500-Meganewton-Presse mit acht Zylindern

Ausschlaggebend für den Auftrag an die Krefelder Technologieschmiede war insbesondere auch die bewährte Kompetenz für Großkomponentenguss und die anschließende mechanische Bearbeitung der extremen Stückgewichte in der eigenen Fertigung. Auf der größten bislang in Deutschland gebauten Gesenkschmiedepresse produziert Nanshan konturnah geschmiedete Komponenten für den Langstreckenflieger Airbus A380.

Für Christoph Schmitz, Gruppenleiter Mechanische Konstruktion bei Siempelkamp, liegt die 50.000-Tonnen-Presse voll im Trend: „Die Verarbeiter erwarten Gesenkschmiedepressen mit immer größerer Kraft, Pressfläche und Präzision bei möglichst hohen Taktzahlen.“ Unter seiner Leitung konstruierte Siempelkamp auch die Presse für China. Bereits wenige technische Spezifikationen von Nanshan wie Durchgangshöhe, lichte Weite zwischen den Pressenständern, zulässige Verformung der Bauteile sowie die Abmessungen der vier mal sieben Meter großen Arbeitsfläche markierten die Dimension der Anlage. Der geplante Einsatzzweck, Strukturteile aus Titan, Titan-Aluminium oder Inconel mit 500 Meganewton und einer Umformgeschwindigkeit von 0,05 Millimetern pro Sekunde umzuformen, konkretisierte die damit verbundene Herausforderung. Für Christoph Schmitz fast schon Alltag, wurden doch bereits eine 450-Meganewton- sowie eine 200-Meganewton-Presse von Siempelkamp ausgeliefert. „Das Konstruktionsprinzip – ein vorgespannter Pressenrahmen aus Unterholm, Seitenständern, Oberholm und Zugankern – wird auf die vom Kunden vorgegebenen Belastungen ausgelegt“, sagt der Diplom-Ingenieur. Diese individuelle Gestaltung macht jede der XXL-Pressen zu einem Unikat, das in enger Abstimmung zwischen den Ingenieuren in Konstruktion, FEM-Berechnung, Gießerei und Fertigung bei Siempelkamp entsteht.

Am Ende dieses Prozesses sind neben Struktur und Abmessungen auch die anwendungsspezifisch erforderlichen Kräfte und der damit einhergehende Leistungsbedarf der Presse definiert. Nach Abschluss von Planung und Berechnung übergibt die Konstruktionsabteilung die 3D-Modelle der Pressenstrukturteile an die Modellfertigung der Siempelkamp Gießerei. „Ein solches Modell hat schnell die Dimension eines kleinen Einfamilienhauses“, erklärt Christoph Schmitz. Für die 500-Meganewton-Presse entstanden in der eigenen Gießerei in Krefeld sukzessive insgesamt 26 Großgusskomponenten aus Sphäroguss. Als weltweiter Spezialist in dieser Technologie konnte Siempelkamp die geforderten aufwendigen Geometrien sehr gut realisieren – so biegesteif wie nötig, gleichzeitig aber an weniger beanspruchten Stellen so dünnwandig wie möglich. Mit jeweils 287 Tonnen Fertiggewicht waren die beiden Unterholme die schwersten Kaliber. Ihr Abguss mit 320 Tonnen Flüssigeisen, verteilt auf fünf Gießpfannen, bedeutete für Siempelkamp einen neuen Weltrekord. Zu den Standards für die Gießerei zählten hingegen die mittelschweren Teile der Nanshan-Presse wie die beiden Fundamentträger mit 80 Tonnen Fertiggewicht. Geradezu als Fliegengewicht galten da die vier Verriegelungsstützen, die gerade einmal acht Tonnen Fertiggewicht auf die Waage brachten. Nach dem Abguss müssen Großgussteile wie für die Nanshan-Presse rund vier Wochen lang in der Sandgrube abkühlen.