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Mit dem DLHP-Schweißen hat Stahlkontor ein neues Verfahren zum Schweißen von Panzerstahl entwickelt. Das Doppel-Laser-Hybrid-Verfahren (DLHP) reduziert nachweislich die Riss- und Bruchgefahr unter Belastung im Schweißnahtbereich.

Beim Doppel-Laser-Hybrid-Verfahren (DLHP) wird das simultane Laser-/MAG-Schweißen mit einer speziellen induktiven Wärmebehandlung des Stahls kombiniert. Standardprüfungen beweisen: Die mechanisch-technologischen Werte von DLHP-geschweißten Panzerstahlblechen übertreffen die Werte von konventionell geschweißten Probekörpern aus dem gleichen Material, wie Stahlkontor mitteilt. Auch das vollmechanisierte DLHP-Schweißen ist je nach Materialstärke um ein Vielfaches schneller als das manuelle MAG-Schweißen. Zeit- und kostenintensive Nacharbeiten, wie das Richten und Nivellieren der Schweißnähte, würden deutlich reduziert oder entfallen, heißt es weiter.

Seit Anfang der 90er Jahre ist Stahlkontor mit den anwendungs- und werkstoffspezifischen Besonderheiten der Verarbeitung hochfester Stähle vertraut. Die Auftragsfertigung für Kunden aus den Bereichen Wehrtechnik, Flugzeug- und Schienenfahrzeugbau sowie verschiedene zivile Sicherheitsanwendungen führten zu einer Spezialisierung, die mit dem Schneiden begann und sich heute auf die Herstellung komplexer Baugruppen aus Panzerstahl erstreckt. Heute fertigt Stahlkontor nach eigenen Angaben Bauteile und Baugruppen weitgehend in einem von Normen, Bauteilprüfungen und kundenspezifischen Vorgaben geprägten Auftragsumfeld, in dem oft eine lückenlose Dokumentation mit Rückverfolgbarkeit aller Bearbeitungsschritte vom Vormaterial bis zum Fertigteil gefordert wird.

Beim Einschweißen von Panzerstahl (Härtewerte > 380 HBW) in Bauteile zum Beispiel für gepanzerte Fahrzeuge erzielte das MAG-Schweißen bislang Ergebnisse, die den außergewöhnlichen Belastungen durch Detonations- und Durchschussversuche nach eigenen Angaben standhalten. Dennoch gibt es beim MAG-Schweißen von Panzerstahl gravierende Nachteile. Die Härte des Stahls nimmt unter dem hohen lokalen Wärmeeintrag im Bereich der Schweißnaht deutlich zu – im Bereich der Wärmeeinflusszone entsteht eine „Schwachstelle“, die bei erhöhter Belastung zu Rissbildung und Bruchgefahr.

Um beim ein- bis mehrlagigen MAG-Schweißverfahren die negativen Einflüsse des lokalen Wärmeeintrags in das Material zu reduzieren, werden längere Nähte „abwechselnd“ geschweißt, beispielsweise in Dach- und Bodenstrukturen von Fahrzeugen. Die Schweißnaht entsteht durch häufiges Auftragen an unterschiedlichen Stellen des Bauteils, was Schweißroutine erfordert und die durchschnittliche Schweißgeschwindigkeit für die fertige Naht deutlich reduziert. Häufige Schweißnahtannäherungen führten oft zu einem erhöhten Risiko von Bindefehlern, die sich negativ auf die Schutzwirkung auswirken können, hieß es. Zudem leidet die Bauteilqualität durch die häufige Erwärmung im Hinblick auf die Maßhaltigkeit. Die „wellige“ Form resultiert aus Schweißspannungen und Winkelschwund, so dass meist ein zusätzlicher Richtvorgang erfolgt, um die gewünschte flache Form des Bauteils zu erzeugen.

Im Rahmen der Prozessoptimierung hat sich Stahlkontor in den letzten Jahren intensiv mit Alternativen zum MAG-Schweißen von Panzerstahl und hochfesten Feinkornbaustählen beschäftigt. Das dabei entwickelte Doppel-Laser-Hybrid-Verfahren (DLHP®) ist das Ergebnis dieser umfangreichen Entwicklungsarbeit: ein durchgängiger, reproduzierbarer, vollmechanisierter Prozess mit lückenloser Dokumentation aller Schweißparameter. Die abgestimmte Schweißgeschwindigkeit und die deutliche Reduzierung von Nacharbeiten wie Richten der Bauteile und Einebnen der Schweißnaht sind weitere Vorteile. Optisch ergibt die Regelmäßigkeit der Schweißnaht beim DLHP-Schweißen ein Bauteil von hoher Qualität, wie das Unternehmen berichtet. Entscheidend für die sicherheitstechnische Qualität ist die besondere Nahtsituation nach dem DLHP-Schweißen: Es entsteht eine homogene, einlagige Schweißnaht mit sehr geringer Wärmeeinflusszone und damit reduzierter Härtezunahme im Nahtbereich. Gesicherte mechanisch-technologische Werte, die besser sind als die Ergebnisse von MAG-geschweißten Panzerstählen, bestätigen diese Eigenschaften in standardisierten Werkstoffprüfungen nach w pus.

Weder Produktionsgeschwindigkeit noch Optik, sondern Sicherheit ist die Kernanforderung an Bauteile aus Panzerstahl. Im Rahmen der Verfahrensentwicklung der DLHP-Schweißtechnik waren daher die zerstörenden Werkstoffprüfungen für die anwendungsbezogene Bewertung dieses neuen Verfahrens ausschlaggebend. Um die Unterschiede im Detonationsverhalten von MAG- und DLHP-geschweißten Bauteilen zuverlässig beurteilen zu können, wurden die ersten Sprengversuche sukzessive bis an die Bruchgrenze herangeführt. Es zeigte sich, dass MAG-geschweißte Bauteile in der Wärmeeinflusszone viel eher Risse aufwiesen als DLHP-geschweißte Bauteile, die derselben Sprengladung ausgesetzt waren.

Die internen Testergebnisse wurden bereits durch externe vergleichende Detonationstests mit genormten Sprengladungen bestätigt – entsprechende Tests wurden beim Wehrtechnischen Amt erfolgreich durchgeführt. Auch die Durchschussversuche nach dem Anforderungsprofil der WTD-Norm konnten erfolgreich absolviert werden, heißt es.

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