Ein ultrastabiles Bündnis
EPUFILLDas Füllen der Stahlhülle erfolgt in den Schritten: Dosieren, Mischen, Einfüllen, Verdichten, Aushärten. Die Rohstoffe müssen exakt dosiert und gemischt werden. Je nach Viskosität des Füllmaterials und abhängig von der Füllgeometrie (zum Beispiel Wandstärke) wird während des Füllvorgangs durch Rütteln und/oder Vibrieren eine Verdichtung herbeigeführt.
EPUFILL Teil 2Genauigkeitsbearbeitung: Für die Genauigkeitsbearbeitung stehen die Verfahren Fräsen, Bohren, Schleifen und Schaben zur Auswahl. Hersteller empfehlen das Aufbringen der Endgenauigkeit auf das gefüllte Gestellbauteil erst nach vollständiger Aushärtung (circa ein bis zwei Wochen nach dem Befüllen).
EPUFILL Teil 3Dynamische Eigenschaften: Die Besonderheit hybrider Gestellbaugruppen liegt darin, dass der Werkstoffverbund - in der Regel erwünschte - neue Eigenschaften hervorbringt. So beeinflussen dämpfende Füllwerkstoffe die dynamischen Eigenschaften wie Schwingungsamplituden und Eigenschwingungsformen positiv, wodurch auch Geräuschemissionen reduziert werden. Die größere Masse der Stahlverbundkonstruktionen hat in der Regel positive dynamische Effekte.
EPUFILL Teil 4Thermisches Verhalten: Aufgrund der hohen spezifischen Wärmekapazität und niedrigen Wärmeleitfähigkeit von EPUMENT Mineralguss reagiert die Stahlverbundkonstruktion unempfindlicher auf kurzzeitige Temperaturschwankungen. Darüber hinaus können Kühl- oder Heizleitungen zur Temperierung von Gestellbauteilen eingegossen werden.
EPUFILL Teil 5Statisches Verhalten: Auch das statische Gesamtverhalten wird bei Stahlverbundkonstruktionen sowohl von der Stahlhülle als auch der Füllung beeinflusst. In diesem Zusammenhang sind der E-Modul, die Festigkeiten der Füllwerkstoffe und die Wandstärken des umhüllenden Stahls von Bedeutung.
Das Ausgießen von Stahl- und Gusskonstruktionen mit epoxidharzgebundenem Mineralguss hat sich längst etabliert. Mehr als das: Gestellbaugruppen werden immer öfter von vornherein als Hybridkonstruktionen ausgelegt – mit der EPUFILL-Technologie von RAMPF Machine Systems.
Hohlräume von Maschinengestellbauteilen aus Stahl oder Grauguss mit gießbaren Werkstoffen zu füllen, meist mit epoxidharzgebundenem Mineralguss oder zementgebundenem Beton, wird seit Anfang der 1980er-Jahre praktiziert.
Das heißt: Das Verfahren ist seit über drei Jahrzehnten praxiserprobt und wurde in dieser Zeit konsequent weiterentwickelt.
Das bestätigt Marc Dizdarevic, Geschäftsführer von RAMPF Machine Systems:
Zu Beginn wurde das Befüllen von Kavitäten oft als nachträgliche Verbesserung des dynamischen Verhaltens angewendet. Mittlerweile hat sich dies zu einem eigenständigen und industriell angebotenen Verfahren entwickelt, sodass Gestellbaugruppen von vornherein als Hybridkonstruktion ausgelegt werden.
EPUFILL: Garant für herausragende Dämpfungseigenschaften
RAMPF Machine Systems hat früh auf diese Technologie gesetzt und einen eigenen Geschäftsbereich aufgebaut: EPUFILL. Hier werden Stahl-, Schweiß-, Blechmantel- und Gusskonstruktionen mit dem hauseigenen EPUMENT® Mineralguss ausgegossen.
Die wesentlichen Vorteile: die deutlich besseren Dämpfungseigenschaften und ein aufgrund der höheren Wärmekapazität günstigeres thermisches Bauteilverhalten.
„Wir haben uns bewusst für das Füllen mit epoxidharzgebundenem Mineralguss entscheiden. Der wesentliche Vorteil gegenüber einer Befüllung mit Beton auf Wasserbasis liegt darin, dass der Füllwerkstoff eine feste Verbindung mit der Außenhülle eingeht und somit eine dauerstabile Verbundkonstruktion entsteht“, so Marc Dizdarevic.
Im Folgenden wird der Schwerpunkt auf mit EPUMENT® Mineralguss gefüllte Stahlverbundkonstruktionen gelegt.
Entscheidende Kenngrößen für dauerstabile Gestellbauteile mit gleichbleibenden Eigenschaften über die Lebensdauer sind die Haftkraft zwischen den Hybridpartnern und die Feuchtigkeitsaufnahme der Füllung. Hier unterscheidet sich Mineralguss zu Beton als Füllmittel sehr stark: Bei gleicher sandgestrahlter Kontaktfläche erreicht Beton maximal 50 Prozent der Haftkraft mit Stahl. Die sehr hohe Feuchtigkeitsaufnahme von Betonfüllungen erfordert zudem eine Versiegelung der Eingießfläche.
Das Fazit von Marc Dizdarevic:
Gestellbauteile mit EPUFILL-Technologie herzustellen lohnt sich vor allem bei geringen Stückzahlen, beispielsweise für statisch und dynamisch hochbelastete Prototypen und Sondermaschinen. Denn so können die hohen Einmalkosten der Gießform eingespart und die zahlreichen Vorteile von Mineralgusses dennoch genutzt werden.