Profilieren von Baustahl: Automatisierung und Ausrüstung als Schlüssel zum Erfolg

Von Karen Knapstein

Rollgeformte Baustahlbauteile dienen der strukturellen Unterstützung und Stabilität im Hochbau. Auch als kaltgeformter Stahl (CFS) oder Leichtstahl (LGS) bekannt, wird Stahl zunehmend für Tragwerkskonstruktionen verwendet und eröffnet Möglichkeiten für Metallumformbetriebe.

Wachsende Popularität

CFS-Rahmen bieten eine hervorragende Beständigkeit gegen Feuer, Schimmel, Termiten und andere Umweltgefahren und erhöhen die Widerstandsfähigkeit und Haltbarkeit der errichteten Gebäude. 

Einer der Gründe, warum es immer häufiger eingesetzt wird: Bauherren entdecken, dass standardisierte Komponenten die Fertigung einfacher und schneller machen. CFS-Rahmensysteme können extern vorgefertigt oder vor Ort montiert werden, was im Vergleich zu herkömmlichen Methoden zu kürzeren Bauzeiten führt. Und das geringe Gewicht von CFS erleichtert die Handhabung und Installation. Es kann außerdem problemlos an viele Architekturstile, Gebäudekonfigurationen und Designanforderungen angepasst werden.

Equipment

Um die Vorteile der Lieferung von Strukturbauteilen für die Bauindustrie nutzen zu können, müssen Hersteller Bauteile mit engen Toleranzen und präzisen Spezifikationen sowie gleichbleibenden Abmessungen und gleichbleibender Qualität herstellen. Die Rollformmaschinen, die zum Formen der Kanäle, Winkel, Pfetten und anderer Strukturkomponenten verwendet werden, müssen in der Lage sein, konsistente und präzise Formen und Abmessungen herzustellen. 

Gerätehersteller wissen genau, was Metallumformbetriebe zur Herstellung dieser Komponenten benötigen. Howick Ltd, ein in Neuseeland ansässiges Unternehmen mit Präsenz in den Vereinigten Staaten, das Stahlrahmenmaschinen für Bauanwendungen herstellt, rät Komponentenherstellern, sich zunächst darüber zu informieren, was Maschinen können und was nicht. „Wenn Sie Strukturkomponenten für eine Struktur entwerfen, müssen Sie zunächst verstehen, was die Rollformmaschine bei der Automatisierung der digitalen Fertigung in Bezug auf Profilgröße(n) und Stahlstärken, die sie produzieren kann, bieten kann“, rät Thomas Reed, Regional Manager bei Howick. „Das ist sehr wichtig, wenn man an der Spitze einer Designbemühung stehen und innerhalb dieser Parameter arbeiten kann. Dies unterscheidet sich von der einfachen Gestaltung typischer Bolzen und Schienen, die in verschiedenen Profilen und Stärken im Einzelhandel erhältlich sind. Die automatisierten Rollformmaschinen wie Howick bieten die Möglichkeit, dass die Maschine alle Komponenten für Paneele für Wände, offene Bodenbinder und Dachbinder inline oder in der starken Achse herstellen kann.“

CFS-Rahmen

CFS-Rahmensysteme sind so konstruiert, dass sie die Anforderungen der Bauvorschriften in Bezug auf strukturelle Integrität, Feuerbeständigkeit und andere Aspekte erfüllen oder übertreffen. Reed erklärt: „Es ist wichtig, über Design- und Ingenieurdienstleistungen zu verfügen, die dynamisches Engineering für eine Struktur durchführen können. Das Ziel besteht darin, das Strukturdesign zu optimieren, um das Gewicht des Stahls in einer Struktur zu optimieren und dennoch alle notwendigen strukturellen Designanforderungen zu erfüllen.“

CFS verfügt über ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und eignet sich daher für den Bau leichter und dennoch langlebiger Strukturen. Bei richtiger Formgebung aus den richtigen Materialien können Rahmenelemente erheblichen Belastungen standhalten und sind beständig gegen Knicken und Verformungen. 

Pfetten werden in Bauwerken mit unterschiedlichen Rahmensystemen verwendet. „Pfetten werden bei niedrigen und hohen Bauwerken zur Überbrückung großer Distanzen eingesetzt, da sie unglaublich stark und langlebig sind und schwere Lasten tragen können“, erklärt er ASC Machine Tools' Thomas Schwarzer. „Die gängigsten Pfettenformen sind C- und Z-Profile, die in verschiedenen Größen und Stärken hergestellt werden. Pfetten bestehen in der Regel aus verzinktem oder rotoxidlackiertem Stahl und bieten gegenüber anderen Struktursystemen zahlreiche Vorteile.“ Eine verzinkte Oberfläche ist in der Regel teurer und bietet den besten Schutz vor Rost. „Die rote Oxidbeschichtung ist billiger und bietet einen gewissen Schutz, aber wenn die Pfette der Witterung ausgesetzt wird, könnte sie irgendwann anfangen zu rosten.“ Der Vorteil von rotem Oxid besteht darin, dass es nach der Installation gestrichen werden kann, um dem Stahlgebäude eine individuelle Note zu verleihen.

Um ein breites Spektrum an Pfettenformen herzustellen, benötigen Komponentenhersteller eine vielseitige Pfetten-Profilierlinie. Und um die Arbeitszeit der Mitarbeiter optimal zu nutzen und die Produktion/Leistung zu maximieren, ist es wichtig, dass die Ausrüstung über Funktionen verfügt, die eine effiziente Umstellung unterstützen. 

Eine vielseitige Profilierlinie

Schwarzer nennt ein Beispiel einer vielseitigen Profilierlinie: „Die TKR-X Purlin Rollforming Line ist unübertroffen, wenn es um Vielseitigkeit und Effizienz bei der Pfettenproduktion geht. Es wurde entwickelt, um den unterschiedlichen Anforderungen der Hersteller gerecht zu werden und produziert ein umfassendes Sortiment an Pfettenformen, einschließlich C- und Z-Pfetten, Kanälen, Traufstreben und Winkeln, mit Stegbreiten von 3 Zoll bis maximal 16 Zoll oder 24 Zoll.

Das Herzstück dieser besonderen Linie ist die Stanzeinheit, die auf optimale Leistung und Flexibilität ausgelegt ist. „Durch die Kombination von C-Rahmen und 4-Pfosten-Matrizensätzen garantiert unsere Stanzeinheit ein Höchstmaß an Präzision und ermöglicht eine nahtlose Produktion und gleichbleibende Qualität über alle Profile hinweg“, sagt er.

Automatisiert oder manuell

ASC Machine Tools bietet zwei Optionen für den Profilwechsel: vollautomatisch oder manuell. Das vollautomatische Wechselsystem kann Übergänge zwischen Profilen in weniger als 2 Minuten durchführen und sorgt so für minimale Ausfallzeiten und maximale Produktivität. Die manuelle Umrüstmöglichkeit bietet Flexibilität, die auf die Bedürfnisse des Besitzers zugeschnitten ist. Die Übergangszeiten liegen je nach Profilform und Materialstärke zwischen 5 und 30 Minuten.

Automatisierung kann ein wichtiger Faktor sein, um Konsistenz in Abmessungen und Qualität sicherzustellen. Selbst wenn die Produktion automatisiert ist, müssen die Bediener ihren Teil dazu beitragen, dass die Komponenten so hergestellt werden, wie sie sollen. Die ordnungsgemäße Wartung und Ausrichtung der Werkzeuge ist wichtig, um genaue und konsistente Profile zu erzielen. Rollformer sollten die Werkzeuge regelmäßig prüfen und warten, um Verschleiß vorzubeugen und die beste Leistung der Maschine sicherzustellen. Die Anpassung des Walzendrucks, des Spalts, der Liniengeschwindigkeit und der Materialvorschubgeschwindigkeit ist ebenfalls wichtig, um die gewünschte Form und Abmessungen beizubehalten und gleichzeitig Materialfehler zu minimieren.

Fazit

Da die Bauindustrie weiterhin Wert auf Effizienz, Leistung und Nachhaltigkeit legt, wird erwartet, dass der Einsatz von CFS in den kommenden Jahren weiter zunehmen wird. Durch die Implementierung von Best Practices und eine fundierte Auswahl der Ausrüstung können Rollformer ihre Prozesse optimieren, die erforderliche Produktqualität aufrechterhalten und die Rentabilität bei der Herstellung von Strukturbauteilen maximieren. RF