Auf der Hamburger Schiffswerft Blohm + Voss versieht seit kurzem eine großformatige Laser-Schneid- und -Schweißanlage ihren Dienst. Ihr Einsatz macht die Baugruppenfertigung um über 30 % produktiver.
Voll auf den Laser setzt die Blohm + Voss GmbH, Hamburg. Die tradi-tionsreiche Werft fertigt mit rund 1000 Mitarbeitern schnelle High-Tech-Schiffe für die zivile und militärische Nutzung. Um Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit auf dem internationalen Schiffbaumarkt zu steigern, nahm das zum Thyssen-Krupp-Konzern gehörende Unternehmen kürzlich nach rund zehnjähriger Entwicklungsarbeit eine großformatige Laser-Schneid- und -Schweißanlage in Betrieb. „Sie ist derzeit die weltweit einzige Einrichtung ihrer Art zum Bearbeiten höherfester Schiffbaustähle”, berichtet Alfred Kahl, Leiter der Fertigung, stolz. Die Nase vorn hat Blohm + Voss auch in puncto Zertifizierung für diesen Verfahrenseinsatz.
Die Portal-Anlage, die eine Fläche von 75 m x 23 m einnimmt, ist in einer 150 m langen und 30 m breiten Halle untergebracht. Sie bearbeitet derzeit im Zweischicht- und künftig im Dreischicht-Betrieb bis zu 12 m lange und 4 m breite Teile wie Wandelemente, Decks und Schotte mit einem Maximalgewicht von 10 t. Die verwendeten Bleche sind in der Regel zwischen 3 und 8 mm dick. „Allerdings geht der Trend aus Gründen der Gewichtsersparnis zu immer dünneren Blechen”, merkt Alfred Kahl an. „Selbst aus nur vier Millimeter dicken Blechen lassen sich per Laser stabile, passgenaue Stahlbaugruppen fertigen.“ Diese werden anschließend durch konventionelles Schweißen miteinander verbunden und bilden die Innenstrukturen der Schiffe.
Außer zum Schneiden und Schweißen verwenden die Hanseaten die 16-Achsen-Anlage auch zum Markieren und zum Entfernen von Beschichtungen. „Haupteinsatzgebiet ist jedoch das Schweißen von T-Stößen und Stumpfnähten”, berichtet der Fertigungsleiter. Für die genannten Aufgaben stehen zwei 12-kW-CO2-Laser der Trumpf GmbH + Co. KG, Ditzingen, zur Verfügung. Die Strahlquellen sind an einem feststehenden Portal angebracht. Der Rohstrahl gelangt über Spiegelsysteme zu Manipulatoren, an deren Schnittstellen er mit speziellen Optiken auf das Bauteil fokussiert wird. Dieses ist mittels einer komplexen Spanntechnik lagegenau auf einem fahrbaren Werkstückträger fixiert. Das bisher übliche aufwendige Vorpositionieren und Heftschweißen entfällt.
Die unter Federführung der Messer IGM Robotersysteme AG, Wiener Neudorf/Österreich, erstellte Einrichtung kostete rund 20 Mio. DM. „Die Vorteile des Systems kompensieren die hohen Anschaffungskosten jedoch bei weitem”, betont Alfred Kahl. Der automatisierte Fertigungsprozess laufe präziser und mit bis zu 2 m/min auch schneller als bisher, so dass die Durchlaufzeiten deutlich gesunken seien. Grundsätzlich sei der Gesamtprozess Laserschneiden im Blechdickenbereich bis 8 mm mindestens ebenso schnell wie das Plasmaschneiden. Während jedoch bei letzterem der Schnittspalt 4 mm breit sei, messe er bei ersterem nur 0,4 mm – gleichzeitig lägen zwei Gutkanten vor.
Ein weiteres Plus ist die geringe thermische Belastung des Materials. Dies hält den Verzug gering und vermeidet kostspielige Richtarbeiten, wie sie etwa beim konventionellen Schweißen großer Bauteile anfallen. Alfred Kahl schätzt, dass die Produktivität dank des Lasereinsatzes um über 30 % gestiegen ist. Bei mehr als 200 km Schweißnaht pro Schiff ist das Einsparpotenzial entsprechend hoch. Neben der gesteigerten Produktivität und Fertigungs-qualität sei auch die hohe Verfügbarkeit der Anlage hervorzuheben: sie liege bei 92 %.
„Mit dem Laser lassen sich Schiffe in bisher nicht gekannter Präzision und in extremer Leichtbauweise kostengünstig herstellen“, zieht Alfred Kahl Bilanz. „Wir verwenden das Strahlwerkzeug mittlerweile bei etwa 70 Prozent des Innenlebens eines Schiffsneubaus.“ re
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