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VIBRATIONSSPANNUNGSABBAU

VIBRATORY-STRESS-RELIEF

Erfahrung ist unser Mehrwert

SPANNUNGSABBAU DURCH MECHANISCHE SCHWINGUNGEN
Niederfrequente Schwingungen zum Abbau von Restspannungen in geschweißten Stahlkonstruktionen.
Jahre Erfahrung
41
Schneller Einsatz
Durchschnittliche Zyklusdauer: 35 Min.

Was ist der Vibrationsspannungsabbau?

Der Begriff Vibration Stress Relief (VSR) bezeichnet ein metallphysikalisches Verfahren zur Maßstabilisierung eines Bauteils oder einer Metallstruktur durch erzwungene Schwingungen. Das in den USA seit den 1960er-Jahren eingesetzte Verfahren versetzt das Werkstück mithilfe eines Schwingungserregers mit variablen Unwuchtmassen für eine bestimmte Zeit bei definierten Resonanzfrequenzen in Schwingung.

Wann sollte die Vibrationsbehandlung erfolgen:

  • Bei komplexen Strukturen mit sich kreuzenden Schweißnähten
  • Bei Strukturen, die bei Raumtemperatur eingesetzt werden
  • Bei Strukturen aus mittelgekohltem oder legiertem Stahl
  • Bei korrosionsgefährdeten Strukturen
  • Bei Strukturen oder Bauteilen, die bearbeitet werden müssen

Warum ist Vibrationsspannungsabbau wichtig?

Der Vibrationsspannungsabbau reduziert Restspannungen, die bei Werkstücken durch mechanische Bearbeitung, Schweißen sowie chemische oder metallurgische Verfahren entstehen.

Restspannungen reduzieren bedeutet:

  • Verformungen nach der Bearbeitung verringern
  • Das Risiko späterer Verformungen verringern
  • Das Risiko vorzeitiger Ermüdungsbrüche verringern

Vibrationsspannungsabbau ... VON NATUR AUS umweltfreundlich

Vorteile einer kostengünstigen und umweltfreundlichen Technologie
Den Energieverbrauch um bis zu 95 % senken im Vergleich zum herkömmlichen Glühen im Ofen, ohne die Ergebnisqualität zu beeinträchtigen.
Den Kraftstoffverbrauch reduzieren und damit schädliche Emissionen vermeiden, da der Transport der Bauteile zu externen Glühöfen entfällt.
Den Ersatzteilbedarf senken:
Durch Spannungsabbau lässt sich nach einer gewissen Betriebszeit die Lebensdauer eines Bauteils verlängern. Dadurch sinkt der Energieaufwand für die Herstellung eines neuen Ersatzbauteils.
Vergleich der beiden wichtigsten Spannungsabbauverfahren ...

WÄRMEBEHANDLUNG

  • Bei korrekter Anwendung zuverlässiges Verfahren;
  • Kann bei falscher Durchführung zusätzliche Spannungen, Gefügeveränderungen oder Versetzungen verursachen (zu schnelle Abkühlung; fehlende kontinuierliche Temperaturüberwachung);
  • Kann eine Oberflächenoxidation verursachen, sofern keine besonderen Maßnahmen wie eine Vakuum- oder Schutzgasbehandlung ergriffen werden;
Wesentliche zu berücksichtigende Parameter:
  • thermische Energie,
  • Transportkosten (ggf. Spezialtransport),
  • Handhabungskosten,
  • Kosten für eine mögliche Richtarbeit,
  • Oxidation,
  • Stillstandskosten
  • Umweltkosten

VIBRATIONSSPANNUNGSABBAU

Einsparung
  • Zeit: durchschnittlich 1–2 Stunden pro Bauteil
  • Kosten: 95 % günstiger (keine Transporte, Handhabung, Stillstände oder Wartezeiten)
Qualität des Ergebnisses:
  • Gleichwertig oder besser als andere Technologien
  • Höhere Ermüdungsbeständigkeit behandelter Bauteile
  • Weniger Reparaturen, Ausschuss und Nacharbeit
Prozess stets unter Kontrolle des Bedieners
  • Anwendbar wann und wo es nötig ist.
  • Keine Gewichts- oder Größenbeschränkung.
Weitere wichtige Vorteile:
  • Kleine Produktionslose
  • Kürzere Lieferzeiten
  • Kürzere Bearbeitungszeiten
  • Höhere Qualitätsstandards
  • Wettbewerbsfähigerer Preis
Ein kurzer Blick auf die Verfahren zur Erreichung der Maßstabilität ...

Holzhämmer zur Beseitigung möglicher Verformungen.

Lagerung im Freien unter Nutzung der Temperaturzyklen von Tag, Nacht und Jahreszeiten.
Interessant: Diese Methode wird trotz hoher Lagerkosten und einer möglichen Lagerdauer von bis zu zwei Jahren noch heute angewendet.

Die sogenannte Gießereimethode: Bearbeitete Teile werden mit einem Kran in einen Sandkasten fallen gelassen und dadurch in starke Eigenschwingungen versetzt, um Verformungen bei nachfolgenden Bearbeitungen vorzubeugen.

Wärmebehandlung im Ofen: Spannungsabbau durch thermische Behandlung.

Bei korrekter Anwendung ist dieses Verfahren sehr zuverlässig.

Verfahrensfehler wie zu schnelle Abkühlung oder mangelnde kontinuierliche Temperaturkontrolle können jedoch gegenteilige Wirkungen haben und zusätzliche Spannungen, Gefügeveränderungen oder Versetzungen erzeugen.

Interessant: Trotz hoher wirtschaftlicher und ökologischer Kosten ist es nach wie vor das bekannteste und am weitesten verbreitete Verfahren.

Spannungsabbau durch erzwungene Schwingungen (VSR):
Das Werkstück wird für eine bestimmte Zeit bei Resonanzfrequenzen in Schwingung versetzt, die von der Analyseeinheit ermittelt werden. Ein Schwingungserreger mit einstellbaren Unwuchtmassen erzeugt die Schwingungen.

Interessant: Die Methode ist keineswegs ganz neu – in den USA wird sie bereits seit den 1960er-Jahren eingesetzt.

GALLERY Vibro-Dehnung