Was ist mit geschweißten Sonderprofilen wirklich möglich?

Geschweißte Sonderprofile spielen in zahlreichen Industriezweigen eine tragende Rolle und sind etwa aus der Baubranche oder im Fahrzeugbau kaum mehr wegzudenken. Und das nicht ohne Grund. Denn Rollformen eröffnet vielfältige Möglichkeiten zur Realisierung von Konstruktionsentwürfen und das ressourcenschonend sowie effizient. Obwohl viele Konstrukteure und Produktentwickler zwar eine Ahnung von den Vorzügen verschiedener Fertigungsmaterialien haben, wissen sie nicht, was professionelle Rollprofilierer wirklich können. Deren volles Potenzial offenbart sich nämlich erst bei der Betrachtung jener Aspekte, die meist weniger prominent im Vordergrund stehen, beispielsweise die Wahl des Materials oder spezielle Fertigungsverfahren. In diesem Beitrag möchte ich Ihnen daher zeigen, was geschweißte Sonderprofile wirklich können.

Geschweißte Sonderprofile - was ist das?

Auf Rollprofilierungsanlagen entstehen sowohl offene als auch geschlossene Profile. Zusätzlich zum Rollformen ist bei geschlossenen Profilen ein Fügeprozess notwendig, der in den meisten Fällen aus einem direkt in den Fertigungsfluss integrierten Schweißvorgang besteht. Dabei wird das rollgeformte Metallband zusammengebracht und zum fertigen Bauteil geschlossen. 

Die meisten Produktentwickler und Konstrukteure denken beim dafür notwendigen Werkstoff Stahl jetzt wahrscheinlich an Baustahl. Und das nicht ohne Grund. Denn tatsächlich kommt bei der Herstellung geschweißter Sonderprofile keine andere Materialgruppe häufiger zum Einsatz. In Anwendungsbereichen mit spezielleren Anforderungen sind jedoch Alternativen gefragt.  

Materialgruppen unter der Lupe: 3 Alternativen zum Baustahl

Zur Herstellung geschweißter Sonderprofile eignet sich grundsätzlich jeder Werkstoff, der umformbar und schweißbar ist. Neben dem klassischen Baustahl arbeiten wir beim Rollformen mit folgenden 3 Materialgruppen:

1. Edelstahl
   Als Fertigungsmaterial ist Edelstahl nicht nur in der Anschaffung relativ teuer, sondern verursacht aufgrund des größeren Aufwands auch bei der Bearbeitung höhere Kosten. Dafür bieten die Materialeigenschaften von Edelstahl praktisch 100-prozentigen Schutz vor Korrosion. Dementsprechend erfordert die Herstellung eines Profils auch keine nachgelagerten Bearbeitungsschritte, wenn es um einen möglichst guten Schutz vor Umwelteinflüssen geht, wie z.B. Meersalz oder feuchte Atmosphäre. 
   
   Typische Anwendungsgebiete sind hier neben dem Waggonbau auch Konstruktionen in Küstennähe. Darüber hinaus erfüllt Edelstahl höchste Anforderungen im Hygienebereich und ist dementsprechend in der Medizin sowie in der Lebensmittelindustrie stark präsent.
2. Bandverzinkter Stahl
   Bandverzinkter Stahl ist wie Baustahl relativ günstig. Durch diverse Bearbeitungsschritte wird allerdings die an den Schnitt- und Stanzkanten schützende Zinkschicht zerstört. Zur Wiederherstellung der Korrosionsbeständigkeit muss daher die Schweißnaht nachverzinkt werden.
   
   Profile aus bandverzinktem Stahl kommen insbesondere dort zum Einsatz, wo guter Korrosionsschutz zu verhältnismäßig geringen Kosten gefragt ist. Sie kommen daher bei Unterkonstruktionen für PV-Anlagen ebenso zum Einsatz wie in der Lager- und Fördertechnik, bzw. in der Bauindustrie in Form von Schalungs- oder Deckenschutzprofilen.
3. Aluminiumlegierungen

   Ähnlich wie beim Stahl zeichnet sich auch Aluminium durch eine große Materialvielfalt aus. Derzeit gibt es etwa 200 verschiedene Aluminiumlegierungen, die sich mitunter stark in Eigenschaften wie Umformbarkeit, Festigkeit oder Schweißbarkeit unterscheiden. Aluminiumlegierungen sind dann eine Option, wenn Bauteile leicht und korrosionsbeständig sein müssen.

   Ein konkreter Anwendungsbereich ist beispielsweise der Fahrzeugbau, wo sie in Form geschweißter Aluminiumrohre verbaut werden. Gerade als Werkstoff für geschweißte Sonderprofile finden sich in der Welt des Stahls allerdings oft bessere Alternativen zu den vergleichsweise teuren Aluminiumlegierungen. 

Wie wir gesehen haben, eignen sich nicht alle Materialien gleich gut zur optimalen Abdeckung spezifischer Anforderungen. Die Wahl des richtigen Materials ist aber nur eine der Herausforderungen auf dem Weg zum passenden Produkt. Gerade dann, wenn es so komplex ist, dass ein Profil alleine nicht mehr reicht. 

Verschweißen mehrerer Profile zu Baugruppen

Ziel beim Rollformen ist es, alle benötigten Funktionen in einem einzigen Arbeitsschritt in ein einteiliges Profil zu verbauen. Manche Querschnittsformen, z.B. für Montageschienen oder im Maschinenbau, sind jedoch so komplex, dass sie nur durch das Verschweißen mehrere Profile zu sogenannten Baugruppen realisiert werden können. Das ist vor allem dann der Fall wenn

• das Endprodukt zu groß für ein einteiliges Profil ist.
• nicht alle erforderlichen Funktionen in einem Profil Platz finden.
• verschiedene Materialgüten und Materialdicken kombiniert werden.
  
  

Ist ein Produkt sowohl als einteiliges Sonderprofil als auch in Form einer Baugruppe umsetzbar, entscheidet sich der Auftraggeber in der Regel für die erste Variante. Denn diese kann im Vergleich zur mehrteiligen Alternative deutlich kostengünstiger realisiert werden. Die wenigen Ausnahmen ergeben sich aus dem Bedarf hochfunktionaler Erzeugnisse in kleinen Stückmengen, beispielsweise Feuerwehrleitern mit möglichst geringem Gewicht. 

Baugruppenfertigung bei Welser Profile

Anhand unserer jahrelangen Erfahrung haben wir unsere Profilieranlagen durch Eigenentwicklung perfektioniert und optimieren auch unsere Bearbeitungsverfahren laufend weiter. So ist Welser Profile beispielsweise einer der ganz wenigen Rollprofilierer, der auch Laserstrahlschweißen anbietet. Diese Schweißmethode zeichnet sich durch eine äußerst geringe Wärmeentwicklung aus und ermöglicht dadurch eine Bearbeitung des Ausgangsmaterials, ohne dessen Eigenschaften zu verändern. 

Je komplexer die Anforderungen, umso mehr sind wir in unserem Element. Denn wir verfügen nicht nur über das modernste Equipment, sondern auch über jahrelange Projekterfahrung in der Fertigung ultrakomplexer Baugruppen. Dazu gehören unter anderem Querschnitte für

• dünnwandige Profile mit höchster Zugfestigkeit in sehr großen Abmessungen, z.B. für die Ausleger von Kränen zur Fassadenreparatur. 

Baugruppen-Querschnitt: Sehr groß, höchstfest und dünnwandig

• Baugruppen aus Edelstahl, z.B. im Hygienebereich oder Hängebahnen in Geflügelfabriken.Baugruppen-Querschnitt: Edelstahl, Hygienebereiche
  

• komplexe Geometrien, z. B. zur gezielten Erhöhung des Widerstandsmoments oder zur Integration möglichst vieler Funktionen. 

Baugruppen-Querschnitt: Komplexe Geometrien

Fazit: Innovative Lösungen für komplexe Anforderungen

Mit den richtigen Maschinen und Verfahren sowie dem erforderlichen Know-how kann ein guter Rollprofilierer auch komplexeste Baugruppen herstellen, die weit über die Möglichkeiten herkömmlicher Profile hinausgehen. Wenn Sie also nicht sicher sind, ob Ihr Bauteil mit den gewünschten Funktionen realisierbar ist, kommen Sie einfach zu uns. Gemeinsam finden wir einen Weg. Sie definieren die Anforderung, wir entwickeln die passende Lösung.