealen Herstellungsverfahren für Komponenten, die präzise Abmessungen und Toleranzen erfordern. Darüber hinaus ermöglicht die 3D-Profilierung die Herstellung kundenspezifischer Komponenten, so dass Designer einzigartige Formen und Designs entwerfen können, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nur schwer oder gar nicht zu realisieren wären.
Verkürzung der Arbeitszeit in der Fertigung
Ein weiterer großer Vorteil der 3D-Profilierung ist ihre Effizienz. Der Einsatz von CAD-Software und computergesteuerten Schneidemaschinen ermöglicht die schnelle Produktion großer Mengen identischer Komponenten. Dies reduziert den Zeit- und Arbeitsaufwand für die Herstellung, was zu niedrigeren Produktionskosten und schnelleren Durchlaufzeiten führt.
„Unser Ziel ist es Handwerkskunst zu automatisieren und der Welt des Stahls die Freiheit zu geben, etwas zu schaffen.“
Die verschiedenen Methoden, die wir für die 3D-Profilierung verwenden
Bei HGG haben wir uns auf zwei verschiedene Methoden des Stahlschneidens spezialisiert: Plasmaschneiden und Autogenschneiden.
Plasmaschneiden
Beim Plasmaschneiden von Stahl wird ein Plasmabrenner verwendet, um das Metall zu schneiden. Der Plasmabrenner erzeugt einen elektrischen Lichtbogen, der durch ein Gas, in der Regel Druckluft, geleitet wird und einen Plasmastrahl erzeugt. Dieser Plasmastrahl wird auf das zu schneidende Metall gerichtet und schmilzt das Metall, das dann von dem Plasmagas weggeblasen wird. Das Plasmagas kühlt das Metall beim Schneiden ab und verhindert so, dass es sich verzieht oder verformt.
Autogenes Schneiden
Autogenes Schneiden ermöglicht aufgrund der Konzentration des Sauerstoffstrahls steilere Winkel von bis zu 70° (im Vergleich zu 45° bei Plasma). Es ermöglicht auch eine dickere Wandstärke als beim Plasmaschneiden. Ein Nachteil des Autogenschneidens ist jedoch, dass es oft etwas langsamer ist, insbesondere beim Schneiden von dickwandigeren Materialien. Außerdem muss der Schneidbrenner den Stahl auf eine Zündtemperatur von etwa 960°C vorheizen, bevor das Schneiden beginnen kann.
Welche Methode Sie verwenden, hängt von vielen Faktoren ab, z. B. von der Stahlsorte (Edelstahl oder Kohlenstoffstahl), die geschnitten werden soll, dem Winkel, in dem geschnitten werden muss, dem Ausmaß, in dem das Schneiden eine Rolle spielt und vielen anderen Faktoren. Wir sind immer bereit, Sie zu beraten, welche Option für Ihre Situation am besten geeignet ist.
Der Fertigungszyklus mit 3D-Profilierung
1. Entwurf & Detaillierung
Die 3D-Profilierung wird mit Hilfe einer CAD-CAM-Verbindung (computergestütztes Design und computergestützte Fertigung) und einer CNC-Schneidemaschine durchgeführt. Zusätzliche Schweißspezifikationen können ebenfalls in die Abmessungen des Schnitts einbezogen werden, z. B. Schrumpfung, Nutwinkel und Wurzelöffnung.
2. 3D-Profilierung Ihres Stahls
Je nach den Spezifikationen wird entweder mit einem Plasma- oder Autogenbrenner geschnitten, der an einem Roboterarm der CNC-Schneidemaschine montiert ist. Dieses Profilierungsverfahren gleicht auch Verzerrungen im Material aus, wie z.B. gekrümmte Balken oder verzogene Rohre. Der Ausgleich erfolgt durch eine Kombination aus Lasermesssystemen und cleverer Mechanik.
3. Anpassen und Schweißen
Dank der Schweißnahtvorbereitung, die in der Entwurfs- und Detaillierungsphase angewandt wird, sind die Teile unmittelbar nach der Profilierung bereit für eine optimale Anpassung und Verschweißung. Die Teile lassen sich leicht einpassen und das Schweißvolumen wird stark reduziert, was zu erheblichen Zeit- und Kosteneinsparungen führt.
Sehen Sie sich das Video zur 3D-Profilierung an
Details sind wichtig. Unterschiedliche Industrien und unterschiedliche Stahlverbindungen erfordern jeweils unterschiedliche Spezifikationen und Schweißanforderungen. Nachfolgend finden Sie Beispiele für Abschnitte, die mit dem 3D-Profiling geschnitten wurden.
