Aluminiumbronzen weisen zahlreiche vorteilhafte Eigenschaften auf, die auch im Schiffbau von Nutzen sind. Die Beständigkeit gegenüber Meerwasser, tiefen Temperaturen, Kavitation, Korrosion und Biofouling machen die Legierungen interessant. [ds_preview]
Aluminiumbronze- oder Nickel-Aluminiumbronze-Legierungen (NAB) sind weit weniger verbreitet alsrostfreier Stahl und Bronze. Zu Unrecht, weisen doch Aluminiumbronzen – eine Gruppe von Kupferlegierungen mit den Legierungselementen Aluminium, Nickel, Eisen oder Mangan – zahlreiche vorteilhafte Eigenschaften auf. Viele Branchen, einschließlich des Schiffbaus, profitieren hiervon.
Aluminiumbronzen sind sehr korrosionsbeständig und wenig anfällig für Kavitation und Biofouling. Darüber hinaus bieten sie eine hohe mechanische Festigkeit und Dichte und weisen eine niedrige magnetische Permeabilität auf (? < 1,03 bei einigen Sorten). Außerdem verfügen sie über gute Tieftemperatureigenschaften und sind funkensicher.
Nickel-Aluminiumbronzen werden häufig in Meerwasserausrüstungen eingesetzt, insbesondere für Ventilkörper, Pumpengehäuse und Impeller. Grundsätzlich können sämtliche Komponenten, die in Kontakt mit Meerwasser kommen, von Korrosion und Biofouling betroffen sein. Aluminiumbronze-Legierungen weisen in diesem schwierigen Umfeld eine gute Beständigkeit gegenüber diesen Problemen auf.
Folgerichtig werden sie daher für Anwendungen in technischen Ausrüstungen wie Pumpen, Ventilen, Filtern oder Wärmetauschern mit Meerwasserkontakt empfohlen. Ventile und Filter nehmen heute eine bedeutende Rolle in den internationalen Regularien für den Schiffbau ein, da sie unter anderem in Systemen zur Ballastwasserbehandlung und in Abgaswäschern zum Einsatz kommen.
Für schwierigste Bedingungen
Die Korrosionsbeständigkeit der Legierungen ist einer komplexen Kupfer-Aluminium-Oxydschicht auf der Oberfläche zu verdanken, die als Schutzschicht dient und die sich auch bei sehr niedrigen Sauerstoffniveaus in der Betriebsumgebung selbst erneuert. Im Vergleich zu anderen Kupferlegierungen weisen sie einen hohen Strömungswiderstand und eine geringe Anfälligkeit für Spannungsrisskorrosion unter Einfluss von Ammoniak auf. Darüber hinaus verfügen sie über eine sehr gute Kavitationsbeständigkeit und kommen häufig beim Bau von Schiffspropellern zum Einsatz.
3D-Druck
Die heute zur Verfügung stehenden Technologien erlauben den Guss von Komponenten entweder im Sandgussverfahren für große und komplexe Teile oder im Schleudergussverfahren für Ringe, Buchsen und Rohre. Der 3D-Druck von Teilen wurde noch nicht von einer der großen Klassifikationsgesellschaften zertifiziert. Mit dem 3D-Sanddruck ist aber bereits eine Lösung verfügbar, die die Vorteile dieser neuen Technologie ausnutzt, ohne mit den Vorgaben der Klasse zu kollidieren.
Dabei werden vorhandene Komponenten, für die keine Zeichnungen oder Modelle mehr verfügbar sind, mit einem Scanner erfasst. Anschließend wird anhand der 3D-Daten eine Sandform gedruckt, mit der die Komponente in der exakt selben Technik wie das vorhandene Exemplar neu gegossen werden kann. Als im Maschinenbau weitverbreitetes und durch internationale Normen reglementiertes Material sind verschiedene Vorprodukte aus NAB-Legierungen verfügbar, etwa Endlosprofile, Sand- und Schleudergussteile, Schmiedeteile, Bleche oder Stangenmaterial. Die gute Verfügbarkeit, Spanbarkeit und Reparierbarkeit von Aluminiumbronzen ermöglicht einen weiten Anwendungsbereich.
Die Kombination aus bewährten Fertigungsverfahren mit den neuen Entwicklungen im 3D-Sanddruck gibt Konstrukteuren Flexibilität. Wenn Standardlegierungen die Kundenspezifikationen nicht erfüllen, können maßgeschneiderte Lösungen für besondere Anforderungen angeboten werden.
Autoren:
Olivier Gouriou
Project Management – Inoxyda,
Gerald Schlagl
Technical Sales – LBI Guss
