Vergüten von Rädern für Hochgeschwindigkeitszüge: Härten in Verbindung mit mathematischem Modell steigert die Prozesssicherheit.
Die neu entwickelten, automatischen Radkranz-Härtemaschinen von Tenova LOI Thermprocess passen sich flexibel an unterschiedliche Geometrien der Eisenbahnräder an und ermöglichen auch bei häufigen Chargenwechseln den Betrieb ohne Produktionsunterbrechungen. In Verbindung mit einem mathematischen Modell für das Abschrecken reduzieren Anwender die Zeit für Versuche deutlich und erzielen gleichzeitig eine höhere Prozesssicherheit.
Mit der individuell gesteuerten Bedüsung sind die Radkranz-Härtemaschinen so flexibel, dass sie Räder mit nahezu beliebigen Abmessungen behandeln können. Die neue Steuerung ermöglicht es, das Rezept für die Kühltische und die Einstellung der Düsen von Beladung zu Beladung zu ändern. So erfolgen Chargenwechsel automatisch und ohne Unterbrechungen der Produktion. Dennoch ist die exakte Reproduzierbarkeit des Vergütungsprozesses für jede spezifische Charge gewährleistet.
Die Konstrukteure der Härtetische hatten die Aufgabe, ein außergewöhnlich robustes System zu entwickeln, also beispielsweise keinerlei filigrane Mechanik zu verwenden. Das Resultat: Die neuen Tische enthalten deutlich weniger bewegte Teile als die bisher üblichen. Die Tische bestehen zum großen Teil aus Standardbauteilen, die ab Lager verfügbar sind. Dies sichert die schnelle Beschaffung von Ersatzteilen.
Besonders für Werke in Ländern mit hohen Umgebungstemperaturen ist es wichtig, dass die neuen Tische mit Wasser in einem Temperaturbereich zwischen 30 und 35 °C arbeiten. So ist es nicht mehr notwendig, das Wasser auf 20 °C zu kühlen.
Mathematisches Modell spart Zeit und bringt Prozesssicherheit
An einer kürzlich installierten, vollautomatischen Vergütelinie für Eisenbahnräder haben sich die neuen Härtetische auf Anhieb bewährt. Hier setzt LOI auch ein eigens für das Härten entwickeltes mathematisches Modell und einen Quenchrezeptrechner ein. Mit ihnen werden die Parameter für das Abschrecken gezielt so berechnet, dass alle Räder – auch nach Produktwechseln – auf Anhieb die geforderten Spezifikationen einhalten.
Mit dem Modell hat LOI die ehemals langen Inbetriebnahmezeiten von bis zu einem Jahr auf wenige Wochen reduziert. Die Kunden sparen Material und Laborzeiten, darüber hinaus können sie früher als bisher mit der Produktion beginnen.
Hintergrund
Die Ofentechnik ist bei der Wärmebehandlung bereits auf einem hohen Stand. Das Abschrecken dahingegen ist in vielen manuellen oder halbautomatischen Anlagen immer noch von der Qualifikation und der Erfahrung einzelner Mitarbeiter abhängig. Meist wird zwar die geforderte Härte erreicht, das Gefüge erfüllt aber nicht immer die Kriterien der Normen. Insbesondere für Hochgeschwindigkeitsräder ist es von entscheidender Bedeutung, dass die Prozessparameter in engen Grenzen reproduzierbar sind.
Die Entwicklung der Rezepte für neue Produkte und die Vor- und Einlaufphase nach Produktwechseln brachten bisher erhebliche Zeit- und Materialverluste mit sich. Bis die Räder die geforderten Spezifikationen erfüllten, mussten sie zerstörend geprüft werden, damit die Metallurgie über den Querschnitt hinweg untersucht werden konnte.
Das von LOI entwickelte Modell erhält die Vorgabe, welche Eigenschaften das fertige Rad erzielen soll und errechnet aus der Geometrie des Rades und der Materialzusammensetzung die Parameter für das Abschrecken. Dabei ist es unerheblich, welche Normen unterschiedlicher Länder zu erfüllen sind.
Über LOI
LOI Thermprocess ist ein Unternehmen der Tenova-Group mit Schwerpunkt in der Wärmebehandlung von Stählen und Aluminium. Mehr als 4.000 Industrieöfen tragen den Namen LOI und machen LOI zu einer Marke, die für Qualität, Wirtschaftlichkeit und Kontinuität steht.
Die Wärmebehandlung von Metallen erfordert fundierte Kenntnisse in der Metallurgie, von physikalischen und chemischen Prozessen und verschiedenen Ingenieurwissenschaften. Von ebenso großer Bedeutung ist die jahrelange praktische Erfahrung der Mitarbeiter: Der einzigartige Hintergrund unseres Teams bildet die Basis für die starke Position des Unternehmens auf dem internationalen Markt.
Für die Produktion von höchster Qualität hat LOI mathematische Modelle erstellt, die nur mit der genauen Kenntnis der physikalischen Abhängigkeiten entwickelt werden konnten. Für eine technologische Partnerschaft mit dem Kunden sieht LOI daher heute ihre Anlagentechnik eng mit den Bedürfnissen für das Produkt des Kunden verknüpft.
Wir haben nicht nur das Know-how, wirtschaftliche und zuverlässige Industrieöfen zu bauen. Wir verfügen auch über herausragende Kenntnisse in den Bereichen:
• Abschreckverfahren in flüssigen und gasförmigen Medien
• Beschichten und thermochemische Verfahren für Oberflächen
• Thermische Oberschichtenreinigungen in Reaktionsgas
• Automation und Durchsatzoptimierung
• Brennertechnologien
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