Die Schweißnahtfräser für Offshore-Windtürme

Die Schweißnahtfräser von Boehlerit setzt Miba Automation Systems zur Schweißnahtvorbereitung von XXL-Rohren ein, die beispielsweise in Offshore-Windtürmen verbaut werden. Die Wurzeln von Miba reichen bis 1927 zurück. Miba Automation Systems begann in den 1950er Jahren, sich mit dem Maschinenbau zu beschäftigen. Anfänglich wurden Maschinen für die Miba-eigene Produktion erzeugt, vor allem für die Herstellung von Gleitlagern. Ein Bereich, der in den 1980ern globales Interesse hervorrief: So sind die Oberösterreicher heute Weltmarktführer bei Maschinen in diesem Segment. Aber das ist dennoch nur ein Teil der Geschichte: Heute erzeugen etwa 70 Mitarbeiter am Standort Aurachkirchen CNC-Sondermaschinen für verschiedenste Anwendungen in der Industrie. Eines der Highlights sind Maschinen für die E-Mobility: Auf diesen produzieren Unternehmen in aller Welt Statoren für Elektroautos. Managing Director Ing. Klaus Weberndorfer, MBA: „Unsere Kernkompetenz ist aber die mobile und stationäre Bearbeitung großer Werkstücke.“ Mobile und stationäre Bearbeitungsmaschinen von Miba Automation Systems kommen heute vornehmlich in der Windenergiebranche zum Einsatz, konkret bei der Produktion von Fundamenten für Offshore-Windtürme. Diese Fundamente liegen ausschließlich unter Wasser und bestehen aus Stahlrohrsäulen mit Durchmessern von bis zu 14 m. Um den enormen Belastungen zu widerstehen, müssen diese teilweise bis über 50 m in den Meeresboden gerammt werden. Auf Grund der riesigen Ausmaße bestehen die Säulen aus mehreren einzelnen Stahlringen. Wesentliche Teile der Bearbeitung erfolgen daher vor Ort, beispielsweise die Vorbereitung der Schweißnähte sowie der Schweißprozess. „Wir müssen die Maschine zum Bauteil bringen“, bringt es Klaus Weberndorfer auf den Punkt. Gleiches gilt übrigens für die Herstellung von Dampfturbinen kalorischer Kraftwerke und für Turbinengehäuse von Wasserkraftwerken. Auch hier ist ein Werkstücktransport nicht möglich.

Die Lösung für die Fräsbearbeitung der riesigen Windturm-Fundamente liegt also in mobilen Maschinen für die Rundnahtbearbeitung und stationären Maschinen für die Längsnahtbearbeitung. Doch wer glaubt, dass es bei solchen Größen nicht so sehr auf Präzision ankommt, liegt falsch. „Unsere Kunden legen Wert auf eine perfekte Schweißnahtvorbereitung“, gibt Klaus Weberndorfer Einblick. Die einzelnen Stahlrohrsegmente müssen sowohl längs als auch quer verschweißt werden – eine Herausforderung nicht zuletzt auf Grund der hohen Wandstärke von bis zu 150 mm. Diese Nische hat sich für die Oberösterreicher zur Erfolgsstory entwickelt. Miba Automation Systems ist mit seinen Spezialmaschinen zum Längs- und Rundnahtfräsen in den letzten Jahren zum Marktführer aufgestiegen. Die mobilen Maschinen sind so konstruiert, dass sie entlang der Werkstücke zum Beispiel per Stapler oder auf Schienen weiterbewegt werden können. Wo die Rohrsemente aneinanderstoßen, wird in die zukünftige Schweißnaht eine „tulpenförmige“ Struktur eingefräst, die den später höchst belasteten Schweißnähten optimale Stabilität verleiht, gleichzeitig den Materialverbrauch beim Schweißen minimiert und den Prozess beschleunigt. Klaus Weberndorfer: „Der Schweißmaterialverbrauch ist einer der Kostentreiber, doch wir können für unsere Kunden eine höchst wirtschaftliche Lösung anbieten.“

Ein ganz essentieller Teil dieser Lösung ist das richtige Fräswerkzeug. Hier setzt Miba Automation Systems auf die Frästechnologie der Schneid- und Werkstoffexperten von Boehlerit in Kapfenberg, Steiermark. Daher werden die Maschinen mit Spezialfräsern von Boehlerit an Anwender in aller Welt geliefert. „Die Frästechnologie ist eine unserer Stärken“, sagt Dipl.-Ing. Thomas Waltenberger M.A., Leiter des Segments Schwerzerspanung bei Boehlerit. „Wir sind stolz, dass wir die auf Grund der enormen Werkstückdimensionen an unsere Produkte gestellten Herausforderungen erfüllen können.“ Und diese liegen unter anderem in der Standzeit der Fräswerkzeuge, die im konkreten Anwendungsfall Durchmesser zwischen 950 und 1.100 mm erreichen. Zur Erinnerung: Die Rohrdurchmesser liegen bei bis zu 14 m und die Materialstärke bei bis zu 150 mm. Zur optimalen Vorbereitung der Schweißnaht ist diese in mehreren Durchgängen bis zu einer Tiefe von zwei Dritteln der Materialstärke zu fräsen. Die zu bearbeitenden Längen sind daher sehr groß, ein ständiger Werkzeugwechsel würde aber zu Lasten der Produktivität und letztendlich der Wirtschaftlichkeit gehen. Boehlerit bietet entscheidende Vorteile. Klaus Weberndorfer: „Die speziell für die geforderten Geometrien ausgelegten Wendeschneidplatten überzeugen mit maximaler Performance und langer Standzeit, selbst bei schwer zu bearbeitenden Werkstoffen.“ Dazu kommt, dass hohe Vorschubgeschwindigkeiten möglich sind, ein Punkt, dem die Kunden von Miba Automation Systems höchste Bedeutung beimessen, denn selbst eine kleine Beschleunigung in diesem Bereich hat auf Grund der großen Bearbeitungslängen massive Auswirkung auf die Dauer des gesamten Prozesses. Hier hat Boehlerit eindeutig die Nase vorn.

Boehlerit bietet seinen Kunden zudem praxisnahe Unterstützung bei der Anwendung – und diese endet nicht bei Schnitttiefen oder Schnittgeschwindigkeiten. Ein Punkt, von dem auch Miba Automation Systems profitiert, ganz aktuell bei verschiedenen Fräsversuchen mit Duplex-Stählen, wie Klaus Weberndorfer berichtet. Noch einen Aspekt will er nicht unerwähnt lassen: „Seit wir unsere Maschinen mit Boehlerit-Fräsern ausrüsten, gab es keine einzige Beanstandung.“ Kein Wunder, bringt Boehlerit doch die entsprechende Expertise mit. Thomas Waltenberger: „Unsere Techniker wissen, worauf es in Konstruktion und in rauer Praxis ankommt, wenn man Werkzeuge für präzise Großanwendungen wie diese auslegt.“ Gerade in diesem Bereich ist die enge Zusammenarbeit mit dem Maschinenhersteller wichtig, denn „das Werkzeug muss perfekt auf die Maschine abgestimmt werden – und umgekehrt. Erst so entsteht ein System mit höchster Performance. Und das ist uns hier bei Miba Automation Systems hervorragend gelungen.“ Anders gesagt: Boehlerit begnügt sich nicht mit Standardlösungen – es geht den Kapfenbergern um Lösungen mit Mehrwert. Thomas Waltenberger: „Wir sind überzeugt, dass die dynamischen Entwicklungen in den Bereichen erneuerbare Energie und Mobilität auf Straße und Schiene weitere innovative Anwendungsgebiete für unsere Werkzeuglösungen eröffnen. Boehlerit arbeitet bereits an der span(n)enden Zukunft.“ 

Die Miba AG entwickelt und produziert funktionskritische Komponenten entlang der gesamten Energie-Wertschöpfungskette. Die Produkte finden ihren Einsatz vornehmlich bei der effizienten und nachhaltigen Gewinnung, Übertragung, Speicherung und Nutzung von Energie. Miba Sinterformteile, Motoren- und Industriegleitlager, Reibbeläge, Leistungselektronik-Komponenten, Sondermaschinen und Beschichtungen sind global in Fahrzeugen, Zügen, Schiffen, Flugzeugen, Kraftwerken, Raffinerien, Kompressoren oder Industriepumpen zu finden. Das familiengeführte Unternehmen mit Hauptsitz in Laakirchen (Oberösterreich) beschäftigt weltweit rund 7.500 Mitarbeiter an aktuell 31 Standorten.