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Rohrkonstruktionen

Lasergeschnittene Rohre können mehr

| Autor: Stéphane Itasse

Der Leichtbau macht's möglich: Stahlrohre sind als Konstruktionselemente gefragt. Und weil sich Rohr-Laserschneidmaschinen zur Bearbeitung immer weiter entwickeln, eröffnen sich auch immer mehr Möglichkeiten in der Konstruktion.

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Mit Laserschneidmaschinen lassen sich Rohre so bearbeiten, dass sich viele Konstruktionsmöglichkeiten eröffnen.
Mit Laserschneidmaschinen lassen sich Rohre so bearbeiten, dass sich viele Konstruktionsmöglichkeiten eröffnen.
( Bild: AD Foto Nadia Baldo )

Auf der jüngsten Hausmesse Intube des Rohrbearbeitungsmaschinen-Herstellers BLM Group war er unübersehbar: der Slingshot-Roadster des US-amerikanischen Fahrzeugherstellers Polaris Industries. Doch es war weniger der 2,4-l-Motor oder das Fünfganggetriebe, weshalb das dreirädrige Fahrzeug seinen Weg ins italienische Levico Terme gefunden hatte. Der Grund offenbart sich beim Blick ins Innere: Der Rahmen besteht aus Rohren, die ineinandergesteckt sind – die Laserbearbeitung macht es möglich.

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Ganz neu ist der Rohrlaser nicht, doch sollte man sich als Konstrukteur seine Vorteile vor Augen halten: Die Maschine kann vielerlei Arbeitsschritte übernehmen, wie das Sägen, Bohren oder Fräsen, die in der klassischen Rohrbearbeitung hohe Kosten verursachen. An die Aufgabe beziehungsweise das Halbzeug angepasste Werkzeuge sind nicht nötig, der Laser ist flexibel genug und erstellt auch komplexe Konturen in einem Arbeitsgang. Das spart im Zweifelsfall, verglichen mit anderen Verfahren, auch hohe Kosten für eine eigene Werkzeugkonstruktion. Hinzu kommt, dass die Laserschnitte meist sauber und glatt sind – eine Nachbearbeitung wird deutlich einfacher oder entfällt ganz, ebenfalls ein wichtiger Kostenfaktor.

Laserschneiden bietet viele Vorteile für die Rohrbearbeitung

Auch beim Rohrhalbzeug als Ausgangsmaterial zeigen sich die Vorteile des Lasers: Ob rund, oval, viereckig oder gar mit einem ganz individuellen Querschnitt – das Licht als Werkzeug passt sich jeder Kontur an. Der Laserkopf ist bei heutigen Maschinen flexibel genug, um zusammen mit den Dreh- und Linearbewegungen des Spannfutters an jede Stelle zu gelangen. Das eröffnet zusammen mit Schrägschnitten, Aussparungen oder Formschnitten weitere Möglichkeiten für das Konstruieren mit Rohren. Unterschiedliche Wanddicken oder Materialien, ein Materialmix gar, sind ebenfalls kein Anlass mehr für Werkzeugwechsel und die damit verbundenen Kosten. Besonders weit in seinen Möglichkeiten geht das fünfachsige Bearbeitungszentrum LT-Free von BLM. Es schneidet komplexe Geometrien aus bereits gebogenen Rohren, aus tiefgezogenen Blechteilen oder aus hydrogeformten Komponenten.

Doch die Vorteile des Lasers bei der Rohrbearbeitung gehen noch weit über das hinaus, was mit den klassischen Verfahren vergleichbar ist. Erst die Flexibilität ermöglicht es, zu geringen Kosten noch Zapfen, Durchbrüche, Knick- und Steckverbindungen oder Füge- und Codierhilfen in die Bauteile einzubringen.

Unabhängig vom Winkel passen gegenüberliegende, mit dem Laser realisierte Schnittflächen immer. Damit lassen sich der Schweißaufwand reduzieren, die Montage der Bauteile erleichtern oder Montagefehler von vorneherein verhindern. „Es besteht die Möglichkeit, die Teile so zu konstruieren, dass es gar keine andere Möglichkeit gibt, als sie fehlerfrei zusammenzustecken“, erläutert Giovanni Zacco, Marketingleiter bei BLM, im Gespräch mit unserer Redaktion. Sogar schweißlose Verbindungen, beispielsweise ineinanderverriegelte Steckverbindungen, sind möglich und werden in der Praxis auch eingesetzt. „Wenn man mit dem Laser die gleiche Arbeit wie mit konventionellen Maschinen macht, hat das keinen Sinn – man muss für den Laser konstruieren, um die Möglichkeiten auszuschöpfen“, resümiert Zacco.

Laser punktet bei kleinen Losgrößen

Die Flexibilität des Lasers macht sich vor allem bei kleinen Losgrößen bemerkbar. Da der Prozess einfach und schnell anpassbar ist, kann er bereits eine Losgröße eins wirtschaftlich machen. Nach Angaben von Zacco haben die BLM-Laserschneidmaschinen mittlerweile eine Genauigkeit von 0,05 mm im Schnitt und von 0,03 mm in der Positionierung. Damit übertreffen sie die üblichen Toleranzen von Rohren, wie sie beispielsweise nach DIN definiert sind. Das Endergebnis hängt also vor allem von der Qualität des Halbzeugs ab, an der Maschine scheitert es nicht.

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