Mechanik & Metall: professionelle Unterstützung für alle Aufgabenbereiche im Maschinenbau

Mechanik und Metall sind in der Industrie ein Begriffspaar, das in so gut wie jeder Art der maschinellen Fertigung elementar ist. Leistungsfähige Maschinen sind grundsätzlich aus Metallteilen gefertigt, weil nur für den Maschinenbau geeignete Metall-Werkstoffe die Produkteigenschaften mitbringen, die in der industriellen Fertigung wichtig sind. Metall, Stahl und Legierungen bringen den nötigen Mix aus Festigkeit, Langlebigkeit und Robustheit mit, der eine moderne Industriemaschine leistungsfähig macht. Dazu kommt die Kompetenz in Mechanik, denn wo auch immer industrielle Maschinen im Einsatz sind, spielt eine solide Mechanik eine übergeordnete Rolle, denn Maschinen-Effizienz beruht auf exakter Beweglichkeit und Agilität unter härtesten Bedingungen. Die Mechanik ist im Prinzip das konstruktive Bindeglied zwischen den Bauteilen einer Maschine und muss ebenso hohen Qualitätsstandards standhalten, wie die Einzelbauteile der Maschine selbst auch.

Vorrichtungsbau, Fahrzeugbau und Rahmenbau

Zu den wichtigsten Disziplinen bei der industriellen Expertise im Fachgebiet Mechanik & Metall gehören der Vorrichtungsbau, der Fahrzeugbau sowie der Rahmenbau. Diese drei Disziplinen sind die grundlegend im Maschinenbau, weil Maschinen, ob mobil oder stationär, nur effektiv funktionieren, wenn die Basiselemente von höchster Qualität und Funktionalität hergestellt werden.

Vorrichtungsbau – für exakte Produktionsprozesse

Von Vorrichtungsbau spricht man immer dann, wenn Maschinenteile dafür vorgesehen sind, Werkstück exakt zu positionieren und sie sicher zu fixieren, damit der maschinelle Prozess vonstattengehen kann. Je präziser und zuverlässiger die Vorrichtungselemente gefertigt sind, desto effektiver, schneller und zuverlässiger arbeitet die Maschine.
Vorrichtungsbau-Elemente sind beispielsweise in diesen Bereichen verbreitet:

– industrielles Schweißen von Werkstücken
– jede Art von Fräsarbeiten an Metall- oder Kunststoff-Bauteilen
– Prüfung von gerade produzierten Bauteilen im Rahmen der Qualitätskontrolle
– industrielle Bohren, Nieten und Verkleben
– Lackierarbeiten und Veredelungsarbeiten in der maschinellen Produktion
– automatisierte Montageprozesse

Bauweisen und eingesetzte Materialien

Bei der Herstellung von Vorrichtungsbau-Elementen kommen in erster Linie hoch. Feste Materialien zum Einsatz. Dazu gehören in erster Linie Stahl und Stahllegierungen, Aluminium, Bauteile aus Gusseisen sowie Stahlteile mit Speziallegierungen, die für die jeweiligen Fertigungsprozesse Vorteile bringen. Gängige Bauweisen von Vorrichtungsbauelementen sind Spannvorrichtungen, Schweißvorrichtungen, Montagevorrichtungen, Lackiervorrichtungen sowie Prüfvorrichtungen in der Qualitätskontrolle.

Rahmenbau – für Haltbarkeit und extreme Zuverlässigkeit

Als Rahmenbauten werden alle Konstruktionen bezeichnet, die als Grundgerüst für Maschinen die notwendige Stabilität mitbringen oder auf denen Maschinen und Maschinenteile montiert werden. Industrielle Anlagen und Fahrzeuge verfügen ebenfalls über Rahmenkonstruktionen für die gebotene Stabilität. Darüber hinaus spricht man von Rahmen, wenn diese Maschinen-Komponenten miteinander verbinden oder als grundlegendes tragendes Element – beispielsweise im Fahrzeugbau – fungieren.
Anwendungsbeispiele sind Gerüste von kompletten Maschinen oder Roboter-Fertigungsanlagen, im Fahrzeugbau stammen vor allem die Rahmen von Großfahrzeugen, Nutzfahrzeugen und Landmaschinen von Unternehmen, die sich auf Rahmenbau spezialisiert haben.

Auch im Rahmenbau kommen hauptsächlich Qualitäts-Metall-Sorten zum Einsatz wie Edelstahl, hochfeste Stähle, Legierungen, Gusseisenelemente, Aluminium und Spezial-Metalle. Die Rahmen werden durch hochfeste Verbindungen miteinander verbunden, wobei die Elemente in der Regel verschweißt oder verschraubt werden.

Rahmen im Fahrzeugbau: Die Basis für Sicherheit und Effizienz Der Rahmen ist vor allem im Fahrzeugbau eines der wichtigsten Elemente, das über Sicherheit, Haltbarkeit und Performance des Fahrzeugs entscheidet. Grundsätzlich ist ein Fahrzeug nur so sicher wie der Rahmen, den es trägt. Die besonderen Anforderungen an den Fahrzeugrahmen variieren ja nach Positionierung am Fahrzeug. So muss beispielsweise der Rahmen, der als Basis für den Motor dient, absolut verwindungssteif und robust sein. Ebenso verhält es sich bei Fahrzeugen für den Personentransport mit den Fahrgastzellen. Auch hier ist aus Fragen der Sicherheit konsequente Stabilität gefordert.

Beim Fahrzeugrahmen kommen hauptsächlich Stahl und Aluminium zum Einsatz, oft in Kombination miteinander oder anderen Leichtbaustoffen wie Verbundstoffen mit Carbon-Anteil. An den oben beschriebenen sicherheitsrelevanten Stellen des Fahrzeugrahmens bietet Stahl die höchsten Sicherheitsreserven und ist zudem günstiger als Aluminium oder Verbundmaterial. Überall, wo nur eine grundlegende Steifigkeit des Rahmens vonnöten ist, kommt Aluminium wegen seines deutlich geringeren Gewichts zum Einsatz.

Während bei Nutzfahrzeugen und Landmaschinen nach wie vor Leiterrahmen Verwendung finden, kommt im Pkw-Bau oftmals die Monocoque-Bauart vor, die eine selbsttragende Karosserie darstellt. 
Fahrzeugrahmen spielen in jeder Art Fahrzeuggattung eine Rolle. Ob Busse, Pkw oder Kommunalfahrzeuge, und ebenso Nutzfahrzeuge Landmaschinen und Spezialfahrzeuge fürs Militär, die kommunale Verwaltung oder die Forstwirtschaft: Fahrzeuge benötigen einen dem Gewicht und dem Aufgaben-Gebiet des Fahrzeugs entsprechende Fahrzeugrahmen als Basis für alle anderen Elemente aus dem Fahrzeugbau.

Metallkonstruktionen und Mechanik für den Energiesektor

Auch im Energiesektor sind sichere und haltbare Baukomponenten aus Stahl mit mechanischen Funktionen nicht wegzudenken. Ob Windkraft, Power-to-Heat oder Geothermie: Wo auch immer mit Hitze und Druck gearbeitet wird, um Energie zu erzeugen, sind Bauteile aus Stahl und stabile Rahmen elementare Bauwerke von Kraftwerksanlagen.
Auch bei der Verlegung von Stromtrassen, Strommasten, der Ausstattung von Umspannwerken oder der großflächigen Nutzung von Photovoltaik-Anlagen: Es geht nirgends ohne Rahmen, Stahlkonstruktionen, Gehäusen und Schutzvorrichtungen aus der professionellen Stahl-Fertigung.   

DIN 1090: Der Garant für zuverlässige Standards

Ob Rahmenkonstruktionen oder Vorrichtungsbau: Alle aus Stahl gefertigten Elemente im Maschinenbau werden in ihrer Bauweise, Ausführung und Belastbarkeit von der DIN 1090 definiert. Sie beschreibt die Anforderungen bei jedweder Konstruktion aus Stahl oder Aluminium für industrielle Anlagen, den Maschinenbau sowie den Fahrzeugbau.
Durch die DIN 1090 wird garantiert, dass bei den vorgenannten Bauteilen sowohl die mechanische Stabilität als auch die generelle Belastbarkeit exakt definierte Grenzwerte nicht unterschreiten.
Sie beinhaltet exakte Vorgaben zu allen relevanten Produktionsprozessen. Dazu gehören beispielsweise die Spezifikationen für die Schweißtechnik, die zur Auswahl stehenden Materialien werden, in ihr beschrieben, sowie die Prozesse, die eingeführt werden müssen, um eine lückenlose Qualitätskontrolle durchzuführen.

DIN EN ISO 3834: Schweißtechnik-Qualitätsanforderungen

Ebenso relevant für herstellende Unternehmen im Bereich Mechanik & Metall ist die DIN EN ISO 3834, die sich mit allen Aspekten der Schweißtechnik auseinandersetzt. In dieser Norm wird beispielsweise definiert, über welche Qualifikationen alle beim Herstellungsprozess involvierten Mitarbeiter verfügen müssen. Darüber hinaus definiert sie zertifizierte und zugelassene Materialien für Schweißprozesse. Ein weiterer Punkt ist die Ausstattung im Unternehmen mit Werkzeugen, Maschinen und Zubehör. Ein weiterer wesentlicher Aspekt ist die exakte Dokumentation, die die Unternehmen über jeden Fertigungsprozess anlegen müssen. Ebenso beschreibt und definiert die Norm, wie Qualitätskontrollen durchgeführt werden müssen.

Fazit: Im Maschinenbau, jeder industriellen Fertigung, im Fahrzeugbau sowie in der Energietechnik sind hochfeste Stahlkonstruktionen und Rahmen mit mechanischen Funktionen das A&O für sichere und haltbare Anlagen. Stahl- oder Aluminium-Konstruktionen aus professioneller Herstellung erfüllen alle gesetzlichen Anforderungen und sind der Garant für funktionierende Fertigungsanlagen und Fahrzeuge sowie Kraftwerke und Einrichtungen der Energieversorgung.