Verschleißschutz für den Anlagen- und Maschinenbau

Der größte Verschleiß im Maschinenbau entsteht an Lagerstellen, Gehäuseteilen, Führungen und Werkzeugen. Das sind die Maschinenbauteile, die im laufenden Betrieb permanenter mechanischer Belastung ausgesetzt sind. Punktbelastung an Lagerstellen, Reibungsverschleiß an Führungen und Passungsverschleiß an Wellensitzen begrenzen dort über lange Laufzeiten die Maschinenlebensdauer.

Die häufigsten Ursachen sind Fremdkörper, Reibung, Druck und Abrasion. Hinzu kommen Scherkräfte und Wechselbelastung an Wellen, Zahnrädern und Kupplungen sowie Passungsverschleiß an Lagerstellen, wo wiederholter Materialabtrag die ursprünglich engen Passungen aufweitet. Welche Ursache dominiert, hängt vom Maschinentyp und der konkreten Anwendung ab.

Reparaturschweißen lohnt sich im Maschinenbau besonders bei großen, teuren oder lieferzeitkritischen Bauteilen wie Wellen, Gehäuseteilen, Zahnrädern und Sonderwerkzeugen. In der Regel ist die Instandsetzung mit gezieltem Auftragschweißen deutlich günstiger als ein Neuteil und meist innerhalb weniger Tage verfügbar, während Sonderanfertigungen Wochen oder Monate brauchen.

Im Maschinenbau kommen anwendungsspezifische Legierungen zum Einsatz, abgestimmt auf Grundwerkstoff, Belastungsart und Funktion des Bauteils. Bei Reibungsverschleiß an Gleitflächen werden gleitfähige Legierungen verwendet, bei Passungsverschleiß an Lagerstellen Legierungen mit hoher Maßstabilität, bei Wechselbelastung an Zahnrädern und Kupplungen zähe Werkstoffe mit ausreichender Schlagfestigkeit.

Entscheidend sind eine saubere Vorbereitung der Schweißzone und die richtigen Schweißparameter. Hinzu kommen die passende Werkstoffwahl und ein abgestimmter Lagenaufbau. Bei der Maschineninstandsetzung sichert dieser Dreiklang aus Vorbereitung, Parametern und Werkstoff die spätere Maßhaltigkeit und Funktion der Maschinenbauteile.

Die typischen Fehler beim Schweißen an Maschinenbauteilen sind Verzug und Rissbildung. Verzug entsteht durch ungleichmäßige Wärmeeinbringung, Rissbildung durch ungeeignete Legierung, zu schnelles Abkühlen oder fehlende Wärmeführung. Beide Fehler reduzieren Maßhaltigkeit und Lebensdauer des Bauteils und müssen aktiv vermieden werden.

Verzug und Rissbildung werden durch kontrollierte Wärmeführung und den Einsatz des richtigen Schweißzusatzes vermieden. Vorwärmen, abgestimmte Lagenfolge und langsames Abkühlen reduzieren thermische Spannungen. Bei großen Wellen, Zahnrädern und Gehäuseteilen entscheidet die Wärmeführung über die spätere Maßhaltigkeit und Funktion.

Die Maschinenlebensdauer steigt durch gezielte Verstärkung belasteter Bereiche. An Lagerstellen, Wellensitzen, Führungen und Werkzeugen wird die verschleißanfällige Zone mit anwendungsspezifischen Auftragschichten ausgeführt, statt das ganze Bauteil zu härten. So bleiben Maße und Passungen länger erhalten und Maschinenbauteile müssen seltener ausgetauscht werden.

Präzision spielt bei der Maschineninstandsetzung eine zentrale Rolle, weil Lagerstellen, Wellen, Führungen und Passflächen auf engste Toleranzen zurückgeführt werden müssen. Hohe Anforderungen an Maßhaltigkeit gelten besonders bei Bauteilen mit Punktbelastung oder dynamischer Wechselbelastung, wo schon kleinste Abweichungen die Funktion und Lebensdauer beeinträchtigen.

Maßhaltigkeit wird durch Erfahrung und Prozesskontrolle erreicht. Konkret durch ausreichendes Schweißaufmaß, kontrollierte Wärmeführung, abgestimmten Lagenaufbau und anschließende mechanische Nachbearbeitung. So lassen sich Wellen, Lagerstellen und Werkzeuge mit reproduzierbarer Genauigkeit wieder auf das ursprüngliche Sollmaß bringen.

Per Auftragschweißen instandsetzen lassen sich nahezu alle stark beanspruchten Maschinenbauteile: Lagerstellen, Wellen, Gehäuseteile, Führungen und Linearführungen, Zahnräder und Kupplungen, Gleitlager und Gleitsteine. Hinzu kommen Werkzeuge wie Matrizen, Stempel und Spannbacken sowie Bauteile aus Prozessanlagen wie Schneckenflügel und Rührflügel.