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Ein richtig schwerer Junge Scot Forge und BALITHERM IONIT

15’000 Tonnen. Diese schier unglaubliche Kraft entwickelt die neue Schmiedepresse von Scot Forge, einem Spezialisten für Hochleistungs- Freiformschmieden. Sie ist eine der größten Pressen weltweit, und stellte nicht nur die Entwickler bei Scot Forge vor einige Herausforderungen, sondern auch die Wärmebehandlungs-Experten von Oerlikon Balzers. Denn allein die vier Haupt-Kolbenstangen der Presse wiegen je 22 Tonnen und gehören mit zu den größten Teilen, die jemals von Oerlikon Balzers behandelt wurden.

Die bisher größte Presse von Scot Forge erreichte eine Kraft von 5’700 Tonnen. Eine Menge – und trotzdem zu wenig für die gestiegenen Anforderungen der Industrie an die Hochleistungs-Schmiede von Scot Forge. »Wir wollten eine Presse, die es uns erlaubt, noch weit komplexere Teile als bisher zu bearbeiten. Wer als Kind mit Knetmasse gespielt hat, kann sich das leicht vorstellen: Die Knetmasse in eine einfache Form wie etwa einen Würfel zu pressen geht ganz einfach; je verwinkelter diese Form aber ist, umso mehr Kraft braucht man dafür«, verdeutlicht Laura Diedrich, Marketing-Spezialistin von Scot Forge, die Anforderungen.

Die Vorstellungen von Scot Forge, was ihre neue Hochleistungs- Schmiedepresse leisten sollte, waren bald klar definiert; jedoch schien kein Anbieter diese erfüllen zu können. »Wir haben also beschlossen, unsere neue Presse selbst zu entwickeln, wie die meisten unserer Maschinen«, so Laura Diedrich. Die neue Presse entwickelt eine Kraft von fast 15’000 Tonnen und ist damit eine der größten Freiform-Pressen weltweit.

Gemeinsam entwickelte Lösung aus einer Hand
Fakten & Zahlen

Scot Forge Firma: Scot Forge, www.scotforge.com
Herausforderung: Die Konstrukteure der größten Schmiedepresse der nördlichen Hemisphäre erwarteten nach deren Fertigstellung starkes Fressen und Verschleiß der Verchromung an den riesigen Kolben und Pleuelstangen. Thermische Oberflächenbehandlung könnte das zwar verhindern, doch sind die einzelnen Bauteile enorm groß.

Ziele:

  • Einsatz einer ausreichend großen Nitrieranlage.
  • Hinzuziehen von Experten für die Oberflächenbehandlung von großen Bauteilen bereits bei den Designspezifikationen.
  • Nachweisliche Erfahrung im erfolgreichen Umgang und der Behandlung von großen und teuren Bauteilen war dabei ein wesentliches Auswahlkriterium.
  • Für eine termingerechte und sichere Umsetzung des Vorhabens war eine enge logistische Abstimmung mit dem Lieferanten erforderlich.

Lösung: BALITHERM IONIT
Standort: Spring Grove, Illinois, USA
Projektdatum: 2015/2016

Um die geforderten Genauigkeiten und Eigenschaften – höchste Verschleißfestigkeit und Formgenauigkeit bei wenig Verzug – zu erreichen, tüftelten die Ingenieure von Scot Forge lange Zeit an der richtigen Beschichtung für die Presse. Schon bald stand Nitrieren auf der Liste der Möglichkeiten – jedoch waren die Teile der Presse so groß, dass konventionelle Methoden nicht in Frage kamen. »Wir sind recht früh im Planungsprozess dazu gestoßen; die neue Presse existierte erst auf dem Papier und nun suchten die Scot Forge Ingenieure nach Möglichkeiten, wie man diese riesigen Teile behandeln könnte«, erklärt Craig Reuter, Kundenbetreuer von Oerlikon Balzers in den USA. Unter der Leitung von Roman Gaida, Global Business Development Manager für Components Nitriding bei Oerlikon Balzers in Liechtenstein, und den Ingenieuren von Scot Forge konnte eine Lösung ausgearbeitet werden, mit der selbst Teile wie die vier Haupt-Kolbenstangen mit ihren jeweils 22 Tonnen Gewicht und die weiteren Kolbenstangen mit je 8,4 Meter Länge und acht Tonnen Gewicht behandelt werden konnten. »Wir konnten Scot Forge schließlich eine Lösung aus einer Hand bieten, ohne dass sie auf weitere Anbieter ausweichen mussten«, erklärt Roman Gaida.

BALITHERM IONIT, ein Prozess zur Plasmanitrierung von Stählen, wurde von Oerlikon Balzers speziell für die Oberflächenbehandlung von großen Bauteilen entwickelt. Um deren Sicherheit während des gesamten Vorganges zu gewährleisten, wurde ein Hochfrequenz-Plasmagenerator mit einem automatischen Kontrollsystem kombiniert. Die INAURA Beschichtungsanlage, in der dieser Prozess stattfindet, kann Bauteile mit einer Länge von bis zu zehn Metern, einem Durchmesser von drei Metern und einem Gewicht von bis zu 40 Tonnen aufnehmen – groß genug also für die verschiedenen Teile der neuen Scot-Forge-Presse.

»Die riesigen Teile der Scot-Forge-Presse gehören mit zu den größten Bauteilen, die Oerlikon Balzers jemals mit BALITHERM IONIT behandelt hat. Das stellte uns vor eine neue Herausforderung: Die Standardbefestigungen waren nicht dafür geeignet, die Teile in unserer INAURA aufzunehmen. So arbeiteten wir eng mit den Entwicklern von Scot Forge zusammen, um auch die passenden Halterungen zu konstruieren«, illustriert Craig Reuter die gemeinsame Zusammenarbeit.

Einzigartige Präzision für höchste Effizienz

Die Scot-Forge-Presse ist einzigartig – nicht nur was ihre Größe betrifft, sondern auch aufgrund der Präzision, mit der sie Teile endformnah bearbeitet. Das heißt, dass die Teile enorm detailliert geformt werden. Dadurch reduziert sich der Hartbearbeitungs-Aufwand enorm, der erforderlich ist, um das Stück zu finalisieren. So sparen sich sowohl Scot Forge als auch seine Kunden wertvolle Zeit.

Scot Forge spricht mit der neuen Presse Kunden aus den verschiedensten Branchen an: Luftfahrt, Schiffbau, Energieerzeugung, Öl- und Gasindustrie und Bergbau, um nur einige zu nennen. »Die neue Presse bedeutet für uns, dass wir nicht nur neue und viel komplexere Strukturen schmieden können, als das bisher möglich war. Ein weiterer Vorteil ist, dass wir Teile, die wir bereits auf unseren bestehenden Maschinen geschmiedet haben, nun viel effizienter produzieren können«, sagt Laura Diedrich.

BALITHERM IONIT

BALITHERM IONIT und IONIT OX sind die Nitrier- und Nitrocarburierprozesse für alle gesinterten Materialien, alle Arten von Stählen und NE-Metalle.

Plasmanitrieren ist eine industrielle Methode zur Oberflächenhärtung. Wenn Stickstoff- und Wasserstoffmoleküle unter Vakuum ionisiert werden, reagieren sie mit dem Eisen und verbinden sich zu einer gehärteten Oberfläche.

Zusätzlicher Kohlenstoff während des Nitrierprozesses führt zum Plasma-Nitrocarburieren, das eine besonders harte und verschleißbeständige Verbindungsschicht erzeugt. Dadurch wird die Reaktionsneigung des Eisens mit anderen Materialien, wie zum Beispiel Schmiermitteln, reduziert.

  • Sehr gute Verschleißfestigkeit
  • Längere Standzeiten
  • Verbesserte Korrosionsbeständigkeit
  • Gesteigerte Oberflächenhärte
  • Umweltfreundliche Technologie, da keine schädlichen Chemikalien oder Gase zum Einsatz kommen

Erfahren Sie mehr auf:
www.oerlikon.com/balzers/de/balitherm-ionit

Video: BALITHERM IONIT für Bauteile
youtu.be/5LiOet1jmFo

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