Beschreibung
In der heutigen Werftpraxis ist es üblich, dass Baugruppen mit einfacher Geometrie- d.h. mindestens eine Außenfläche ist eben- im Mittelschiffsbereich bereits mit erhöhter Genauigkeit gefertigt werden, so dass Anpassarbeiten weitgehend entfallen. Bei Baugruppen mit einer zweiachsig gekrümmten Begrenzungsfläche (gekrümmte Baugruppe), wie sie für den Übergang vom Mittelschiffsbereich zum Vor- und Achterschiff typisch sind, ist es noch notwendig, bei der Montage Ungenauigkeiten bezüglich Abmessungen, Form- und Lagebeziehungen auszugleichen, wodurch viele Anpass- und Nacharbeiten anfallen. Der Aufwand für die Nacharbeit kann bis zu 30 %der Gesamtkosten betragen. Ziel des Vorhabens war es daher, Bedingungen und Möglichkeiten einer möglichst anpass- und nacharbeitsarmen Fertigung auch für gekrümmte Baugruppen zu untersuchen Zunächst wurden die Fertigungsmethoden von gekrümmten Baugruppen, wie sie auf den deutschen Werften praktiziert werden, mittels spezieller Verfahren analysiert.
Die bei der Fertigung auszuführenden Schweißarbeiten bedingen infolge örtlicher Schrumpfungen Deformationen, deren Beherrschung eine wesentliche Komponente einer schiffbaulichen Genaufertigung ist. Eine Genaufertigung erfordert ein aussagefähiges Prüfen von Ist-Geometrien. Dazu müssen einerseits entsprechende SOLL-Daten durch CAD-Systeme zur Verfügung gestellt werden, und andererseits muss geeignete Messtechnik für die Erfassung von IST-Daten zum Einsatz kommen. Beide Komplexe wurden analysiert. Ein SOLL-IST-Vergleich benötigt im Weiteren noch die Definition von Referenzen und die Angabe von begründeten zulässigen Abweichungen, also von fundierten fertigungs- und auch funktionsbedingten Toleranzen. Auch hierzu wurden Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse der Untersuchungen führen zu wichtigen Erkenntnissen und weisen dabei auf Probleme der Fertigung gekrümmter Baugruppen hin.
Für die Bewertung der eintretenden Schweißschrumpfungen und der aus ihnen resultierenden Maß- und Formänderungen sind praxisrelevante objektive, fertigungsund auch funktionsbedingte Festlegungen zu Maßbezügen, Referenzpunkten und repräsentativen Geometrieelementen unerlässlich. Für die Bestimmung der Genauigkeit (=Vergleich SOLL-IST) wurden diesbezüglich Ansatzpunkte erarbeitet und Tendenzen hinsichtlich der Datengenerierung und des Datentransfers aufgezeigt. Aus diesen Erkenntnissen und Problemen leiten sich die Notwendigkeit und der Inhalt weiterer Forschungsarbeit auf dem Gebiet der Genaufertigung gekrümmter Baugruppen ab.
STUDIENGESELLSCHAFT STAHLANWENDUNG e.V.
Veröffentlichung:
2002
Autoren:
Dr.-lng. H. Zorn, Dr.-lng. K.-M. Henkel, Dipl.-Ing. U. Kothe, ]}, Prof. Dr.-lng. E. Wiebeck