Fallbeispiel: Mit Härenviks optimierte Baggeranbaugeräte IDI800
Unsere Kompetenz in den Bereichen Werkstoffe, Guss, Bauingenieurwesen und Zerspanungstechnik führt zu hervorragenden Ergebnissen
Optimierung eines Bagger-Anbaugeräts durch Werkstoff-Upgrade von EN-GJS-500-7 auf IDI800
Diese Fallstudie beschreibt die Optimierung einer BaggerkupplungB , die durch eine B Materialaufwertung von EN-GJS-500-7 auf isothermiertes Sphäroguss IDI800 erreicht wurde.
Das Projekt wurde in enger Zusammenarbeit mit Härenviks, unserem Partner für Technik und Konstruktion, entwickelt. Die wichtigsten Vorteile sind eine überlegene mechanische Leistung, eine höhere Zuverlässigkeit und größere Sicherheitsreserven in einer anspruchsvollen und sicherheitskritischen Anwendung.
Das vorrangige Ziel bestand darin, die mechanische Leistungsfähigkeit des Bauteils zu verbessern und Ausfälle im Betrieb unter rauen Betriebsbedingungen zu verhindern.
Industrielle Anwendungen der Baggerkupplung
Der Tiltrotator ist die zentrale Schnittstelle zwischen der Erdbewegungsmaschine und dem Anbauwerkzeug und vereint Neig- und Drehfunktion. Das Bauteil arbeitet unter hohen dynamischen Belastungen, wiederholten Lastzyklen und Stoßbeanspruchungen. In diesem Umfeld ist die Einhaltung strenger Sicherheitsanforderungen unverzichtbar, um den Schutz des Bedieners und die Kontrolle der Maschine sicherzustellen.
In dieser sicherheitskritischen Anwendung ist die Werkstoffwahl eine strategische Entscheidung, die von Konstruktionsanforderungen und Betriebsrisiken bestimmt wird.
Neben der Bauwirtschaft kommen diese Anbaugeräte breit zum Einsatz in Bergbau und Steinbrüchen, Forst- und Landwirtschaft, Recycling, Bahn- und Infrastrukturinstandhaltung sowie in der industriellen und kommunalen Instandhaltung, wo Vielseitigkeit und Leistung entscheidend sind.
Technische Herausforderung und Engineering-Ansatz
Der ursprüngliche Werkstoff EN-GJS-500-7 bot eine solide Grundlage. Steigende Leistungsanforderungen an Festigkeit, Zuverlässigkeit, Wiederholbarkeit und Verschleißfestigkeit machten eine weitere Optimierung erforderlich. Härenviks hat dabei eine zentrale Rolle gespielt und die Optimierung über einen strukturierten Engineering-Prozess geführt:
- Strukturanalyse zur Identifikation kritischer Spannungsbereiche
- Auswahl von Werkstoff und Wärmebehandlung nach mechanischen Anforderungen
- Legierungsentwicklung und -abstimmung zur Optimierung des Zusammenspiels mit dem Austempering-Prozess
- Konstruktive Abstimmung auf die Anforderungen an mechanische Bearbeitung und lokales Laserhärten
- Laufende Koordination zwischen der Gießerei und Zanardi Fonderie
Mit IDI800 erzielte Ergebnisse
Das Austempering-Verfahren ermöglicht ein überlegenes Gleichgewicht zwischen Festigkeit und Duktilität und macht IDI zu einer strategischen Wahl. Der Einsatz von IDI800 hat zu messbaren Verbesserungen geführt.
Hohe Tragfähigkeit
+60 % Zugfestigkeit, +50 % Streckgrenze: Das Bauteil hält höheren Belastungen stand, ohne dass Querschnitte oder Bauraum gegenüber der ursprünglichen Auslegung in EN-GJS-500-7 vergrößert werden müssen.
Ermüdungsfestigkeit
390 MPa Dauerfestigkeit: IDI800 nimmt die wiederholten Lastzyklen und dynamischen Belastungen des Aushubs auf und verlängert die Nutzungsdauer des Bauteils unter anspruchsvollen Einsatzbedingungen.
Stabile Leistung über die Zeit
IDI800 sichert Wiederholbarkeit bei Serienbauteilen: gleichbleibende mechanische Eigenschaften zwischen den Produktionschargen und vorhersehbare Leistung im Langzeitbetrieb.
Verschleißfestigkeit
Härte bis 270 HB: Das Bauteil widersteht Abrasion, Trümmern und Partikeln in Aushub-, Steinbruch-, Recycling- und Forsteinsätzen, in denen der Kontakt mit losem Material dauerhaft besteht.
Höhere Zuverlässigkeit
+90 % Kerbschlagarbeit K bei -40 °C (von 25 J auf 47,5 J): Das Bauteil hält Stößen und tiefen Temperaturen stand, mit soliden Sicherheitsreserven für sicherheitskritische Anwendungen.
Die Lösung: IDI800
Zanardi Fonderie führt die Wärmebehandlung an in EN-GJS-400-15 gegossenen Bauteilen einer externen Gießerei durch. Die Behandlung steigert die Werkstoffleistung deutlich und erhält gleichzeitig die Vorteile des Gussverfahrens.
Leistungsvergleich
Der Wert der Zusammenarbeit
Die Kombination aus Engineering-Kompetenz von Härenviks und metallurgischem Know-how von Zanardi Fonderie hat die Entwicklung einer optimierten und kosteneffizienten Lösung als Antwort auf anspruchsvolle Anwendungsanforderungen ermöglicht.
Beispiele für Baggeranbaugeräte
Fallbeispiel
Wahre Fälle, die von der Realisierung der Kundenprojekte erzählen
