BILD DES JAHRES Nr. 7: Reparatur einer Gusseisenplatte für die Automobilindustrie

14. Januar 2025

Atlas Machine & Supply in Louisville, Kentucky! Mit der CLIMAX LM6200 bearbeiteten sie fachmännisch eine 7’ x 7’ große Platte aus Automobil-Gusseisen, die zuvor mit Nickelschweißgut repariert worden war. Dieses anspruchsvolle Projekt erforderte die Einhaltung einer engen Toleranz, da eine Überschreitung von Null den Schließspalt beeinträchtigt hätte. Durch das Schweißen und Fräsen der Platte vor Ort gemäß den Spezifikationen vermied das Team den wochenlangen Prozess der Demontage und des Transports in eine Werkstatt und schloss den Auftrag in weniger als einer Woche ab.

Gusseisenplatten für die Automobilindustrie sind wichtige Komponenten in großen Fertigungspressen, die in Automobilwerken wie denen von GM und Ford eingesetzt werden. Die Reparatur und Überholung dieser Pressen erfordert das Schweißen mit Nickelschweißgut und anschließendes Fräsen.

Warum müssen sie mit Nickelschweißung geschweißt und gefräst werden?

1. Schweißen mit Nickel-Schweißzusatz

• Materialverträglichkeit:
  • Gusseisen hat einen hohen Kohlenstoffgehalt und neigt aufgrund seiner Sprödigkeit und Anfälligkeit für thermische Belastungen zu Rissbildung, wenn es herkömmlichen Schweißverfahren unterzogen wird.
  • Nickelbasierte Schweißzusätze (z. B. Nickelstäbe oder Nickeldraht) sind sehr gut mit Gusseisen kompatibel und bieten eine hervorragende Haftung und Flexibilität, um das Risiko von Rissen zu minimieren.
• Wärmeausdehnungsmanagement:
  • Nickelschweißnähte weisen eine geringere Wärmeausdehnung auf als viele andere Schweißmaterialien, wodurch die Wahrscheinlichkeit von spannungsbedingten Brüchen während oder nach dem Schweißprozess verringert wird.
• Wiederherstellung der strukturellen Integrität:
  • Durch jahrelangen Einsatz unter hohem Druck können an den Platten Risse, Kerben oder Abnutzungserscheinungen auftreten. Durch Schweißen werden diese Defekte behoben, wodurch die Festigkeit und Funktionalität der Platten wiederhergestellt wird.

2. Fräsen

• Präzisionsrestaurierung:
  • Die Platten müssen eine ebene, waagerechte Oberfläche innerhalb extrem enger Toleranzen (z. B. spaltfreie Ausrichtung) aufweisen, um ein gleichmäßiges Schließen und eine gleichmäßige Kraftverteilung während des Pressvorgangs zu gewährleisten.
  • Nach dem Schweißen ist das hinzugefügte Material uneben und muss gefräst werden, um die für einen ordnungsgemäßen Betrieb erforderliche Ebenheit und Glätte wiederherzustellen.
• Entscheidend für enge Toleranzen:
  • Selbst geringfügige Abweichungen können zu Fehlausrichtungen, ungleichmäßiger Krafteinwirkung oder Teiledefekten führen, sodass das Fräsen für die Aufrechterhaltung der Fertigungsqualität unerlässlich ist.

Der Prozess des Schweißens und Fräsens von Gusseisenplatten

Schritt 1: Inspektion

• Führen Sie eine gründliche visuelle und zerstörungsfreie Prüfung (z. B. Farbeindringprüfung oder Ultraschallprüfung) durch, um Risse, Verschleiß oder Defekte zu identifizieren.
• Markieren Sie die Bereiche, die geschweißt und gefräst werden müssen.

Schritt 2: Reinigung

• Reinigen Sie die Oberfläche, um Fett, Schmutz und Verunreinigungen zu entfernen.
• Schleifen Sie Risse oder beschädigte Stellen ab, um sie für das Schweißen vorzubereiten.

Schritt 3: Vorheizen (falls erforderlich)

• Das Gusseisen vorwärmen, um thermische Belastungen zu minimieren und das Risiko von Rissen während des Schweißens zu verringern.
• Halten Sie während des gesamten Prozesses eine konstante Temperatur aufrecht.

Schritt 4: Schweißen

• Verwenden Sie nickelbasiertes Schweißmaterial (z. B. ENiFe-CI-Stäbe für das manuelle Schweißen oder Nickeldraht für automatisierte Verfahren).
• Schweißen Sie in kleinen Abschnitten oder Schweißraupen, um die Wärmeeinbringung zu kontrollieren und Spannungen zu reduzieren.
• Lassen Sie das Material zwischen den Durchgängen allmählich abkühlen.

Schritt 5: Stressabbau

• Führen Sie eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen (PWHT) oder eine kontrollierte Abkühlung durch, um Restspannungen im Schweißbereich und im umgebenden Gusseisen abzubauen.

Schritt 6: Fräsen

• Montieren Sie eine tragbare Fräsmaschine vor Ort auf der Platte.
• Bearbeiten Sie die Schweißbereiche maschinell, um die Ebenheit, Geradheit und engen Toleranzen wiederherzustellen.

Schritt 7: Inspektion und Überprüfung

• Verwenden Sie Präzisionsmessgeräte (z. B. Mikrometer, Laserausrichtungssysteme), um die Ebenheit und Maßgenauigkeit zu überprüfen.
• Stellen Sie sicher, dass die Druckplatte den OEM-Spezifikationen für Null-Spalt-Toleranz entspricht.

Schritt 8: Zusammenbau und Testen

• Setzen Sie die Druckplatte wieder in die Presse ein und führen Sie Testläufe durch, um die ordnungsgemäße Funktion und Ausrichtung zu überprüfen.

Gusseisenplatten für die Automobilindustrie sind für die Herstellung hochwertiger Teile in großen Fertigungspressen unverzichtbar. Schweißarbeiten mit nickelbasierten Werkstoffen und Präzisionsfräsen sind erforderlich, um Schäden zu reparieren und gleichzeitig die für den ordnungsgemäßen Betrieb erforderlichen kritischen engen Toleranzen einzuhalten. Dieser Prozess gewährleistet, dass die Platten strukturell stabil, präzise und kostengünstig bleiben und weiterhin in anspruchsvollen Fertigungsumgebungen der Automobilindustrie eingesetzt werden können. Herzlichen Glückwunsch an Atlas Machine & Supply für die Aufnahme dieses großartigen Fotos dieser Anwendung!