Maschinenbauteile aus UHPC

Massive Maschinenbetten und Maschinengestelle aus Ultra High Performance Concrete bilden die ideale Basis um den Anforderungen hochdynamischer Maschinen gerecht zu werden. Aufgrund ihrer starken Dämpfung ermöglichen sie hohe Präzision bei schnellen Bearbeitungsgeschwindigkeiten. Der innovative und leistungsstarke Werkstoff auf Basis der Nanotechnologie erhöht die Steifigkeit und Eigenfrequenz, so dass Anlagen wesentlich leiser laufen und der Werkzeugverschleiß minimiert wird. Modernste Produktion  ermöglicht die wirtschaftlich und ökologisch effektive Herstellung von Maschinenbauteilen mit selbstverdichtenden, lösungsmittelfreien und mineralischen High-Tech Betonen nach niedrigtemperierten Gießverfahren mit guter CO2 Bilanz.

Werkstoff

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Technische Daten Nanodur®-Beton

Eigenschaften Nanodur®-Beton E45 Berechnungsdaten E45 Nanodur® Beton E80 Berechnungsdaten E80
Druckfestigkeit fcm > 125 N/mm² σzul= 40 N/mm² > 150 N/mm² σzul= 40 N/mm²
Biegezugfestigkeit fctm 15 N/mm² σzul= 5 N/mm² 20 N/mm² σzull= 5 N/mm²
Zentr. Zugfestigkeit - σzul= 3 N/mm² - σzul= 3 N/mm²
Statischer E-Modul Ec 46.500 N/mm² 45.000 N/mm² 84.500 N/mm² 80.000 N/mm²
Dynamischer E-Modul E 55.600 N/mm² - 89.600 N/mm² -
Querdehnzahl μ 0,19 [ - ] 0,20 [ - ] - 0,20 [ - ]
Rohdichte ρ 2.480 kg/m³ 2,5 to/m³ 2.790 kg/m³ 2,8 to/m³
Spez. Wärmekapazität cp 1,2 J/gK 1,2 J/gK 0,85 J/gK 0,85 J/gK
Wärmeleitfähigkeit λ 3,0 W/mK 3,0 W/mK 6,0 W/mK 6,0 W/mK
Wärmedehnzahl αT 12,0 · 10-6 [1/K] 12,0 · 10-6 [1/K] 7,0 · 10-6 [1/K] 7,0 · 10-6 [1/K]
Material Log. Dämpfungsdekrement Λ Dämpfungsmaß D [%]
Nanodur Beton E45 0,030 0,50
Nanodur Beton E80 0,021 0,33
Planung und Gestaltung

Die Sudholt-Wasemann GmbH begleitet den gesamten Entwicklungsprozess eines Bauteils vom ersten Entwurf bis hin zum fertigen Produkt.
Maschinenhersteller können so auf langjährige praktische Erfahrung bei der werkstoffgerechten Gestaltung von Maschinengestellen aus UHPC zurückgreifen. Zusammen mit unseren Partnern unterstützen wir Ihre Konstruktionsabteilungen bei Machbarkeitsprüfungen, der kostenoptimalen Gestaltung bis hin zur dreidimensionalen rechnerischen Auslegung auf FEM Basis.

Bei der Entwicklung eines Bauteils aus UHPC sind eine Vielzahl verschiedener konstruktiver Maßnahmen zur Erhöhung der Funktionalität möglich. So ist die Integration diverser Einbauteile wie zum Beispiel Stahlleisten, Gewindehülsen, Leerrohre, Abflüsse oder pneumatische Leitungen realisierbar. Auch ein Vorspannen Ihrer Bauteile bis 15 Meter Länge ist möglich.

Formenbau

Individuell, genau Ihren Ansprüchen angepasst, fertigen unsere Spezialisten im werkseigenen Formenbau von der Prototypenform bis zur Serienform alles aus einer Hand. Für Einzelanfertigungen und Prototypen sind oft einfache Holzformen ausreichend. Je nach Genauigkeitsanforderungen und Stückzahlen der Bauteile kommen Holzformen, Kunststoffformen bis hin zu präzisen Serienformen aus Stahl zum Einsatz. Bauteilgenauigkeiten von 0,1mm aus der Form sind so möglich.

Herstellung

Ein spezialisiertes Team und moderne Mischtechnik stehen zur Herstellung unserer Produkte aus UHPC zur Verfügung. Mit  Know-how, Erfahrung und großer Motivation gießen wir Bauteile bis zu 20 Tonnen Stückgewicht. Aus Gesteinskörnungen, Spezialbindemittel und Wasser hergestellt, wird der Ultrahochfeste Beton in die vorbereitete Form gegossen. UHPC ist selbstverdichtend und selbstentlüftend. Diese hervorragende Eigenschaft ermöglicht einen einfachen Formenbau und garantiert geringen Verschleiß. Durch Tempern ist es möglich, den Schwindprozess frühzeitig abzuschließen, um so den Produktionsprozess des fertig gegossenen Bauteils zu beschleunigen und eine zeitnahe Weiterverarbeitung zu realisieren.

Nachbearbeitung

In der werkseigenen Lackierstraße werden die Bauteile aus UHPC endbehandelt.
Hier sind zwei Verfahren möglich:

Hydrophobieren:
Ein einfaches Verfahren, das lediglich zur Versieglung des UHPC dient.
Es hat keinerlei optische Auswirkungen.
Lackieren:
Wird im Spritzverfahren mit 2K-Lack durchgeführt.

Farbgebung sowie Umfang der Lackierung werden individuell den Kundenwünschen angepasst.

Präzision

Genauigkeiten von 0,1mm lassen sich bei entsprechenden Gießformen ohne Nachbearbeitung bereits aus der Form heraus kostengünstig realisieren. Dies wird durch das interne Qualitätsmanagement und eigene Messtechnik in der Endabnahme vor Produktauslieferung gewährleistet. Eine Geradheit, Ebenheit und Parallelität von 0,005mm kann durch Schleifen der Betonoberfläche hergestellt werden. Eine weitere Möglichkeit bietet das Eingießen von Stahlleisten. Diese werden dann auf Bearbeitungszentren hochpräzise bearbeitet. UHPC ist wärmeträge und hat einen vergleichbaren Wärmeausdehnungskoeffizient wie Stahl. Thermische Einflüsse auf das Bauteil sind gering.UHPC ist auch bei höheren Temperaturen formbeständig.

Anwendungen

Delta-Tech Group, Ungarn
Maschinenbett für Sonderfräsmaschine

Strama-MPS Prüfmaschinentisch
Dieser 3,5 x 3,5 m große und ca. 14 Tonnen schwere Grundtisch aus Nanodur® UHPC ist auch bei Dauerbelastungen mit heißen Medien beständig. Eine besondere Herausforderung war die Präzisionsbearbeitung der Edelstahleinbauteile.

FPT Robotik Roboterzelle

Diese Roboterzelle für ein Handlingsystem wurde monolithisch in einem Guss hergestellt. Die gesamte Leitungsführung verläuft innerhalb des Bauteils.

Aufspanntisch

mit T-Nutenraster

Firma Depo Seitenteil Portalfräse

Planolith Präzisionsbalken
Präzisionsmessbalken und Messwinkel mit der Spezialrezeptur »Novalith«

HOMAG Group Fahrständermaschine
für die Holzbearbeitungsindustrie

PTW Technologies GmbH Maschinenbett
für Prozessmaschinen

HOMAG Group Maschinenbett
für Schleifmaschinen

Johann Fischer Maschinenbett
aus Sonderrezeptur »InnoCrete«

HOMAG Group Bohrständer
Bohrständer, bei denen die Linearführungsschienen direkt auf den Beton aufgeschraubt werden. Durch ein spezielles Schalungs- und Herstellverfahren liegt der Stich über 2 Meter Länge lediglich bei 0,1 mm.

Polytec Ständer

für Messmaschine

HOMAG Group Fahrständer

für Plattenaufteilsäge

Polytec Portal

für Messmaschine