Beschreibung
An rohrförmige Bauteile für den industriellen Einsatz werden in der Regel sehr hohe Anforderungen hinsichtlich Maßhaltigkeit und Beständigkeit gegen Korrosion sowie Druck- und Temperaturschwankungen gestellt. Gegenstand der vorliegenden Untersuchung war die Herstellbarkeit kostengünstiger Rohre mit einem wesentlich einfacheren Anforderungsprofil und einer relativ begrenzten Lebensdauer.
Die Untersuchungen konzentrierten sich auf die Umformung (Aufblasen) zweier aufeinander randseitig verschweißter Bleche zu Rohren mit Hilfe eines Wirkmediums. Dabei wurden sowohl die erforderlichen Fertigungsparameter, als auch die erreichbare Geometrie hinsichtlich ihrer Genauigkeit und Reproduzierbarkeit betrachtet. Mit Hilfe von parallelen FE-Simulationsrechnungen wurde ein Abgleich zwischen Simulation und Experiment vorgenommen und dabei die Versuchsparameter zur Reduzierung der Versuchszahl auf eine sinnvolle Matrix beschränkt.
Im Modellmaßstab wurden Bleche der Größe 800 mm x 110 mm x 0,6 mm an den Rändern mit Hilfe der Varianten WIG- und Rollnahtschweißung druckdicht verbunden. Eine Koordinatenmeßmaschine erlaubte eine direkte Erfassung der sich unter Druck ausbildenden Geometrie. Aufgrund der problemlosen Handhabung kam Druckluft mit bis zu 6 bar zum Einsatz. Versuchsweise wurde auch ein leichtes Rohr mit einer Länge von 20 m und einem Durchmesser von 780 mm mit 0,7 mm Blechdicke bei 2 bar Wasserdruck erfolgreich geformt.
Die Untersuchungsergebnisse im Rahmen dieser Studie zeigen, daß mit relativ einfachen Mitteln eine kostengünstige Herstellung von Rohren erheblicher Länge für verhältnismäßig geringe Anforderungen grundsätzlich möglich ist. Fügeverfahren mit einer schmalen Wärmeeinflußzone wirken sich günstig auf die Endgeometrie aus. Vorteilhaft erscheint das geringe Transportvolumen des Rohrvormaterials in Conform und die Formgebung mit einfachen Hilfsmitteln vor Ort. Hervorzuheben ist die gegenüber Kunstoffrohren und -behältern wesentlich einfachere Rückbau- und Recyclingfähigkeit. Beispiele für das sehr breite Anwendungsspektrum sind temporäre Wasserversorgung im Katastrophenfall (Rohrleitungen für Brandbekämpfung oder Trinkwasserbehälter), Brückenbau, Wegebefestigung, Schwimmkörper, Hochwasserableitung und Tagebauentwässerung.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
1998
Autoren:
Prof. Dr.-Ing. M. Kleiner, Dipl.-Ing. R. Kolleck, Dipl.-Ing. T. Weidner
