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Jebens fertigte 24 spiralförmige Stahlrippen zur Verstärkung von zwei Stahlgießpfannen durch 3D-Brennen.
Foto: Jebens GmbH
Jebens fertigte 24 spiralförmige Stahlrippen zur Verstärkung von zwei Stahlgießpfannen durch 3D-Brennen.

Brennschneiden

„Warum fräsen, wenn wir das wirtschaftlicher brennen können?“

Mittels 3D-Brennen fertigt die Jebens GmbH auch komplexe Bauteile ohne Fräsen und nutzt so Kosten- und Zeitvorteile.

Brennen über mehrere Ebenen gehört bei der Jebens GmbH zum Tagesgeschäft. Der Spezialist für große schwere Brennteile und komplexe Schweißbaugruppen mit Sitz in Korntal-Münchingen ergänzt das Verfahren mit einer ausgeklügelten Brenntechnik: 3D-Brennen auch bei anspruchsvollen Geometrien als Ersatz für einen kostenintensiven Vor- oder Komplettabtrag durch Fräsen. Allein mit der Flamme wird so beispielsweise der Schnittwinkel entlang der gesamten Schnittkante kontinuierlich verändert.

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Das 3D-Brennen im Einsatz

Ein Beispiel: Für 24 Stahlrippen, die zwei neue Gießpfannen für den Schmelzbetrieb eines Stahlwerks verstärken, wählte Jebens dieses Fertigungsverfahren. Der Schnittwinkel der Rippen sollte bei einer Bauteilgröße von 120 x 245 x 928 mm über die gesamte Länge von 72 auf 84° verändert werden. Auf den ersten Blick sehen die Stahlrippen, die den leicht kegelartigen Giespfannenkörper sternförmig umschließen, nicht spektakulär aus. Zudem sind sie für die bei Jebens sonst übliche Bauteilgröße eher klein. Beim genauen Hinschauen wird jedoch deutlich, dass jedes Brennteil so aussieht, als sei es um eine imaginäre Längsachse gedreht. Mit einer Fräsmaschine wäre auch diese Umsetzung eher eine – allerdings kostspielige – Standardaufgabe. Doch in diesen Fällen stellt sich Jebens immer die Frage: „Warum fräsen, wenn wir das viel wirtschaftlicher brennen können?“ Folglich nahm sich der Experte auch dieser Aufgabe mit der Flamme an. Für die Lösung Brennen statt Fräsen sprach vor allem angesichts der benötigten Rippenanzahl die signifikante Kosten- und Zeitersparnis.

Kostenintensives Fräsen ersetzt Jebens auch bei anspruchsvollen Geometrien durch eine ausgeklügelte Brenntechnik.
Die kegelförmige Pfannengeometrie wird rundum durch spiralförmig gebrannte Stahlrippen verstärkt.
Die Verstärkungsrippen für diese Stahlgießpfanne wurden mit einer vorgegebenen Torsion gebrannt.

Kein Nachfräsen nötig

Bei der zweistufigen Umsetzung erfolgte zunächst der Vorschnitt durch autogenes Brennen mit Sauerstoff. Anschließend fertigte der Brennschneidexperte mit dem Fasenroboter den nicht vertikalen Schnittkantenverlauf. Die Programmierung des Roboters war extrem komplex, weswegen der Hersteller der Robotersteuerung selbst gefragt war – mit dem Ergebnis, dass Jebens schließlich den Winkel des Bauteils über die gesamte Länge nahezu beliebig verändern konnte. Binnen einer Woche war die erste Stahlrippe mit der vorgegebenen Torsion erstellt. Ein zusätzliches Finishing durch Fräsen entfiel dank der guten Ergebnisqualität. Neben dem robotergeführten Brenner trug dazu auch die hohe Werkstoffkompetenz des Jebens-Teams bei. Im gesamten Prozess musste das Materialverhalten durch eine entsprechend sensible Temperaturführung berücksichtigt werden. Das Beispiel zeigt, dass sich auch bei schwierigen Bauteilgeometrien die Überlegung lohnt, ob eine Vor- oder sogar Komplettbearbeitung mittels 3D-Brennen möglich ist. Denn mit diesem Verfahren bietet dar Brennschneidspezialist in vielen Fällen eine zeitlich und wirtschaftlich effizientere Alternative zur mechanischen Bearbeitung an.

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