e.innovation Themenreihe: Befestigung auf Stahl

 

Welches Bild haben Sie vor Augen, wenn Sie an eine grosse Baustelle denken?

Wahrscheinlich sehen Sie Bagger, Kipplaster, Kräne und Planierraupen bei der Arbeit. Vielleicht stapeln sich Stahlrohre und Stahlträger, die auf Ihren Einbau warten. Gerüste werden hochgezogen, Bewehrungseisen stehen aus Betonblöcken hervor.

Die Gemeinsamkeit in dieser Aufzählung ist das Grundmaterial, der Stahl. Das gilt sogar für den Beton, der auf Baustellen in Form von Kellerwannen, Zwischendecken und Wandelementen reichlich vorhanden ist. Denn Beton ist ein Werkstoff, der zu nicht unerheblichen Teilen aus Eisenhüttenschlacke besteht, die bei der Gewinnung von Rohstahl als Abfallprodukt anfällt.

 

Man könnte also beinahe sagen: Stahl beherrscht die Baustelle.

Nicht zuletzt deshalb ist Hilti – ein Unternehmen, das traditionell mit Bohrhämmern für Betonarbeiten in Verbindung gebracht wird – schon seit Jahrzehnten intensiv auch mit dem Stahlbau in seinen unterschiedlichen Facetten beschäftigt. Vom Stempeln des Rohstahls über den Zusammenbau von Kränen, Schiffen oder Ölplattformen bis hin zur Verankerung von Stahlgebäuden bieten wir heute innovative Lösungen für die unterschiedlichsten Anwendungen im Stahlbau.


In unserer Artikelreihe zum Thema Befestigung auf Stahl stellen wir Ihnen über die nächsten drei Ausgaben der e.innovation unsere neuen Systeme zur Befestigung von Stahl auf Stahl vor.

Der erste Teil widmet sich der Fertigung von Maschinen für die Industrie. Wie beschleunigen Hilti-Technologien die Produktivität in der Maschinenfertigung?

In der nächsten Ausgabe beleuchten wir die Herausforderungen und Lösungen für die Befestigung von Stahlelementen an bestehenden Stahlkonstruktionen. Der letzte Teil der Serie beschäftigt sich mit den sehr speziellen Anwendungen für Befestigungen auf Stahl im Bereich Elektronik.

Wir wünschen viel Spass beim Lesen und Entdecken!

e.innovation Themenreihe: Befestigung auf Stahl

mit hilti vom rohstahl zur fertigen maschine

Stahl ist einer der vielseitigsten Werkstoffe der Welt. Im ersten Teil der Reihe „Befestigung auf Stahl“ stellen wir Ihnen unsere Lösungen in der Fertigung aus Stahl vor. Sie erfahren ausserdem, wie Hilti in der Fertigung den entscheidenden Produktivitätsvorteil bieten kann.

Stahl ist so wandelbar wie kaum ein anderer Stoff. Stabil, biegsam und sowohl kalt als auch warm formbar sind seinen Anwendungsmöglichkeiten so gut wie keine Grenzen gesetzt. Zusätzlich lässt er sich unbegrenzt wiederverwerten – und das ganz ohne Qualitätsverlust. Das ist auch gut so, denn nur so kann der jährliche Bedarf von über einer Milliarde Tonnen Rohstahl weltweit abgedeckt werden.

 

 

Zusatzinfos

Geschichte

Der Stahl, seine Gewinnung und seine vielfältigen Einsatzmöglichkeiten faszinieren den Menschen seit Jahrtausenden.

Kein Wunder: Jeder einschneidende Entwicklungsschritt im Stahlbau, von der frühen Eisenzeit bis in die Industrialisierung im 20. Jahrhundert, ging Hand in Hand mit Fortschritt und gesellschaftlichem Wandel. Denn Stahl brachte, sowohl als Kriegsgerät als auch als Werk- und Baustoff, immer wieder den entscheidenden Vorteil für ganze Nationen und ihre Industrien.

Eisenvorkommen

Eisenerz ist nach Sauerstoff, Silizium und Aluminium das vierthäufigste Element im Erdmantel und nach Aluminium das zweithäufigste Metall.

Eisenbedarf

Eisenerz wurde bereits vor 3500 Jahren für die Herstellung von Werkzeugen und Waffen abgebaut. Aber schon vor 5000 Jahren wurden in Ägypten erste stahlähnliche Stoffe aus eisenhaltigem Meteoritengestein geschmiedet – so zum Beispiel ein Dolch in Tutanchamuns Grabbeigaben.

Wie aus Rohstahl eine Maschine wird

Wenn der Rohstahl aus dem Schmelzofen kommt, wird er durch Schmiede-, Walz-, oder Laserverfahren weiterverarbeitet. Es entstehen Profile, Rohre, Bleche, Draht und Rohlinge für Schmiedestücke, die im Hoch- und Tiefbau oder dem Maschinenbau eingesetzt werden. Die Stahlwerke passen dabei die Zusammensetzung und die Abmessungen der Stahlelemente direkt auf die Bedürfnisse ihrer Kunden an.

Und an diesem Punkt müssen die Profile oder Schmiedestücke dann auch klar gekennzeichnet werden: Für welchen Kunden sind die Stahlprodukte bestimmt? Und um welches Bauteil einer Maschine handelt es sich?

Rohstahl kennzeichnen mit Hilti Markiergeräten

An dieser Stelle kommt zum ersten Mal im Stahlbau Hilti ins Spiel: Ähnlich den Setzgeräten, die zumeist im Trockenbau zum Einsatz kommen, funktionieren auch die Hilti Markiergeräte. Ausgestattet mit einem speziellen Stempelkopf markieren diese Geräte heisse oder kalte Stahlelemente.

 

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Auf Stahl befestigen in der Fertigung – mit Hilti effizient und einfach

Traditionell werden Stahlelemente in der Produktion verbunden, indem sie verschweisst oder durchgeschraubt werden. Diese Techniken stellen die Monteure vor enorme Herausforderungen, vor allem was die Effizienz der Montage angeht. Denn jede dieser Anwendungen erfordert viel Zeit und ist von äusseren Einflüssen abhängig.

Für das Durchschrauben braucht der Monteur Zugang zu beiden Seiten des zu verbauenden Stahlelements. Ausserdem wird die Oberfläche durch die Montage beschädigt, was eine Nachbearbeitung von beschichtetem Stahl unumgänglich macht. Unter einer Durchbohrung leidet auch die Traglast der Konstruktion.

Die häufigste Methode der Stahlbefestigung für Maschinen wie Krane, die hohen Belastungen ausgesetzt sind, ist das Schweissen. So sicher diese Methode als Verbindung ist, so aufwändig ist sie auch. Nur ausgebildete Schweisser dürfen die Befestigung vornehmen, denn es besteht immer ein Feuerrisiko. Der Schweissprozess ist langwierig, und die Schweissnähte benötigen eine aufwändig mehrstufige Qualitätskontrolle vom Sichten über Magnettests bis hin zu Ultraschalluntersuchungen.

Kein Nacharbeiten, keine langwierige Qualitätskontrolle und ein leichter Zugang zum Arbeitsbereich

Für diese arbeitsintensiven Aufgaben bleibt heute in der Produktion keine Zeit. Deshalb haben wir unsere neue Hilti Befestigungstechnik für Stahl auf Stahl so konzipiert, dass Installateure auch ohne grosses Vorwissen schnell und einfach montieren können.

Schmelzschweissen: Stahlbefestigungen mit Direktmontage-Technologie

In der Direktmontage auf Stahl wird derselbe Setzmechanismus verwendet, der auch im Bau und Trockenbau zum Einsatz kommt. Zusätzlich aber kommt es durch die hohe Temperatur, die beim Setzen eines Nagels in einem Stahluntergrund entsteht, zur Verschmelzung des Nagels und dem Untergrund.
Das geht nicht nur schnell und einfach, sondern erhöht auch die Traglast.

 

  • Schmelzschweissen mit Nägeln

Bei der Direktmontage mit Nägeln werden Bauteile fest und nicht lösbar mit einander verbunden. Dabei entfällt das Vorbohren, denn das Setzgerät schlägt die Nägel einfach mit Pulver-, Gas- oder Akkuantrieb in den Untergrund. Der Zeitaufwand ist dabei minimal. Und weil die Beschichtungen auf dem Untergrund nicht beschädigt werden, entfällt eine lästige Nachbearbeitung.

 

  • Schmelzschweissen mit Bolzen

Bolzen befestigen Bauteile so miteinander, dass sie auch wieder voneinander gelöst werden können.

Beim Setzen von stumpfen Bolzen wird vorher ein 3 Millimeter tiefes Sackloch gebohrt. In dieses Sackloch kann in Direktmontage ein stumpfer Bolzen eingetrieben werden.

Diese Methode eignet sich vor allem bei hochfestem Stahl und hohen oder dynamischen Lasten. Auch bei dieser Methode muss der Untergrund nicht nachbearbeitet werden und Sie brauchen keinen Zugang von zwei Seiten zum Arbeitsgerät.

Stahl auf Stahl verschrauben

Bei weicheren Stählen und Aluminium bietet sich die Hilti Schraubtechnologie als Befestigungslösung an. Hier wird mit einem Akkuschrauber gearbeitet, um einen Bolzen im Sackloch zu verschrauben.

Das bedeutet, dass die Befestigung bei Bedarf auch wieder entfernt werden kann.

Besonders bietet sich diese Methode an, wenn Sie in explosionsgefährdeten Bereichen arbeiten, in denen kein Funkenschlag entstehen darf.

Für jede Umgebung die richtige Befestigung

Auf Stahlmaschinen wirken je nach Einsatzort die unterschiedlichsten Umwelteinflüsse ein.

Denn egal, ob sie in korrosionsneutralen Produktionshallen oder in urbanen Gebieten mit einem erhöhten Schwefeldioxid-Gehalt Einsatz finden, egal ob sie in Bereichen mit enormen klimatischen Herausforderungen eingesetzt werden, wie sie Salzwasser-Umspülung oder hohe Luftfeuchtigkeit im Offshore-Bereich darstellen – die Verbindung muss halten.

Damit die Maschinen, die mit Hilti Befestigungstechnologien gefertigt werden, auch in allen klimatischen und industriellen Umgebungen eingesetzt werden können, gibt es unsere Befestigungselemente in unterschiedlichen Korrosionsklassen – von einfachen, verzinkten Nägeln und Schienen bis zu Edelstahlbefestigungen.

Die richtige Befestigungslösung im trockenen Innenbereich:

Befestigungen für leicht korrosive Umgebungen

Edelstahlbefestigungen für höchste Ansprüche an den Korrosionsschutz