Edelstahlrohr selbst fertigen: Wann Blech die bessere Lösung ist
Edelstahlrohr selbst fertigen: Wann Blech die bessere Lösung ist
Ein Edelstahlrohr mit 250 × 150 × 5 Millimetern würde man normalerweise als fertiges Profil einkaufen und anschließend bearbeiten.
Doch bei kleinen Stückzahlen, großen Abmessungen und aufwendigen Ausbrüchen kann ein anderer Weg wirtschaftlicher und fertigungstechnisch sinnvoller sein: Das Rohr wird direkt aus Blech hergestellt.
Ein aktuelles Praxisbeispiel der Müller Feinblechbautechnik GmbH zeigt, welche Vorteile dieser Ansatz bieten kann.
Die Ausgangssituation
Benötigt wurde ein rechteckiges Edelstahlrohr mit folgenden Eigenschaften:
- Querschnitt: 250 × 150 Millimeter
- Wandstärke: 5 Millimeter
- Bauteillänge: mehr als 1,5 Meter
- verschiedene Ausbrüche
- zusätzliche Bearbeitungsschritte wie Gewindebohrungen
- geringe Stückzahl
Auf den ersten Blick spricht vieles dafür, ein fertiges Rohr einzukaufen und die benötigten Konturen anschließend auf einem Rohrlaser zu schneiden.
In diesem Fall gab es jedoch mehrere Gründe, die gegen diesen klassischen Fertigungsweg sprachen.
Große Sonderrohre sind bei kleinen Stückzahlen teuer
Große Edelstahlrohre sind in kleinen Mengen häufig mit einem vergleichsweise hohen Preis pro Kilogramm beziehungsweise pro Meter verbunden.
Zusätzlich entstehen Transportkosten. Gerade bei sechs Meter langen Rohren können diese einen relevanten Anteil an den Gesamtkosten ausmachen.
Das benötigte Grundmaterial war dagegen bereits vorhanden: Edelstahlblech mit fünf Millimetern Stärke und einer 2B-Oberfläche gehört bei Müller zum regelmäßig verarbeiteten Lagermaterial.
Damit stand die Ausgangsbasis für die Fertigung direkt zur Verfügung.
Die Rohrgröße wird auf vielen Anlagen zum Problem
Bei der Bearbeitung eines Rechteckrohres ist nicht nur dessen Breite entscheidend. Maßgeblich ist der Hüllkreisdurchmesser, der sich aus der Diagonale des Querschnitts ergibt.
Viele Rohrlaser sind auf Hüllkreisdurchmesser von ungefähr 250 Millimetern ausgelegt. Ein Rechteckrohr mit 250 × 150 Millimetern liegt bereits deutlich darüber.
Damit kann die Auswahl geeigneter Fertigungsanlagen stark eingeschränkt werden.
Auch der Verschnitt spielt eine Rolle
Das Ausgangsrohr hätte eine Länge von sechs Metern gehabt. Gleichzeitig waren die einzelnen Bauteile länger als 1,5 Meter.
Eine optimale Aufteilung der Rohrlänge war deshalb nicht möglich. Zusätzlich benötigen Rohrlaserschneidanlagen am Ende des Rohres einen Restbereich von ungefähr 150 Millimetern, damit das Material sicher gespannt und geführt werden kann.
Bei einer geringen Stückzahl entsteht dadurch schnell ein verhältnismäßig großer und teurer Rest.
Bei der Fertigung aus Blech lassen sich die benötigten Zuschnitte dagegen gemeinsam mit anderen Bauteilen auf einer Blechtafel verschachteln. Freie Bereiche können mit passenden Füllteilen belegt werden. So wird das vorhandene Material besser ausgenutzt.
Bearbeitung im flachen Zustand
Ein weiterer Vorteil ist die Bearbeitung, bevor das eigentliche Rohr entsteht.
Ausbrüche, Bohrungen und weitere Konturen werden zunächst im flachen Blech gefertigt. Auch Gewinde können bereits in diesem Zustand eingebracht werden.
Die Bearbeitung erfolgt teilweise vollautomatisiert auf einer Trumpf - TruMatic 5000. Erst danach werden die Blechteile gekantet, zusammengesetzt und verschweißt.
Das vereinfacht mehrere Arbeitsschritte und macht die Konturen gut zugänglich.
Keine Laserspritzer im Rohrinneren
Beim Laserschneiden eines geschlossenen Rohres können Spritzer und Schneidrückstände auf die gegenüberliegende Innenwand treffen.
Beim flachen Blech gibt es diese gegenüberliegende Rohrwand noch nicht. Die Konturen werden ausgeschnitten, bevor das Bauteil geschlossen wird.
Dadurch bleiben die späteren Innenflächen frei von Spritzern, die durch das Ausschneiden auf einem Rohrlaser entstehen könnten.
Vom Blech zum fertigen Edelstahlrohr
Der Fertigungsablauf lässt sich in fünf Schritte unterteilen:
- Konturen und Ausbrüche aus dem fünf Millimeter starken Edelstahlblech fertigen.
- Benötigte Gewinde und weitere Bearbeitungen im flachen Zustand einbringen.
- Die zugeschnittenen Blechteile kanten.
- Die Bauteile zum Rohr zusammensetzen und verschweißen.
- Schweißnähte verschleifen und die Oberfläche abschließend glasperlstrahlen.
Nach dem Verschleifen sind die Übergänge kaum noch zu erkennen. Das Glasperlstrahlen erzeugt anschließend ein gleichmäßiges, mattes Erscheinungsbild.
Aus einzelnen Blechzuschnitten entsteht so ein sauber verarbeitetes Bauteil, das optisch wie ein entsprechend gefertigtes Sonderprofil wirkt.
Wann lohnt sich dieser Fertigungsweg?
Ein Rohr aus Blech herzustellen, ist nicht grundsätzlich besser als die Verarbeitung eines fertigen Profils.
Bei gut verfügbaren Standardabmessungen, größeren Stückzahlen und einer geeigneten Rohrlaserschneidanlage kann das gekaufte Rohr weiterhin die wirtschaftlichste Lösung sein.
Die Fertigung aus Blech wird besonders interessant, wenn mehrere Faktoren zusammenkommen:
- große oder ungewöhnliche Rohrabmessungen
- höhere Wandstärken
- geringe Stückzahlen
- lange Bauteile
- viele Ausbrüche oder Gewindebohrungen
- problematische Hüllkreisdurchmesser
- hoher Verschnitt beim Ausgangsrohr
- geeignetes Blechmaterial ist bereits auf Lager
Entscheidend ist deshalb nicht, welcher Fertigungsweg auf den ersten Blick naheliegt. Entscheidend ist, welcher Prozess für das konkrete Bauteil technisch und wirtschaftlich am besten funktioniert.
Fazit
Manchmal ist der sinnvollste Weg zu einem Edelstahlrohr nicht der Einkauf eines fertigen Profils.
In diesem Beispiel konnten vorhandenes Lagermaterial, die automatisierte Bearbeitung im flachen Zustand und eine bessere Materialausnutzung miteinander kombiniert werden.
Das Ergebnis ist ein individuell gefertigtes Edelstahlbauteil mit komplexen Ausbrüchen, sauber verschliffenen Übergängen und einer glasperlgestrahlten Oberfläche.
Ein gutes Beispiel dafür, dass wirtschaftliche Fertigung häufig bereits bei der Wahl des richtigen Ausgangsmaterials beginnt.
Hinweis zur Einordnung: Der dargestellte Fertigungsfall stammt aus der Müller Feinblechbautechnik GmbH. Der Beitrag erscheint auf Stainless Pepper als fachlicher Einblick von Marco Ruppert.