Die Verwendung von Metallrohren in der Fertigungsindustrie ist eine seit langem etablierte Praxis. Jedes Jahr werden Millionen Tonnen Metallrohre - in allen Größen, Stärken und Formen - für die unterschiedlichsten Branchen produziert.
Kurze Geschichte des Metallrohres und seiner Anwendung
Die ersten Spuren der Anwendung eines Metallrohres wurden ca. 2000 v. Chr. in China gefunden, wo es für den Wassertransport verwendet wurde.
Der gleiche Gebrauch wurde in verhältnismäßig jüngerer Zeit von den Römern gemacht. Die Zeichen der Metallrohrleitungen, die für die Verteilung von Wasser in Häusern und noch mehr in Aquädukten weit verbreitet waren, gehen auf das 3. Jahrhundert v. Chr. Zurück. Diese großen Werke menschlichen Einfallsreichtums unterstützten über Jahrhunderte hinweg die Entwicklung aller wichtigen Städte des Römischen Reiches.
Damals waren die Rohre aus Blei, sie wurden aus einer gefalteten Platte, die mechanisch in Längsrichtung mit einer Art durchgehender Niete geschlossen wurde, hergestellt.
Seither und in den folgenden Jahrhunderten entwickelten sich die Metallrohre und ihre Herstellungsverfahren fortlaufend. Erst im Jahr 1800 kann ein neues Bewusstsein für das Potenzial der Mettalrohre im Industrie- und Fertigungsbereich beobachtet werden. Im Jahr 1815 wurde schließlich das erste Gasversorgungssystem für die Beleuchtung der Stadt London erfunden.
Es wurde anfangs realisiert, indem außer Gebrauch gekommene Musketenläufe miteinander vereint wurden, womit sofort die Vorteile des Metallrohres hervorgehoben und ein Wettlauf für die Verbesserung der Konstruktionsmethoden für immer längere Elemente ausgelöst wurde.
Auf diese Weise wurden zahlreiche Verfahren für die Herstellung von geschweißten Rohren ohne Schweißnaht entwickelt und verbessert, die durch die Durchlochung von Stangen längs ihrer gesamten Länge erhalten wurden, aber erst im Jahr 1911 erblickte die erste Anlage für die Konstruktionen von Rohren im Dauerbetrieb gemäß dem Prinzip der modernen Röhrenwalzwerke, so wie wir sie heute kennen, das Licht der Welt.
Anfänglich wurden nur gerade, mechanisch zugeschnittene Rohre hergestellt. Die Erfindung der Biegeverfahren (Mitte der 1800er Jahre) war ein weiterer großer Sprung nach vorn auf dem evolutionären Weg der Menschheit.
Bis dahin wurde das Öl von den Bohrlöchern zu den Bahnhöfen zu Pferd in Fässern transportiert (weshalb das Öl auch heute noch in Barrels gemessen wird), aber durch den Bau von gebogenen Rohren konnten die ersten Ölpipelines gebaut und der wissenschaftliche und technologische Fortschritt weiter vorangetrieben werden.
In jüngster Zeit werden Baustahl, Edelstahl (bekannt seit 1912!), Aluminium, Kupfer, Messing und andere Legierungen immer beliebter für die Rohrherstellung mit Vorteilen in den verschiedensten Bereichen
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Produktionsanlagen eines neu konzipierten Brauhauses bei Meran.
Metallrohre zeichnen sich durch Leichtigkeit und Robustheit, große Verfügbarkeit von Abmessungen, Formen und Stärken sowie relativ annehmbare Kosten aus und sind ein unerlässliches Element vieler Anwendungen geworden.
Kleinste Durchmesser (Millimeterfraktionen) aus AISI 304, die als Nadeln in der Medizin verwendet werden, oder große und schwere Profile aus Baustahl für strukturelle Anwendungen; rund, quadratisch, rechteckig, H und IPE und zahlreiche und einfallsreiche Sonderabschnitte, die sowohl Probleme der Kostenreduzierung als auch der Funktionalitätserweiterung, die durch eine einzige Komponente erfüllt wurden, auf brillante Weise gelöst haben.
Die Anwendung von Rohren mit Sonderprofilen, die sich durch auch sehr komplexe Geometrien und manchmal mit variabler Stärke auszeichnen, nimmt zurzeit stark zu.
Dies wurde durch neueste Entwicklung der Technologien seitens der Röhrenwalzwerke begünstigt, die für ihre Konstruktion erforderlich sind, indem die Angaben der Kunden befolgt werden (und davor auch durch die Metallindustrie, die die Metalllegierung mit chemischen und physikalischen Eigenschaften herstellt, indem Risse und Dehnungen während der folgenden Ausführung des Profils abgewendet werden), andererseits durch die Verfügbarkeit der Bearbeitungsanlagen, die in der Lage sind, diese Sonderabschnitte effizient zu bearbeiten und zu handhaben (von der Ladung über die Handhabung bis zur kontrollierten Entladung), um insgesamt eine ausreichende Produktivität und Zuverlässigkeit für die kostengünstige Prozessgestaltung zu erhalten.
Die Anwendung von Rohren mit Sonderprofilen, die sich durch auch sehr komplexe Geometrien und manchmal mit variabler Stärke auszeichnen, nimmt zurzeit stark zu.
Die weltweite Produktion von Metallrohren wächst stetig. Seit 2009 (dem Jahr der großen Krise) haben die Produktionsmengen konstant ein Pluszeichen, wobei China den Löwenanteil nahe bei 60% ausmachte.
Einige wichtige Anwendungsbereiche des Metallrohres
Unter vielen Industriebranchen, die einen weitgehenden Gebrauch von Metallrohren machen, befinden sich:
Autos, Motorräder und Industriefahrzeuge
Die Automobilindustrie, die ihrerseits in viele angrenzende Branchen zersplittert ist: Leichtfahrzeuge wie Motorräder, große Industriefahrzeuge, Erdbewegungs- und Landwirtschaftsmaschinen, deckt einen Prozentsatz der weltweiten Nachfrage nach Rohren von etwa 15% und steigend.
Hier sind hochfeste Stähle immer stärker vertreten, da sie bei gleicher Festigkeit die Forderung nach Gewichtsreduzierung erfüllen.
Für diese Materialien, die traditionell schwierig zu bearbeiten sind, ist das Laserschneiden die natürliche Antwort. Die Wirksamkeit des Lasers wird nicht durch die Härte dieser Legierungen beeinträchtigt, die sich von der Härte traditioneller Stähle unterscheidet, im Gegensatz zum mechanischen Schneiden, das stattdessen durch Probleme des Verschleißes und der Werkzeugstandzeit (sowie durch verringerte Produktivitätsraten) belastet wird. All dies trotz der Verbreitung der Elektromobilität, von der man annahm, dass sie sich negativ auf den Markt für Rohre für Verbrennungsmotoren auswirkt.
Erfahren Sie mehr über moderne Laserschneidanwendungen bei der Herstellung von Nutzfahrzeugen
In der Automobilindustrie werden zunehmend hochfeste Stahlrohrkomponenten verwendet, da diese Materialien die Forderung nach Gewichtsreduzierung bei gleicher Festigkeit erfüllen..
Architektur und Bauwesen
Der Bausektor, der ebenfalls vielversprechend ist, was die Nachfrage und die Verwendung von Stahlrohren und -profilen betrifft, macht allein 35% des Stahlverbrauchs in Europa und über 40% in den USA aus.
Die Gründe, weshalb der Stahl immer mehr dem Zement vorgezogen wird, sind ökonomische Vorteile, ästhetische Annehmlichkeiten und vor allem Nachhaltigkeit.
Erfahren Sie mehr über die Vorteile der Stahlkonstruktion
Auch in dieser Branche findet das Laserschneiden aufgrund unzweifelhafter und bedeutender Vorteile weitläufige Anwendungsbereiche: Die Endgenauigkeit der Teile, die die Maßkorrektur der Rohrkomponenten in der Installationsphase verhindert. Das Fehlen von thermischen Veränderungen auf den geschnittenen Oberflächen, die für die Schweißung bereit sind, wobei keine vorbeugenden Eingriffe mit Schleifwerkzeugen erforderlich sind.
Einrichtung und Design
Die Einrichtungsbranche ist sicher als eine unter den historischen Branchen für das Anwendungsniveau und die Vielzahl der Anwendungen zu betrachten, aber von Jahr zu Jahr findet sie neue Anwendungsnischen.
Mit der Verfügbarkeit der immer anspruchsvolleren Bearbeitungstechnologien finden sich immer kühnere Designs, und es werden immer engere Toleranzen mit ästhetischen Ergebnissen erhalten, die die komplexe Ausführung umfassend vergelten: Präzise Halterungen von Rohren, die ohne Materialzugabe geschweißt werden, Rohrrahmen mit komplexen Geometrien, Ersatz von Geräten, die traditionell mit anderen Technologien hergestellt werden, die sich erneuern, um einer generalisierten kundenspezifischen Tendenz und einer Differenzierung entgegenzugehen, die bis ins Extreme führt.
In diesem Fall ergeben sich Nachhaltigkeit und Kostenwirksamkeit aus der Fähigkeit des Produktionsprozesses, schnell umkonfiguriert werden zu können, um von einer Fertigungscharge zur nächsten zu wechseln und dabei ein konstantes Niveau an Produktivität, Kontinuität und Effizienz aufrechtzuerhalten.
Unter diesem Gesichtspunkt ist das Laserschneiden auch bei den Herstellern dieser Branche sehr beliebt geworden, gerade wegen seiner Flexibilität und seiner beispiellosen Produktionsraten mit dem Ergebnis, die Kosten für jedes einzelne Stück niedrig zu halten.
Aber Einrichtung bedeutet auch, in städtische Kontexte eingefügte Geräte für den Gebrauch in Außenbereichen im Allgemeinen, Fitnessgeräte, Büromöbel usw.
Fotoständer, der mit Rohrelementen mit rundem und quadratischem Abschnitt hergestellt wurde, die mit dem System Lasertube LTFIBER EVO geschnitten wurden.
Energiebranche
Wir beenden die Übersicht der vielversprechendsten Anwendungsbereiche, indem wir die Energiebranche erwähnen. Einerseits können wir als Beispiel für die Energieerzeugung die zahlreichen Installationen von Solarpaneelen zeigen, die (normalerweise verzinkte) Stahlrohrstrukturen für ihre Installation erfordern, andererseits stellt auch die Branche HVACR ein emblematisches Beispiel für den Energieverbrauch dar, d. h. Heizung, Lüftung, Klimatisierung und Kühlung. Letzteres, verbunden mit dem Bausektor, ist ebenfalls ein stetig wachsendes Anwendungsfeld mit hohem Innovationspotential, man denke nur an den steigenden Bedarf an effizienten und energiesparenden Geräten.
Verarbeitungsprozesse, die viele Rohrbearbeitungstechnologienbetreffen, deren globale Effizienz auch in der Synergie der verschiedenen Technologien gesucht werden kann, die diese bieten können. Ein Produktionsprozess, der die Rückverfolgung der Fertigungslose verwaltet und der es ermöglicht, die verschiedenen Bearbeitungsphasen der Metallrohre zu synchronisieren. Zunächst diejenigen, die die Laserschneide- und Biegetechnologien betreffen, die bedeutenden gegenseitigen Einflüsse bei der Bestimmung der Anlaufzeit jedes neuen Fertigungsloses und des Risikos der Ausschussproduktion aufeinander haben.
Industrielle Klimaanlage.
Schlussfolgerungen
In vielen anderen Anwendungen wird das Metallrohr verwendet, jede dieser Anwendungen hat ihre Anforderungen an die geometrische Toleranz, den Automationsgrad und das Produktionsniveau. Für jede dieser Anwendungen wird es ausschlaggebend, die am besten geeigneten Fertigungsmittel und die zuverlässigsten technologischen Partner auszuwählen, dies sind die notwendigen Bedingungen, um seine Konkurrenzfähigkeit zu erhalten.
Ein globales Szenario, das sich schnell ändert und das immer mehr die Themen der Integration, der strikten Planung und der konstanten Kontrolle aller Prozessvariablen umfasst, Kenntnis und Erfahrung bleiben die Eckpfeiler, denen Kreativität und Erfindungsgeist anvertraut werden müssen, um die zahllosen Vorteile des Metallrohres zu nutzen, das dazu bestimmt ist, auch in der nahen Zukunft wichtige Verkaufsbereiche zu gewinnen.