Robotergesteuerte Stahlrohrknotenfertigung

Adaptive schweißtechnische Fertigungsprozedur entwickelt

Die offshore Windenergie ist ein zentraler Baustein der Energiewende und der Energiesicherheit in Deutschland und Europa. Um die Stromgestehungskosten der Offshore-Windindustrie zu senken und somit die Wettbewerbsfähigkeit dieser Technologie zu fördern, bedarf es innovativer Konzepte und Technologien, u.a. bei der Auslegung und Herstellung der Gründungsstrukturen von Windenergieanlagen.

Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförderten Forschungsprojektes „Smartweld“ werden am Beispiel von dickwandigen Stahlrohrknoten von Jacketgründungen Leichtbaukonzepte angewendet, die basierend auf lastspannungsoptimierten Schweißnahtgeometrien in Kombination mit voll-mechanisierten schweißtechnischen Fertigungsanwendungen eine Reduktion der Bauteilgewichte ermöglichen und folglich eine ressourcenschonende und kostengünstigere Fertigung von Jacket gewährleisten sollen.

In einem Teilprojekt ist die Salzgitter Mannesmann Forschung für die industrielle Herstellung von Rohrknoten verantwortlich. In Kooperation mit der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) wurde eine adaptive schweißtechnische Fertigungsprozedur entwickelt, die basierend auf den vorliegenden, komplexen Knoten-Schweißnahtgeometrien die erforderlichen Schweißparameter für die lastoptimierten Schweißnahtgeomtrien automatisiert berechnet. Darauf aufbauend erfolgt die vollmechanisierte, serielle Fertigung von 19 Rohrknoten im Maßstab 1:1,5 und 1:1 unter Nutzung der eigenen industriellen Rohrknotenschweißanlage. An den Rohrknoten werden anschließend durch die Partner TTH und BAM Ermüdungsfestigkeitsuntersuchungen durchgeführt, um die Vorteile der automatisierten Fertigung und der lastoptimierten Schweißnahtgeomtrie in Hinblick auf Materialreduktionen und folglich CO2 Reduktionen im Jacketbau quantifizieren zu können.

Aktuell wurden zehn Knoten manuell geschweißt, die als Vergleichsbasis für die automatisiert geschweißten Knoten dienen. Zusätzlich ist ein Testknoten mit der entwickelten automatischen Fertigungslösungen erfolgreich hergestellt worden. Die Schweißnahtqualität zeigt dabei signifikante Verbesserungen gegenüber der manuellen Fertigung.


Europäische Forschungsgesellschaft für Blechverarbeitung (EFB)

Wir sind Mitglied

Die EFB bietet ein Netzwerk und Kommunikationsforum für alle Blech und hybride Strukturen verarbeitende Unternehmen und Hochschulen. Sie organisiert für Unternehmen die Teilnahme an geförderten Zukunftsprojekten.


Best Paper Award auf der GALVATECH 2021

Dr. Nils Köpper hat für seinen Vortrag "ON GRAIN BOUNDARY TOPOGRAPHY AND SURFACE REACTIVITY DURING HOT-DIP GALVANISING" auf der Galvatech 2021 den Best Paper Award im Themenbereich "Analytic, On-Line Measurements" erhalten. Wir gratulieren ihm und seinem Co-Autor Dr. Friedrich Luther für diese ehrenhafte Auszeichnung auf der renommierten Galvatech-Konferenz. Den gesamten Vortrag lesen Sie hier.


Begehrte Publikationen

SZMF unter den "most accessed articles" in Steel Research

Die Zeitschrift Steel Research gehört zu den renommiertesten Periodika zum Thema Stahlforschung weltweit.

Die dort bereits in 2017 publizierte Veröffentlichung „Advanced High Strength Steels (AHSS) for Automotive Applications – Tailored Properties by Smart Microstructural Adjustments“[steel research int. 2017, vol.88, eLoc. 1700210] unserer Werkstoffentwickler Dr. Christian Lesch, Norbert Kwiaton und Dr. Frank Klose liegt auch heute noch auf Platz 8 der „most accessed articles“.


"Best Paper" auf der IPC 2016

Von 800 eingereichten und mehr als 300 vorgestellten Beiträgen, gehörte der Artikel: "Strain Capacity of Large Diameter Pipes: Full Scale Investigation with Influence of Girth Weld, Strip End Weld and Ageing Effects" zu den besten 16 Beiträgen der Konferenz.
Die alle zwei Jahre stattfindende Konferenz gehört zu den wichtigsten Konferenzen der Pipeline Industrie. Vorgestellt wurden die Ergebnisse aus dem Projekt "LiSA II" (Großrohr-Biegemaschine - Limit State Analyzer). Die Auszeichnung zeigt das große Kunden- und Marktinteresse an den gewonnenen Ergebnissen.

Autoren: Dr. Susanne Höhler, Dr. Hossein Karbasian und Alexander Gering sowie Dr. Christoph Kalwa (Europipe) und Dr. Brahim Ouaissa (Salzgitter Mannesmann Großrohr)