Spezialisierte großformatige CNC-Bearbeitung für überdimensionale Bauteile mit einer Länge von bis zu 12 Metern. Unsere Bodenbohrwerke und Portalbearbeitungszentren bearbeiten schwere Werkstücke mit einem Gewicht von bis zu 50 Tonnen und gewährleisten dabei präzise Toleranzen über den gesamten Verfahrweg.
Toleranz ±0,01 mm
Maximale Länge 12 m
Zertifiziert nach ISO 9001
24/7-Betrieb
Die CNC-Bearbeitung von Großteilen mit einer Länge von bis zu 12 Metern erfordert Werkzeugmaschinen mit außergewöhnlicher struktureller Steifigkeit und thermischer Stabilität. Bodenbohrwerke und Portalbearbeitungszentren sind speziell für überdimensionale Werkstücke konzipiert, bei denen die Maßgenauigkeit über große Verfahrwege hinweg gewährleistet sein muss. Der Verfahrweg der X-Achse von 12.000 mm bei unseren Bodenbohrwerken in Kombination mit einer 75-kW-Spindel ermöglicht die Bearbeitung von Turbinenwellen, Druckbehälterabschnitten und Offshore-Strukturknoten in einer einzigen Aufspannung. Dadurch werden die kumulativen Fehler vermieden, die durch Neupositionierung oder den Transfer zwischen mehreren Maschinen entstehen und bei herkömmlichen Aufspannungen typischerweise 0,02 mm bis 0,05 mm pro Umspannung betragen.
Der Ausgleich von Wärmeausdehnungen ist ein entscheidender Faktor bei der Bearbeitung von Eisenlegierungen über Spannweiten von mehr als 12 Metern. Ein prozessbegleitendes Messsystem nutzt Linearmaßstäbe mit einer Auflösung von 0,1 µm und Echtzeit-Temperaturrückmeldungen von Sensoren, die in das Maschinenbett und das Spindelgehäuse eingebettet sind. Wenn die Umgebungstemperatur während eines 12-stündigen Bearbeitungszyklus um ±5 °C schwankt, passt das Steuerungssystem die Werkzeugkorrekturen automatisch an, um eine Positionsgenauigkeit von ±0,05 mm über die gesamte Länge von 12.000 mm aufrechtzuerhalten. Diese Fähigkeit wird anhand der Prüfverfahren der ISO 230-2:2014 für Positioniergenauigkeit und Wiederholbarkeit validiert und gewährleistet die Einhaltung der Toleranzanforderungen der ASME Y14.5-2018-Normen für geometrische Bemaßung und Tolerierung.
Der Hochleistungs-Arbeitstisch unserer Portalfräsmaschinen trägt Werkstücke mit einem Gewicht von bis zu 50.000 kg und verfügt über einen Arbeitsbereich von 6.000 mm × 3.000 mm × 2.000 mm. Die Tischkonstruktion besteht aus hochdämpfendem Gusseisen mit Rippenverstärkung, um Vibrationen bei starkem Materialabtrag zu minimieren. Bei einem typischen 30-Tonnen-Stahlschweißteil werden Oberflächenqualitäten von Ra 1,6 µm an gefrästen Flächen und Ra 0,8 µm an Bohrungen mit Hartmetalleinsätzen bei Schnittgeschwindigkeiten von 120–180 m/min erreicht. Die Z-Achsen-Höhe von 2.000 mm ermöglicht die Bearbeitung hoher Bauteile wie Leitschaufeln für Wasserkraftturbinen oder Gehäuse für Bergbaubrecher, während die Y-Achsen-Breite von 3.000 mm die gleichzeitige Bearbeitung mehrerer kleinerer Teile auf einer einzigen Aufspannplatte erlaubt.
Bearbeitungsdienstleistungen vor Ort ergänzen die internen Kapazitäten für Bauteile, die nicht zum Werk in Suzhou transportiert werden können. Außendienstteams setzen tragbare Bohrstangen, Flanschbearbeitungsmaschinen und Fräsköpfe mit Laserausrichtungssystemen ein, die eine Genauigkeit von ±0,10 mm bei Durchmessern von über 6 Metern erreichen. Dies ist besonders relevant für Anlagen zur Stromerzeugung, bei denen Turbinengehäuse oder Generatorrahmen in vielen Ländern die für den Straßentransport geltenden Breitenbeschränkungen von 4,5 Metern überschreiten. Vor-Ort-Bearbeitungsprojekte wurden für geteilte Dampfturbinenlinien in Kohlekraftwerken in der Provinz Shandong durchgeführt, wobei eine Ebenheit von 0,03 mm pro Meter gemäß den Anforderungen der ISO 1101:2017 erreicht wurde.
Im Öl- und Gassektor ist die CNC-Bearbeitung von Großbauteilen für Unterwasser-Verteilerblöcke, Blowout-Preventer-Stacks und Ventilkörper für Rohrleitungen unverzichtbar. Ein typischer 8 Meter langer Unterwasser-Verteilerblock aus geschmiedetem Stahl der Güteklasse ASTM A694 F65 erfordert das Präzisionsbohren von Durchflussbohrungen mit einem Nenndurchmesser von 12 Zoll und einer Rundlaufgenauigkeit von 0,10 mm über die gesamte Länge. Standbohrwerke erreichen dies mit Einpunkt-Bohrstangen mit CBN-Einsätzen bei 80–100 m/min und einer Oberflächengüte von Ra 0,4 µm, um Erosion im Hochdruckgasbetrieb zu verhindern. Diese Komponenten müssen die Anforderungen von NACE MR0175/ISO 15156 für den Einsatz in saurem Gas erfüllen, und die Bearbeitungsprozesse werden mit vollständiger Rückverfolgbarkeit hinsichtlich der Material-Wärmenummern und Prüfberichte dokumentiert.
Konstruktionen für die Offshore-Windenergie erfordern die Bearbeitung von Übergangsstücken, Monopile-Flanschen und Turmsegmenten in großem Maßstab. Ein Monopile-Flansch mit einem Durchmesser von 6 Metern, der aus S355NL-Stahl gemäß DE 10025-3 gefertigt wird, erfordert eine Planbearbeitung der Auflagefläche mit einer Ebenheit von 0,15 mm, um eine ordnungsgemäße Lastverteilung während des Turbinenbetriebs zu gewährleisten. Portalmaschinen mit einem Verfahrweg der Y-Achse von 6 Metern können diese Flansche in einem einzigen Durchgang bearbeiten, wodurch die Nachbearbeitung nach dem Schweißen und der Montage entfällt. Bei Jacket-Fundamentknoten werden komplexe Schweißvorbereitungen mit Fasenwinkeln von 30° bis 45° gemäß der Schweißnorm AWS D1.1/D1.1M:2020 bearbeitet, wobei Maßtoleranzen von ±1 mm an den Schnittstellenprofilen zwischen Strebe und Gurt erzielt werden.
Anlagen für den Bergbau und die Mineralaufbereitung, wie beispielsweise Mahlmühlengehäuse, Hauptwellen von Kreiselbrechern und Antriebstrommeln für Förderbänder, erfordern einen hohen Materialabtrag bei gleichzeitiger Wahrung der geometrischen Genauigkeit. Bei einem 10 Meter langen Mahlmühlengehäuse, das aus Kohlenstoffstahlblech der Güteklasse ASTM A516 Grade 70 gefertigt wird, müssen in der Regel 15–20 mm Material von den Flanschflächen abgetragen werden, um eine Parallelität von 0,10 mm über den Durchmesser hinweg zu erreichen. Die 75-kW-Spindel mit einem Drehmoment von 1.200 Nm bei 200 U/min ermöglicht Schruppdurchgänge mit einer Schnitttiefe von 8 mm in Stahl und reduziert die Zykluszeiten im Vergleich zu herkömmlichen Bearbeitungszentren um 30 %. Toleranzen von ±0,05 mm an kritischen Lagerzapfen und ±0,10 mm an Bolzenlochmustern werden gemäß den allgemeinen Toleranzen der ISO 2768-m eingehalten.
Zu den Anwendungen in der Energieerzeugung gehören die Bearbeitung von Dampfturbinengehäusen, Gasturbinenrahmen und Laufrädern für Wasserkraftturbinen. Ein 9 Meter langes Dampfturbinen-Innengehäuse aus ASTM A356 Grade 9-Gussstahl erfordert die präzise Bohrung mehrerer Dampfeinlassöffnungen mit Winkeltoleranzen von ±0,5° und einer Positionsgenauigkeit von ±0,10 mm. Das Messsystem während des Bearbeitungsprozesses gleicht die thermische Ausdehnung des Gussteils während der Bearbeitung aus, die in einem 12-Stunden-Zyklus bis zu 0,3 mm betragen kann, wenn die Umgebungstemperatur von 15 °C auf 30 °C ansteigt. Bei aus Inconel 718 gefertigten Gasturbinen-Brennkammern werden Keramikeinsätze mit 250–300 m/min eingesetzt, um eine Oberflächengüte von Ra 0,8 µm auf den Dichtflächen gemäß den ASME B46.1-2019-Normen zu erreichen.
Im Schiffbau und in der Schiffsmaschinenbauindustrie müssen Heckrahmen, Ruderschaft und Propellerwellen mit einer Länge von bis zu 12 Metern bearbeitet werden. Eine 10 Meter lange Propellerwelle aus geschmiedetem Stahl der Güteklasse ASTM A668 Klasse D erfordert eine Rundlaufgenauigkeit von 0,05 mm zwischen den Lagerzapfen und der Flanschfläche, um Vibrationen bei Betriebsdrehzahlen von 120–150 U/min zu vermeiden. Bodenbohrwerke mit einem Verfahrweg der X-Achse von 12 Metern können die gesamte Welle in einer Aufspannung bearbeiten, wobei in Abständen von 2 Metern Lünetten eingesetzt werden, um ein Durchbiegen zu verhindern. An den Zapfenoberflächen wird mit CBN-Schleifköpfen eine Oberflächengüte von Ra 0,2 µm erreicht, was den Anforderungen der DNV-GL-Regeln für die Klassifizierung von Schiffen entspricht.
Die Zertifizierung nach ISO 3834-2 für das Qualitätsmanagement im Schweißwesen erstreckt sich auch auf die Bearbeitung von Schweißkonstruktionen und gewährleistet, dass Schweißnahtvorbereitung, Wärmebehandlung und Endbearbeitung unter einem einzigen Qualitätssystem koordiniert werden. Bei einem typischen 40-Tonnen-Druckbehälterdeckel, der aus SA-516 Gr. 70-Blech gefertigt wird, erfolgt die Wärmebehandlung nach dem Schweißen gemäß ASME BPVC Abschnitt VIII Division 1 bei 620 °C ±10 °C, gefolgt von der Bearbeitung der Dichtfläche auf eine Ebenheit von 0,08 mm. Dieser integrierte Ansatz verkürzt die Vorlaufzeiten um 15–20 % im Vergleich zur Auslagerung von Schweiß- und Bearbeitungsarbeiten an separate Anbieter, wie aus Projektunterlagen von EPC-Auftragnehmern in der petrochemischen Industrie hervorgeht.
Es wird ein umfassendes Qualitätssicherungsprogramm unterhalten, das Erstmusterprüfberichte gemäß AS9102D für aus der Luft- und Raumfahrt stammende Anforderungen umfasst, selbst für Bauteile, die nicht für die Luft- und Raumfahrt bestimmt sind. Für jedes Bearbeitungsprojekt für Großteile wird ein Maßprüfplan erstellt, der sich auf spezifische Bezugspunkte und Toleranzen gemäß ISO 2768-1:1989 oder auf kundendefinierte GD&T gemäß ASME Y14.5-2018 bezieht. Das Prüfteam verwendet Lasertracker mit einer Genauigkeit von 0,015 mm über Entfernungen von 12 Metern, FARO-Arme für komplexe Oberflächen und Ultraschall-Dickenmessgeräte zur Überprüfung der Wanddicke. Alle Messdaten werden zusammen mit der Seriennummer des Teils archiviert, um eine lückenlose Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten, und erfüllen die Anforderungen der NORSOK M-650 für Öl- und Gasausrüstung.
Die Zertifizierung nach EN 1090-2 EXC3 für Stahlkonstruktionen der Ausführungsklasse 3 gewährleistet, dass die Bearbeitung von Bauteilen für Offshore-Windkraftanlagen und die Bauinfrastruktur den höchsten europäischen Fertigungsstandards entspricht. Dazu gehören die obligatorische Prüfung von Schweißverfahren, die Qualifikation der Schweißer gemäß DE ISO 9606-1 sowie die zerstörungsfreie Prüfung der bearbeiteten Oberflächen mittels Magnetpulverprüfung gemäß DE ISO 9934-1. Bei einem aktuellen Projekt mit 12 Meter langen Stahlbrückenträgern für ein europäisches Infrastrukturprojekt wurden die Bolzenlöcher in den Verbindungsplatten mit einer Positionsgenauigkeit von ±0,5 mm gemäß den Anforderungen der EN 1090-2 Tabelle 18 bearbeitet und bestanden die Prüfung durch den TÜV SÜD ohne Beanstandungen.
Für CNC-Bearbeitungsprojekte mit großen Bauteilen bieten wir eine flexible Terminplanung an, wobei die Durchlaufzeiten in der Regel 4 bis 8 Wochen für die Erstmusterfertigung und 2 bis 4 Wochen für Folgeaufträge betragen. Das Produktionsplanungsteam stimmt sich mit den Projektmanagern ab, um die Bearbeitungsabläufe auf die Materialbeschaffung und die Zeitpläne für die Wärmebehandlung abzustimmen. Für dringende Störungsbehebungen in Kraftwerken oder im Bergbau können innerhalb von 48 Stunden Bearbeitungsteams vor Ort mobilisiert werden, die mit tragbaren Geräten Flansche mit einem Durchmesser von bis zu 3 Metern bearbeiten und Bohrungen mit einem Durchmesser von bis zu 500 mm vornehmen können. Diese Reaktionsfähigkeit hat Leading Top Union zu einem bevorzugten Lieferanten für Wartungs-, Reparatur- und Überholungsprojekte (MRO) in der petrochemischen und Zementindustrie in Südostasien und im Nahen Osten gemacht.
| Fähigkeit | Technische Daten |
|---|---|
| Maximale Länge | 12.000 mm (X-Achse) |
| Maximale Breite | 3.000 mm (Y-Achse) |
| Maximale Höhe | 2.000 mm (Z-Achse) |
| Maximales Gewicht | 50.000 kg |
| Positionsgenauigkeit | ±0,05 mm / 12 m |
| Spindelleistung | Bis zu 75 kW |
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