Obróbka dużych i złożonych elementów konstrukcyjnych dźwigów

Dane techniczne nowoczesnego żurawia gąsienicowego są godne uwagi: dumne 3000 ton wynosi udźwig najmocniejszego na świecie żurawia gąsienicowego z wysięgnikiem kratowym. Stosowany na budowach elektrowni, rafinerii i elektrowni wiatrowych uzyskuje maksymalną wysokość podnoszenia 245 m i wysięg 196 m. Takie połączenie wielkości i nośności wymaga nadzwyczaj stabilnej i jednocześnie lekkiej konstrukcji. Obydwa te cele osiąga się poprzez zastosowanie wysokowytrzymałych, drobnoziarnistych stali konstrukcyjnych.

Komponenty takich dźwigów XXL są produkowane w mieście Gotha w Turyngii. Gothaer Fahrzeugtechnik GmbH wyspecjalizowało się w produkcji złożonych i istotnych dla bezpieczeństwa konstrukcji spawanych. Najmocniejszym punktem specjalizacji tego rodzinnego przedsiębiorstwa jest produkcja słupów kratowych z wysokowytrzymałej stali z przeznaczeniem do dźwigów kołowych i gąsienicowych. Wielu renomowanych producentów dźwigów, takich jak Liebherr, zleca Gothaer Fahrzeugtechnik wykonanie komponentów kratowych swoich urządzeń. „Nasi klienci doceniają naszą jakość, terminowość i bliski kontakt, jaki z nimi utrzymujemy”, mówi wspólnik zarządzający Jens Schwabe. „Musimy być bardzo elastyczni, ponieważ produkujemy części opcjonalne. Każdy z naszych klientów produkuje swoje dźwigi indywidualnie według wymagań klienta z wieloma opcjami. Obecnie produkujemy więc około 700 różnych produktów.”

Od cięcia materiału i spawania po obróbkę mechaniczną i lakierowanie – każdy etap produkcji jest realizowany przez 400 pracowników w Gotha. „Im większa dokładność dopasowania poszczególnych elementów dźwigu, tym szybciej można później zmontować dźwig na placu budowy”, wyjaśnia Jens Schwabe. Dlatego też obróbka mechaniczna odgrywa w firmie ważną rolę. Po spawaniu dokładność dopasowania poszczególnych elementów dźwigu można uzyskać jedynie poprzez obróbkę mechaniczną. Kompensowanie nieuniknionych wypaczeń spawalniczych w wyniku oddziaływania ciepła pogorszyłaby stabilność części konstrukcyjnych dźwigu. Dlatego absolutna precyzja przy wierceniu i frezowaniu detali jest konieczna.

Wytaczarka płytowa Union PCR 150

„Największe produkowane przez nas elementy dźwigów mają 12 metrów długości, 3,20 m wysokości, 3,60 m szerokości i ważą 30 ton„, informuje Jens Schwabe. Osoby odpowiedzialne w zakładzie w Gotha szukając wytaczarki, która z jednej strony ma przestrzeń obróbkową tak dużej wielkości, a z drugiej gwarantuje wymaganą precyzję, wybrały wiertarko-frezarkę płytową firmy Union. Seria PR została opracowana specjalnie do precyzyjnej obróbki dużych i złożonych elementów i jest produkowana z osią X o długości do 40 m. Wytaczarka płytowa Union PCR 150 o średnicy wrzeciona wiertarskiego 150 mm okazała się idealnym rozwiązaniem do obróbki części konstrukcyjnych dźwigów. Maszyna o polu płytowym 10 x 3 m i osi X wynoszącej 12 m pracuje w Gotha od 2009 roku. Inne jej zalety to: hydraulicznie prowadzona belka nośna wysuwana o 1 m, w pełni automatyczny wymiennik narzędzi i zintegrowany stół obrotowo-przesuwny.

Obrabiane maszty kratowe są mocowane na długości do 10 m na polu płytowym w celu uzyskania wysokiej precyzji obróbki

Po zamocowaniu na polu płytowym o długości 10 m obrabiany maszt kratowy jest dokładnie wymierzany za pomocą sondy 3D. Następnie doświadczony operator maszyny z firmy Gothaer Fahrzeugtechnik określa w jakiej pozycji należy wywiercić miejsce połączenia, aby później przy montażu dźwigu na placu budowy każdy element wysięgnika optymalnie pasował do następnego. Metoda ta optymalnie kompensuje wyżej wspomniane wypaczenia w wyniku spawania. „Belka nośna i wrzeciono robocze maszyny PCR 150 umożliwiają obróbkę do 1700 mm w obrabianym przedmiocie, czyli poza środkiem tego przedmiotu. Następnie element jest odwracany i obrabiana jest druga strona”, wyjaśnia Frank Winter, kierownik przygotowania produkcji w Gothaer Fahrzeugtechnik. Wytaczarka służy przede wszystkim do przeprowadzania obróbki wiertarskiej w miejscach połączeń masztów kratowych i frezowania płaszczyzn w celu uzyskania wymiarów symetrycznych.

Wymaganą precyzję tych obróbek gwarantuje zarówno solidna konstrukcja maszyny PCR 150 z silnie użebrowaną kolumną, jak też w pełni automatyczna kompensacja wzrostu długości wrzeciona, ugięcia belki nośnej i ewentualnego wychylenia kolumny. Hydrostatyczne prowadnice maszyny łącznie z belką nośną gwarantują nie tylko dokładny dosuw lecz również absolutny brak zużycia ściernego.

W przypadku PCR 150 narzędzia można w pełni automatycznie pobierać z 40-60 miejsc w magazynie

Oprócz dużego pola płytowego wytaczarka PCR 150 wyposażona jest w stół obrotowo-przesuwny. Na stole o wymiarach 2 m x 2,5 m można bezpiecznie montować przedmioty do 20 t. „Stół pozwala nam szybciej ustawiać nasze mniejsze obrabiane przedmioty, co oszczędza nam wiele czasu w codziennej produkcji”, mówi Frank Winter. Droga przejazdu w V stołu obrotowo-przesuwnego wynosząca 1,5 m zwiększa elastyczność wytaczarki. Częścią wyposażenia jest również automatyczny wymiennik narzędzi o 40 miejscach dla efektywnego wykorzystania maszyny. Maszynę PCR 150 ze sterowaniem Heidenhain iTNC 530 można programować zarówno ze stanowiska obsługi jak też z zewnętrznego miejsca pracy.

Od początku użytkowania PCR 150 w Gothaer Fahrzeugtechnik w 2009 roku, wiertarko-frezarka pracuje w trybie dwu- lub trzyzmianowym. „Inwestycja w maszynę PCR 150 była słuszną decyzją”, mówi Frank Winter. „Jesteśmy absolutnie zadowoleni. Konstrukcja z belką RAM jest najwyższej klasy, a belka jest dla nas ogromną zaletą w odniesieniu do stabilności. Maszyna przekonała nas również stosunkiem ceny do wydajności. Przed zakupem złożyliśmy zapytania również u innych producentów wiertarko-frezarek. W tym czasie to jednak maszyna PCR150 stanowiła najlepszą konstelacją maszynową do wykonania naszych zadań”, przekonuje Frank Winter.

PCR 150 jest już czwartą maszyną Union, która pracuje w Gothaer Fahrzeugtechnik. „Przy obróbce na wiertarko-frezarkach zdajemy się wyłącznie na produkty Union”, oświadcza Frank Winter. Po dwóch wytaczarkach z czasów NRD, w 2006 roku w Gotha zainwestowano w wiertarko-frezarkę stołową T 110. W październiku 2014 roku w Gotha uruchomiono najnowszą jak dotąd wytaczarkę Union: kolejną wiertarko-frezarką stołową TC 110. Wyposażona w automatyczny wymiennik narzędzi, posiadająca powierzchnię mocowania 1250 x 1600 mm, jest stosowana do obróbki mniejszych zespołów konstrukcyjnych do dźwigów do 100 t. Frank Winter: „Między firmami istnieją relacje oparte na zaufaniu, które budowane były przez wiele lat.”

Ostatnim etapem produkcji masztu kratowego w Gothaer Fahrzeugtechnik jest lakierowanie. Nie tylko przycinanie materiału, spawanie i obróbka mechaniczna, również ten etap produkcji jest wykonywany przez tę firmę samodzielnie. „Postrzegamy się jako dostawcę systemowego dla naszych klientów”, wyjaśnia dyrektor zarządzający Jens Schwabe. Gotowe komponenty kratowe dźwigów kołowych i gąsienicowych po opuszczeniu fabryki Gothaer Fahrzeugtechnik są podstawą bezpiecznego transportu części o ciężarze do 3000 ton na placach budów na całym świecie – a to wszystko dzięki połączeniu doświadczenia firmy Gothaer Fahrzeugtechnik, specjalisty w budowie dźwigów, i precyzji wiertarko-frezarek Union, które są opracowywane i sprzedawane poprzez WaldrichSiegen, spółkę należącą do HerkulesGroup.