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Alle Testreihen und Proben wurden von MicroStep sauber dokumentiert, bevor das Material zur weiteren Analyse an ein Labor der Salzgitter Mannesmann Forschung überstellt wurde. - © MicroStep Europa GmbH
01.06.2021

Schneidversuche für hochfeste Sicherheitsstähle

Schneidversuche für hochfeste Sicherheitsstähle

Die Ilsenburger Grobblech GmbH hat zusammen mit MicroStep Schneidversuche von zwei neuen Sicherheitsstählen durchgeführt. In der aufwändigen Testreihe wurden unterschiedliche Materialstärken mit unterschiedlichen Schneidverfahren getrennt und anschließend im Labor analysiert. Im Ergebnis wurden konkrete Empfehlungen zur Bearbeitung der Werkstoffe abgeleitet: Zwei Trennverfahren bieten bei den neuen Stahlsorten eindeutige Vorteile.

Hochfeste Sicherheitsstähle: Sie kommen immer dann zum Einsatz, wenn ein optimaler Schutz vor ballistischen Einwirkungen gefragt ist – nicht nur im militärischen, sondern auch im zivilen Bereich; beispielsweise für mobile Anwendungen wie gepanzerte Limousinen oder Werttransporter oder den Schutz kritischer Infrastruktur. Bekannt für ihre innovativen Produkte in diesem Segment ist die Ilsenburger Grobblech GmbH mit ihrem Produktionsstandort im Harz. Das Unternehmen – welches seit 1992 zur Salzgitter Gruppe gehört – blickt auf eine Geschichte zurück, die bis ins 15. Jahrhundert zurückreicht.

Ilsenburger Grobblech bringt 2020 zwei neue Sicherheitsstähle auf den Markt

2020 führte die Ilsenburger Grobblech GmbH unter anderem zwei neue Produkte in den Markt ein: Brinar Protect 02 sowie Brinar Protect 05 – zwei hochfeste Sicherheitsstähle im Dickenspektrum von 5-20 bzw. 5-15 Millimeter. Beide Stähle verfügen über eine chemische Zusammensetzung, die einen extrem hohen Widerstand gegenüber ballistischen Einwirkungen aufweisen – in Abhängigkeit von Blechdicke und Ausführung.

„Zur Aufrechterhaltung der ballistischen Funktionseigenschaften solcher Sicherheitsstähle müssen bei der Verarbeitung der Werkstoffe Vorgaben eingehalten werden – sowohl bei der Kalt- und Warmumformung, beim Zuschnitt, bei der mechanischen Bearbeitungen als auch bei der Fügetechnik“, erklärt Dr. Thomas Brecht, Leiter Erzeugnisentwicklung/Technologie/Qualitätssteuerung bei der Ilsenburger Grobblech GmbH. Zur Ermittlung dieser Vorgaben müssen neue Produkte vor Markteinführung aufwendig getestet und spezifiziert werden. Bei der Bestimmung der Verarbeitungsvorgaben hinsichtlich der möglichen Trennverfahren hat die Ilsenburger Grobblech GmbH dabei eng mit MicroStep zusammengearbeitet.

Zum Einsatz kam bei den Schneidversuchen unter anderem MicroSteps Laserschneidanlage MSF: Mit dem präzisen Laser-Allrounder von MicroStep ist es möglich, an nur einer CNC-Anlage Bleche multifunktional zu bearbeiten: das umfasst kombiniertes 2D- und 3D-Schneiden, Bohren, Gewinden, Senken und Markieren. - © MicroStep Europa GmbH
Zum Einsatz kam bei den Schneidversuchen unter anderem MicroSteps Laserschneidanlage MSF: Mit dem präzisen Laser-Allrounder von MicroStep ist es möglich, an nur einer CNC-Anlage Bleche multifunktional zu bearbeiten: das umfasst kombiniertes 2D- und 3D-Schneiden, Bohren, Gewinden, Senken und Markieren. © MicroStep Europa GmbH

Im Sommer 2020 wurden im MicroStep-Entwicklungszentrum im slowakischen Bratislava die entsprechenden Testreihen durchgeführt. „MicroStep ist für solche Versuche ein idealer Partner: Der Schneidspezialist bietet alle maßgeblichen Technologien, mit denen Stahl geschnitten wird – Autogen, Plasma, Laser und Wasserstrahl“, sagt Dr. Thomas Brecht. Bezüglich des Zuschnitts sei bei den Sicherheitsstählen unbedingt darauf zu achten, dass der Energieeintrag an den Schneidkanten sehr präzise und kurz erfolgt. Ansonsten bestehe die Gefahr, dass die entstehende Wärmeeinflusszone die Eigenschaften des Materials verändern und der extrem hohe Widerstand gegenüber ballistischen Einwirkungen verringert wird.

Empfohlen wird sowohl das Laser- als auch das Wasserstrahlschneiden

Im Zuge der Schneidtests mit MicroStep, in deren Rahmen mehrere Versuchsreihen mit unterschiedlichen Materialstärken mit Plasma-, Laser- und Wasserstrahlschneidtechnologie durchgeführt wurden, kamen die Experten von Ilsenburger Grobblech nach Laboranalysen des geschnittenen Materials zu folgenden Ergebnissen:

Empfohlen wird für die Bearbeitung der beiden neuen Stahlsorten sowohl das Laser- als auch das Wasserstrahlschneiden, da die thermische Beeinflussung bei diesen Schneidarten signifikant reduziert bzw. gänzlich ausgeschlossen wird.

Grundsätzlich sei zwar auch das Plasma- oder Autogenschneidverfahren möglich – in diesen Fällen müssen die Schneidkanten vor einer weiteren Verarbeitung allerdings mechanisch abgearbeitet werden. „Durchschnittlich sollte man bei diesen beiden Verfahren ein Aufmaß von 30-50 Millimeter miteinrechnen“, sagt Andreas Rost, Leiter Auftragszentrum und Anwendungsberatung bei der Ilsenburger Grobblech GmbH. Und das sei je nach Schneidvolumen hinsichtlich einer Wirtschaftlichkeitsberechnung sicherlich von hoher Relevanz.

Alle Testreihen und Proben wurden von MicroStep sauber dokumentiert, bevor das Material zur weiteren Analyse an ein Labor der Salzgitter Mannesmann Forschung überstellt wurde. - © MicroStep Europa GmbH
Alle Testreihen und Proben wurden von MicroStep sauber dokumentiert, bevor das Material zur weiteren Analyse an ein Labor der Salzgitter Mannesmann Forschung überstellt wurde. © MicroStep Europa GmbH
Die Zusammenarbeit mit MicroStep war durchweg positiv

Für die Schneidversuche bei MicroStep kamen folgende Baureihen zum Einsatz:

  • Laserschneidanlage MSF Compact mit einer CFX nLight 6 kW Laserstrahlquelle
  • Laserschneidanlage MSF mit Laserrotator und einer IPG-YLS 10 kW Laserstrahlquelle
  • Plasmaschneidanlage MG mit einer Plasmastromquelle Q3000 des Herstellers Kjellberg
  • Plasmaschneidanlage MG mit einer Plasmastromquelle XPR 300 Optimix des Herstellers Hypertherm
  • Wasserstrahlschneidanlage AquaCut mit einer Wasserstrahlpumpe HyPrecion P50 des Herstellers Hypertherm

Die Zusammenarbeit mit MicroStep bewerten die Verantwortlichen der Ilsenburger Grobblech GmbH durchweg positiv: „Sowohl die Abstimmung im Vorfeld als auch die Vorbereitung sowie die Ausführung der Schneidversuche funktionierte reibungslos. Auf diese Weise sind wir mit lediglich einem Partner zügig zu allen Daten gekommen, aus denen wir eine fundierte Empfehlung bezüglich der zu favorisierenden Trennverfahren für unsere neuen Sicherheitsstähle ableiten konnten“, sagt Andreas Rost.

(Quelle: Presseinformation der MicroStep Europa GmbH)

Schlagworte

LaserstrahlschneidenPlasmaschneidenSchneidenSchneidtechnologienSicherheitsstähleTrennenWasserstrahlschneiden

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