Schiffsgussteile erfüllen Funktionen in den Bereichen Struktur, Antrieb und Maschinenbau, doch keine einzelne Legierung eignet sich für alle Einsatzzwecke an Bord. Die Auswahl hängt von der Belastung des Bauteils, seiner Geometrie, den verwendeten Betriebsmedien, der Korrosionsbelastung und den geltenden Klassifikationsanforderungen ab.
Ingenieure und Beschaffungsteams benötigen zudem Spezifikationen für die Gussqualität, rückverfolgbare Produktionsunterlagen, geeignete Prüfverfahren, kontrollierte Reparaturen sowie Abnahmekriterien, die auf die tatsächlichen Einsatzbedingungen der jeweiligen Komponente abgestimmt sind.
Betriebsbedingungen, die die Anforderungen an Schiffsgussteile bestimmen
Mechanische Belastungen und Bauteilaufgaben
Schiffsgussteile erfüllen unterschiedliche mechanische Funktionen. Eine strukturelle Verbindung nimmt Belastungen vom Rumpf auf, während ein Pumpengehäuse den Flüssigkeitsdruck aufnimmt und ein Getriebegehäuse rotierende Maschinen stützt.
Bei Strukturbauteilen bewerten Ingenieure statische Belastung, Stoßbelastung, Spannungskonzentrationen und wiederholte Belastung. Ermüdungsfestigkeit und Zähigkeit können insbesondere an stark beanspruchten Übergängen und Verbindungen von Bedeutung sein.
Gussteile für Maschinen werfen andere Herausforderungen auf. Lagerstützen erfordern Maßhaltigkeit und Ausrichtung, während Gehäuse, die Vibrationen ausgesetzt sind, Verformungen widerstehen müssen, ohne übermäßige Lasten auf die montierten Geräte zu übertragen.
Auch die Geometrie beeinflusst die Leistungsfähigkeit. Dicke Querschnitte kühlen möglicherweise anders ab als dünne Wände, was zu Abweichungen in der Mikrostruktur führt und die Bedeutung der Erstarrungssteuerung sowie repräsentativer Materialprüfungen erhöht.
Ein Gussteil, das für ein Gehäuse einer Zusatzausrüstung geeignet ist, kann daher für eine strukturelle Verbindung im Ruderbereich ungeeignet sein, selbst wenn beide Teile ähnliche Abmessungen oder Nennfestigkeiten aufweisen.
Korrosionsbelastung in verschiedenen maritimen Umgebungen
Überwasser-Komponenten sind salzhaltiger Luft, Kondensation und atmosphärischer Korrosion ausgesetzt. Schutzbeschichtungen, Entwässerungsvorrichtungen und die Zugänglichkeit für Wartungsarbeiten können ebenso wichtig sein wie die Grundlegierung.
Bauteile in der Spritzwasserzone sind wiederholtem Befeuchten und Trocknen ausgesetzt. Durch Verdunstung werden Salze konzentriert, während mechanische Beschädigungen und Beschichtungsverschleiß das darunterliegende Material aggressiver lokaler Korrosion aussetzen können.
Ständig im Wasser befindliche Bauteile sind unterschiedlichen Bedingungen ausgesetzt, darunter die Chemie des Meerwassers, Spaltgeometrie, Meeresbewuchs und galvanische Wechselwirkungen. Bei der Auswahl eines Gusswerkstoffs müssen alle Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden, denen das Bauteil während des Betriebs ausgesetzt sein wird.
Gussteile, die internen Flüssigkeiten ausgesetzt sind, müssen entsprechend den jeweiligen Flüssigkeiten und Betriebsbedingungen bewertet werden. Ein Gussteil, das Schmieröl führt, unterliegt anderen Korrosionsmechanismen als ein Pumpengehäuse, in dem belüftetes Meerwasser oder chemisch aufbereitetes Süßwasser zirkuliert.
Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit, Ablagerungen und Phasen mit Stillstand können das Korrosionsverhalten verändern. Käufer sollten diese Bedingungen dokumentieren, anstatt jedes Bauteil lediglich als für den maritimen Einsatz geeignet zu beschreiben.
Gängige Werkstoffe für Schiffsgussteile und ihre Anwendungen
Stahlguss für Struktur- und Maschinenbauteile
Stahlguss wird häufig für ausgewählte rumpfbezogene Konstruktionen und Maschinenbauteile verwendet, da geeignete Güteklassen Festigkeit, Zähigkeit und die Fähigkeit bieten, komplexe tragende Geometrien aufzunehmen.
Zu den typischen Anwendungen zählen bestimmte Heckrahmenkomponenten, Gussteile für Ruderanlagen, Maschinenlagerungen und strukturelle Verbindungen. Die tatsächlichen Material- und Abnahmeanforderungen hängen von der Bauteilkonstruktion und den geltenden Vorschriften ab.
Gussteile aus Kohlenstoffstahl können für Anwendungen geeignet sein, die eine mäßige Festigkeit und angemessene Zähigkeit erfordern. Gussteile aus legiertem Stahl bieten durch ihre Zusammensetzung und kontrollierte Wärmebehandlung zusätzliche Kombinationen von Eigenschaften.
Bei der Stahlauswahl müssen zudem Schweißbarkeit, Wandstärke und Zugänglichkeit für Prüfungen berücksichtigt werden. Bei großen Gussteilen mit dicken Verbindungsstellen muss möglicherweise besonders auf die innere Makellosigkeit und die Gleichmäßigkeit der Wärmebehandlung geachtet werden.
Bei frühen Machbarkeitsprüfungen für den Metallguss sollten Ingenieure kritische Abschnitte, Bearbeitungszugaben und vorgeschlagene Fügeausführungen identifizieren, bevor die Geometrie und die Materialspezifikation endgültig festgelegt werden.
Gewöhnlicher Stahlguss ist von Natur aus nicht beständig gegen Meerwasserkorrosion. Für den vorgesehenen Einsatzzweck können Beschichtungen, Korrosionszugaben, gegebenenfalls kathodischer Korrosionsschutz sowie geplante Wartungsmaßnahmen erforderlich sein.
Grauguss für zugelassene Maschinenanwendungen
Grauguss enthält Graphit in Flockenform, was ihm nützliche Schwingungsdämpfungseigenschaften und eine gute Zerspanbarkeit verleiht. Diese Eigenschaften können bei ausgewählten Maschinengehäusen und Gerätefundamenten von Vorteil sein.
Seine relativ geringe Duktilität schränkt seine Eignung für Bauteile ein, die starken Stößen oder hohen Zugbelastungen ausgesetzt sind. Aufgrund der Gefahr von Sprödbruch muss besonderes Augenmerk auf die Geometrie und die Spannungskonzentration gelegt werden.
Mögliche Anwendungsbereiche umfassen geeignete Gehäuse für Hilfsmaschinen und Gerätehalterungen. Das Material muss jedoch die Bauteilspezifikation und alle geltenden Klassifizierungsanforderungen erfüllen.
Geben Sie bei der Beschaffung die Gussgüte, die mechanischen Eigenschaften und die Prüfanforderungen an, anstatt sich auf die allgemeine Bezeichnung „Gusseisen“ zu verlassen. Die Graphitstruktur allein bestimmt nicht die Leistungsfähigkeit.
Duktiles Gusseisen für ausgewählte Schiffsausrüstung
Duktiles Gusseisen enthält überwiegend Kugelgraphit und bietet dadurch eine höhere Duktilität als herkömmliches Grauguss. Bestimmte duktile Gusseisensorten bieten ein ausgewogenes Verhältnis zwischen mechanischer Festigkeit, guter Bearbeitbarkeit und Anpassungsfähigkeit an komplexe Gussformen.
Bei ausgewählten Pumpengehäusen, Getriebegehäusen und Komponenten von Zusatzausrüstung kann duktiles Gusseisen verwendet werden, sofern die Konstruktion und die geltenden Vorschriften dessen Einsatz zulassen.
Seine mechanischen Vorteile beseitigen jedoch nicht die Korrosionsrisiken. Ungeschütztes duktiles Gusseisen kann in Meerwasserumgebungen korrodieren, weshalb Schutzsysteme und die Verträglichkeit mit den verwendeten Flüssigkeiten wesentliche Aspekte sind.
Käufer müssen duktiles Gusseisen von Stahlgussteilen unterscheiden. Ähnliche Zugfestigkeitswerte bedeuten nicht, dass auch die Zähigkeit, das Ermüdungsverhalten, die Schweißbarkeit oder die Eignung für kritische strukturelle Anwendungen gleichwertig sind.
Gussteile aus Kupferlegierungen für Antriebs- und Meerwasseranwendungen
Kupferlegierungen spielen eine wichtige Rolle in Schiffsantrieben und Fluidförderanlagen. Nickel-Aluminium-Bronze und andere geeignete Kupfergusslegierungen bieten vorteilhafte Korrosions- und mechanische Eigenschaften.
Schiffsschrauben sind ein herausragendes Anwendungsbeispiel. Ihre Werkstoffe müssen zyklischen Belastungen der Schaufeln, hydrodynamischen Kräften, Kavitationsbelastung und langfristigem Kontakt mit Meerwasser standhalten.
Kavitation kann die Oberflächen von Schiffsschrauben beschädigen, wenn zusammenbrechende Dampfblasen lokale Stöße erzeugen. Die Wahl der Legierung, die Integrität des Gussteils, die Geometrie der Schaufeln und die Betriebsbedingungen beeinflussen die Widerstandsfähigkeit gegen diese Schäden.
Kupferlegierungen kommen auch in ausgewählten Pumpen, Ventilen und Meerwasseranlagen zum Einsatz. Die Legierungsfamilien unterscheiden sich jedoch erheblich hinsichtlich ihres Korrosionsverhaltens, ihrer mechanischen Eigenschaften und ihrer Fertigungsanforderungen.
Bei der Beschaffung von Propellern sind die zugelassene Gusslegierung, die Flügelgeometrie, die Prüfbereiche, zulässige Reparaturen und die Abnahmeanforderungen festzulegen. Die Fertigungskapazitäten für Propeller müssen separat mit dem vorgeschlagenen Lieferanten abgeklärt werden.
Gussteile aus Edelstahl und Duplex-Edelstahl
Edelstahlgussteile werden für ausgewählte Anwendungen im Bereich der Schiffsflüssigkeitsförderung und im Maschinenbau eingesetzt, bei denen Korrosionsbeständigkeit, mechanische Eigenschaften und Betriebsbedingungen ihre Auswahl rechtfertigen.
Zu den Gussteilen aus austenitischem Edelstahl können Sorten wie CF8M gehören. Die endgültige Spezifikation muss jedoch eine anwendbare Gussnorm benennen und darf sich nicht darauf beschränken, lediglich eine bekannte Knetlegierung zu nennen.
CF8M wird üblicherweise mit der Edelstahlfamilie 316 in Verbindung gebracht, doch geschmiedetes 316 und gegossenes CF8M sind keine austauschbaren Spezifikationen. Ihre Herstellungsverfahren und metallurgischen Eigenschaften unterscheiden sich.
Keine der beiden Bezeichnungen garantiert Beständigkeit gegenüber allen Meerwasserbedingungen. Stehendes Meerwasser, Ablagerungen, enge Spalten und erhöhte Temperaturen können das Risiko lokaler Korrosion erhöhen.
Duplex-Edelstähle kombinieren austenitische und ferritische Phasen und bieten unter geeigneten Bedingungen eine höhere Festigkeit und verbesserte Chloridbeständigkeit im Vergleich zu vielen herkömmlichen austenitischen Güten.
Bei der Bewertung von Gussteilen aus Duplex-Edelstahl müssen Ingenieure die tatsächliche Gusssorte, die erforderliche Wärmebehandlung, das Phasengleichgewicht und die relevanten Korrosionsakzeptanzkriterien festlegen.
Duplex-Werkstoffe erfordern zudem eine sorgfältige Fertigungskontrolle. Eine ungeeignete thermische Behandlung kann zur Bildung unerwünschter Phasen führen, wodurch die Zähigkeit oder Korrosionsbeständigkeit trotz einer scheinbar akzeptablen chemischen Zusammensetzung verringert wird.
Beispielsweise kann bei einem kontinuierlich in Meerwasser eingetauchten Pumpengehäuse die Bewertung einer geeigneten Duplex-Gusssorte erforderlich sein, anstatt davon auszugehen, dass CF8M eine ausreichende Beständigkeit bietet.
Tabelle 1. Gusswerkstoffe für den Schiffsbau und geeignete Einsatzbereiche
| Gusswerkstoff | Mögliche Anwendungsbereiche | Hauptvorteile | Wichtige Auswahlkriterien |
| Kohlenstoff- und legierter Stahlguss | Verbindungen im Rumpfbereich, Maschinenlagerungen | Festigkeit, Zähigkeit, strukturelle Eignung | Ermüdung, Wärmebehandlung, Korrosionsschutz |
| Grauguss | Zugelassene Maschinengehäuse und -fundamente | Schwingungsdämpfung, Bearbeitbarkeit | Geringe Duktilität, Schlagempfindlichkeit |
| Duktiles Gusseisen | Ausgewählte Pumpen und Zusatzausrüstung | Verbesserte Duktilität gegenüber Grauguss | Korrosionsbeständigkeit, Druckfestigkeit, Zulassung |
| Kupferlegierungen | Propeller, Meerwasserausrüstung | Korrosionsbeständigkeit geeigneter Werkstoffgüten im maritimen Bereich | Kavitation, Ermüdung, Legierungskompatibilität |
| Austenitischer Edelstahl | Ausgewählte Ventile, Pumpen, Fluidkomponenten | Korrosionsbeständigkeit unter entsprechenden Einsatzbedingungen | Chlorid-Lochfraß und Spaltkorrosion |
| Duplex-Edelstahl | Ausgewählte, chloridbelastete Anlagen | Höhere Festigkeit, verbesserte Chloridbeständigkeit | Wärmebehandlung, Mikrostruktur, Qualifizierung |
Die Tabelle dient der Identifizierung möglicher Anwendungsbereiche und stellt keine automatische Werkstoffzulassung dar. Die endgültige Auswahl erfordert die Festlegung einer bestimmten Gusssorte, die Berücksichtigung der Betriebsbedingungen, eine konstruktive Bewertung sowie die Einhaltung der geltenden Abnahmeanforderungen.
Anforderungen der Klassifikationsgesellschaften an Schiffsgussteile
Geltende Klassifikationsvorschriften und IACS-Anforderungen
Klassifikationsanforderungen beeinflussen, wie bestimmte Schiffskomponenten hergestellt, geprüft, inspiziert und zertifiziert werden. Ihre Anwendung hängt von der Funktion der Komponente, der Schiffsklassifikation und den vertraglichen Vereinbarungen ab.
Die International Association of Classification Societies (IACS) entwickelt einheitliche Anforderungen, die von ihren Mitgliedsklassifikationsgesellschaften verwendet werden. Die IACS selbst stellt keine Klassifikationszertifikate für einzelne Komponenten aus.
IACS UR W8 befasst sich mit Gussteilen aus Kohlenstoffstahl, Kohlenstoff-Mangan-Stahl und legiertem Stahl für bestimmte Anwendungen im Rumpf- und Maschinenbereich. Es handelt sich dabei nicht um eine universelle Norm für alle Gusswerkstoffe im Schiffsbau.
Grauguss, duktiler Guss, Kupferlegierungen und spezielle Edelstahlgussteile können je nach Verwendungszweck und geltenden Vorschriften anderen Werkstoffbestimmungen unterliegen.
In der Beschaffungsspezifikation müssen die zuständige Klassifikationsgesellschaft, die Vorschriften, die Ausgabe sowie die Anwendungskriterien angegeben werden. Eine später veröffentlichte Überarbeitung darf nicht automatisch als verbindlich für einen früheren Auftrag angesehen werden.
Herstellerzulassung und Werkstoffzertifizierung
Die Herstellerzulassung, die Materialzertifizierung und die Abnahme von Bauteilen sind voneinander zu trennen. Die Zulassung einer Produktionsstätte bedeutet nicht automatisch die Abnahme jeder Legierung, jedes Verfahrens oder jedes Bauteils.
Wenn die Klassifikationsvorschriften eine Herstellerzulassung vorschreiben, muss der Käufer den anerkannten Fertigungsumfang des Lieferanten, die relevanten Materialkategorien sowie etwaige mit dieser Zulassung verbundene Einschränkungen überprüfen.
Materialzertifikate dokumentieren festgelegte Eigenschaften und Prüfergebnisse. Ihr Inhalt und die Anforderungen an ihre Überprüfung hängen von der maßgeblichen Spezifikation und den für den Auftrag festgelegten Prüfvereinbarungen ab.
Bei einigen Bauteilen ist die Einbeziehung eines Gutachters oder festgelegte Prüfpunkte erforderlich. Andere können unter anderen vertraglichen und qualitätssichernden Vereinbarungen ohne identische Klassifizierungsverfahren abgenommen werden.
Beispielsweise kann ein kritisches Stahlgussteil für den Schiffsrumpf einen umfangreicheren Zulassungs- und Prüfprozess erfordern als ein nicht kritisches Gehäuse für Zusatzausrüstung.
Beschaffungsteams sollten daher frühzeitig Zertifizierungsanforderungen festlegen. Die Anforderung unspezifischer „Schiffszeugnisse“ kann zu Unklarheiten darüber führen, welche Nachweise tatsächlich für die Abnahme erforderlich sind.
Anforderungen an die Qualitätskontrolle und Prüfung in der Fertigung
Materialrückverfolgbarkeit und Prüfproben
Die Rückverfolgbarkeit verbindet ein geliefertes Gussteil mit seiner Materialherkunft, seiner Produktionshistorie und den Prüfergebnissen. Die Identifizierung muss während der Wärmebehandlung, der Bearbeitung, der Reparatur und des Transports zuverlässig bleiben.
Wärme- oder Chargennummern bilden die Grundlage für die Verknüpfung von chemischen Analysen und Fertigungsunterlagen. Die geltende Spezifikation legt die erforderlichen Identifizierungs- und Rückverfolgbarkeitsmaßnahmen fest.
Prüfungen der chemischen Zusammensetzung bestätigen, ob das Material der spezifizierten Gussgüte entspricht. Die Einhaltung der chemischen Anforderungen allein reicht jedoch nicht aus, um mechanische Eigenschaften, die Gussqualität oder das Korrosionsverhalten zu gewährleisten.
Mechanische Prüfkörper oder Prüfblöcke dienen als Proben für die erforderlichen Prüfungen. Ihre Lage, Abmessungen, ihr Zusammenhang mit der Produktion und ihr Wärmebehandlungszustand müssen der maßgebenden Spezifikation entsprechen.
Ein separat gegossener Prüfblock kann möglicherweise nicht alle Abkühlbedingungen innerhalb eines komplexen Gussteils nachbilden. Repräsentative Prüfkonfigurationen müssen daher die relevanten Bereiche und die spezifizierten Eigenschaften abdecken.
Wärmebehandlung und mechanische Prüfungen
Die Wärmebehandlung steuert die Mikrostruktur und die mechanischen Eigenschaften vieler Gussteile für den Schiffsbau. Die Wärmebehandlungsverfahren müssen entsprechend der Legierungszusammensetzung, der Gussgeometrie und den geforderten mechanischen Eigenschaften ausgewählt werden.
Stahlgussteile erfordern unter Umständen eine Normalisierung, ein Anlassen oder ein Abschrecken und Anlassen. Austenitische und Duplex-Edelstahlgussteile erfordern möglicherweise eine kontrollierte Lösungsglühbehandlung.
In den Wärmebehandlungsprotokollen sollten das Gussteil oder die Charge, die Prozessbedingungen, der Temperaturverlauf sowie weitere Informationen angegeben werden, die gemäß dem genehmigten Verfahren oder der geltenden Spezifikation erforderlich sind.
Bei mechanischen Prüfungen werden üblicherweise die Zugfestigkeitseigenschaften und, falls erforderlich, die Schlagzähigkeit bewertet. Die festgelegte Prüftemperatur und die Abnahmewerte müssen die vorgesehenen Betriebsbedingungen des Bauteils widerspiegeln.
Ein Gussteil, das die Anforderungen an die Zugfestigkeit erfüllt, kann dennoch eine geltende Anforderung an die Zähigkeit verfehlen. In den Beschaffungsspezifikationen müssen beide Anforderungen angegeben werden, sofern die maßgeblichen Konstruktionsvorschriften oder Regeln dies verlangen.
Zerstörungsfreie Prüfung von Schiffsgussteilen
Bei der zerstörungsfreien Prüfung werden relevante Unregelmäßigkeiten erkannt, ohne das Bauteil absichtlich zu zerstören. Das Verfahren muss auf das Material, die Art des Fehlers, die Geometrie des Gussteils und die Prüfziele abgestimmt sein.
Bei der Sichtprüfung werden zugängliche Oberflächen auf sichtbare Risse, Hohlräume, Oberflächenbeschädigungen und Verarbeitungsfehler untersucht. Sie hilft zudem dabei, Stellen zu identifizieren, die einer weiteren Untersuchung bedürfen.
Die Magnetpulverprüfung deckt Unregelmäßigkeiten an oder knapp unter der Oberfläche von Gussteilen aus geeigneten ferromagnetischen Werkstoffen auf. Sie ist nicht anwendbar auf Werkstoffe, denen die erforderlichen magnetischen Eigenschaften fehlen.
Die Eindringprüfung identifiziert oberflächennahe Unregelmäßigkeiten in geeigneten, nicht porösen Werkstoffen. Zuverlässige Prüfergebnisse hängen von einer gründlichen Reinigung des Gussteils und der Vorbereitung seiner Oberfläche vor der Prüfung ab.
Die Ultraschallprüfung kann innere Unregelmäßigkeiten untersuchen, obwohl grobkörnige Gussstrukturen und komplizierte Geometrien die Wirksamkeit der Prüfung einschränken können. Die Röntgenprüfung bietet eine weitere Methode zur geeigneten Innenprüfung.
Prüfpläne müssen die Prüfstellen, den Prüfumfang, die Verfahren und die Abnahmekriterien festlegen. Eine Angabe wie „100 % zerstörungsfreie Prüfung“ ist unzureichend, sofern die vorgesehenen Methoden und der Prüfumfang nicht definiert sind.
Gussfehler und Reparaturkontrollen
Zu den Unregelmäßigkeiten in Gussteilen können Schrumpfhohlräume, Gasporosität, Einschlüsse und Risse gehören. Ihre Bedeutung hängt von Größe, Ausrichtung, Lage und den im Betrieb auftretenden Spannungen ab.
Kleine Unregelmäßigkeiten in unkritischen Bereichen können gemäß einer geltenden Norm akzeptabel sein, während ähnliche Anzeichen in der Nähe von stark beanspruchten Grenzflächen eine Ausschleusung oder weitere Begutachtung erfordern können.
Bei bestimmten Gussteilen können Schweißreparaturen zulässig sein, vorbehaltlich der Eignung des Werkstoffs, zugelassener Verfahren, qualifizierten Personals und etwaiger erforderlicher Genehmigungen vor Beginn der Arbeiten.
In den Reparaturunterlagen sollten die Lage des Fehlers, die Beseitigungsmethode, gegebenenfalls das Schweißverfahren, die Nachbehandlung sowie die Prüfergebnisse beschrieben werden.
Bei kritischen Anwendungen müssen im Abnahmeplan vor Produktionsbeginn Reparaturbeschränkungen festgelegt werden. Andernfalls kann es zu Meinungsverschiedenheiten kommen, nachdem Fehler entdeckt wurden und Fertigungskosten angefallen sind.
Komponentenspezifische Abnahmeanforderungen
Maßgenauigkeit und kritische Merkmale
Die Abmessungen von Gussteilen beeinflussen die Montage, die Belastung und die Zuverlässigkeit der Anlage. Zu den kritischen Merkmalen zählen Lagersitze, Befestigungsflächen, Flanschflächen und Stellen, die die Ausrichtung benachbarter Bauteile bestimmen.
Allgemeine Gusstoleranzen erfüllen nicht unbedingt die endgültigen funktionalen Anforderungen. Bearbeitete Oberflächen erfordern oft separate Maße, Bezugspunkte, geometrische Toleranzen und Vorgaben zur Oberflächengüte.
Die Bearbeitungszugabe muss Gussabweichungen ausgleichen, ohne dass übermäßig viel Material von kritischen Bereichen abgetragen wird. Unzureichendes Materialaufmaß kann dazu führen, dass das fertige Bauteil die Maßanforderungen nicht erfüllt.
Bei großen Strukturgussteilen muss zudem die Verformung während des Abkühlens, der Wärmebehandlung und der Bearbeitung berücksichtigt werden. In Prüfplänen sollte festgelegt werden, wann kritische Maße gemessen werden.
Für ein hypothetisches Maschinengehäuse könnte die Zeichnung die Ausrichtung der Lagerbohrung relativ zu Befestigungsbezugspunkten definieren. Bei der Abnahme würden diese Zeichnungsanforderungen herangezogen und nicht eine angenommene Toleranz für den Schiffsbau.
Funktionsprüfungen und Abnahmeprotokolle
Druckbeaufschlagte Gussteile erfordern unter Umständen hydrostatische oder andere spezifizierte Druckprüfungen. Das Prüfmedium, der Druck, die Dauer und die Abnahmekriterien müssen anhand der geltenden Anforderungen festgelegt werden.
Eine Druckprüfung bewertet die relevante Dichtheitsfunktion unter definierten Bedingungen. Sie ersetzt weder die Materialprüfung noch erforderliche Untersuchungen auf innere Unregelmäßigkeiten.
Andere Bauteile erfordern andere Nachweise. Bei einer strukturellen Verbindung kann der Schwerpunkt auf der Zähigkeit und der Prüfung kritischer Bereiche liegen, während ein Gussteil für den Antrieb möglicherweise detaillierte geometrische und Oberflächenprüfungen erfordert.
Korrosionsgefährdete Bauteile erfordern möglicherweise eine Überprüfung des Legierungszustands, der Schutzbeschichtungen oder vorgeschriebene Korrosionsprüfungen. Die Anforderungen müssen das jeweilige Material und die Betriebsumgebung berücksichtigen.
Die Endabnahme fasst Maßergebnisse, Materialunterlagen, relevante Prüfberichte, Funktionsprüfungen und genehmigte Reparaturunterlagen zu einem rückverfolgbaren Paket zusammen.
Tabelle 2. Komponentenspezifische Prüf- und Abnahmematrix
| Einsatzzweck der Komponente | Kritische Aspekte bei der Abnahme | Nachzuweisende Unterlagen |
| Rumpfbezogene Stahlgussteile | Zähigkeit, Unversehrtheit kritischer Querschnitte, Maße | Materialprüfergebnisse, vorgeschriebene zerstörungsfreie Prüfungen, Maßprotokolle |
| Gehäuse der Hilfsmaschinen | Lagerausrichtung, Einbaugeometrie, Unversehrtheit des Gussteils | Werkstoffnachweise, Maßkontrollen, anzuwendende zerstörungsfreie Prüfungen |
| Druckbeaufschlagte Pumpen- oder Ventilgussteile | Druckdichtheit, Dichtflächen, Wandzustand | Anwendbare Druckprüfung, Prüfergebnisse, Werkstoffzertifikate |
| Propeller-Gussteil aus einer Kupferlegierung | Schaufelgeometrie, ermüdungsanfällige Bereiche, Oberflächenbeschaffenheit | Legierungsprüfung, vorgeschriebene zerstörungsfreie Prüfung, Maß- und Oberflächenprüfung |
| Korrosionsgefährdetes Edelstahlgussteil | Korrekte Güteklasse, metallurgischer Zustand, Korrosionsbeständigkeit | Materialprüfung, Wärmebehandlungsnachweise, vorgeschriebene Korrosionsprüfungen |
Dies sind Beispiele für zu berücksichtigende Prüfnachweise, keine für jedes Bauteil gleichermaßen verbindlichen Anforderungen. Der Kaufvertrag muss die anzuwendenden Verfahren und Abnahmekriterien festlegen.
So spezifizieren Sie Schiffsgussteile für die Beschaffung
Erforderliche Angaben in einer Angebotsanfrage für Schiffsgussteile
Eine vollständige Angebotsanfrage beginnt mit der Funktion des Bauteils. Lieferanten müssen verstehen, ob das Gussteil strukturelle Lasten trägt, Maschinen stützt oder unter Druck stehende Flüssigkeit enthält.
Legen Sie Konstruktionszeichnungen mit Materialspezifikationen, kritischen Maßen, Bearbeitungsanforderungen und den zu erwartenden Betriebsbedingungen vor. Identifizieren Sie Schnittstellen, an denen Maßabweichungen die Montage oder die Leistung der Anlage beeinträchtigen würden.
Geben Sie die Gusssortenbezeichnung und die geltende Werkstoffnorm an. Bei Edelstahl stellt eine Gusssortenbezeichnung wie 316 oder 2205 allein keine vollständige Gussspezifikation dar.
Beispielsweise könnte ein Auftrag CF8M gemäß einer geltenden ASTM-Gussspezifikation vorsehen, vorbehaltlich der Eignung für die Konstruktion. Auch für Duplex-Alternativen sind eigene, genau definierte Gussqualitäten erforderlich.
Fügen Sie Umgebungsinformationen wie Meerwasserbelastung, Betriebstemperatur, Druck, Strömungsverhältnisse und den erwarteten Wartungszugang bei. Diese Details haben direkten Einfluss auf die Entscheidungen bezüglich Werkstoff und Schutzsystem.
Die Angebotsanfrage sollte außerdem Klassifizierungsanforderungen, den Umfang der Prüfungen, Prüfkörper, Wärmebehandlung, Reparaturbeschränkungen und erforderliche Abnahmedokumente enthalten. Nicht spezifizierte Bedingungen führen häufig zu Streitigkeiten bei der Beschaffung.
Prüfungsergebnisse und Überprüfung der Lieferantenkompetenz
Legen Sie vor der Auftragserteilung fest, welche Unterlagen dem Gussstück beiliegen müssen. Je nach Beschaffungsanforderungen müssen Lieferanten möglicherweise Werkstoffzeugnisse, Berichte zur chemischen Zusammensetzung, Protokolle mechanischer Prüfungen und dokumentierte Wärmebehandlungsverläufe vorlegen.
Erforderliche ZF-Berichte sollten die untersuchten Bereiche, Methoden, Abnahmekriterien und relevante Anzeigen enthalten. Bei Reparaturen muss die Dokumentation einen Bezug zwischen der Reparatur und der ursprünglichen Gussteil-Identifikation herstellen.
Besondere Aufmerksamkeit verdienen die Prüfhaltestellen. Einkäufer müssen zwischen Prüfungen, die eine Vorankündigung oder Anwesenheit eines Beauftragten erfordern, und Tätigkeiten unterscheiden, die anhand der vollständigen Fertigungsunterlagen verifiziert werden.
Die Fertigungsmachbarkeit sollte parallel zu den Qualitätsanforderungen geprüft werden. Komplexe Geometrien, dickwandige Bereiche, dünne Wände und unzugängliche Innenflächen können das Gussverfahren, die Prüfbarkeit und die Bearbeitungskosten beeinflussen.
Geben Sie bei der Besprechung eines Projekts mit Boberry Machining die erforderliche Gussqualität, technische Zeichnungen, Einsatzbedingungen und Zertifizierungsanforderungen an, um den verfügbaren Fertigungs- und Prüfumfang zu ermitteln.
Alle erforderlichen klassifikationsbezogenen Fertigungsgenehmigungen, Vermessungsvereinbarungen, Werkstoffqualifikationen oder speziellen Prüfkapazitäten müssen bestätigt werden, bevor Produktionszusagen gemacht werden.
Eine klare Kaufspezifikation verknüpft jede kritische Anforderung mit einer Abnahmemethode und einem entsprechenden Nachweis. Dies verringert Unklarheiten bei der Prüfung und trägt dazu bei, Streitigkeiten über fertige Schiffskomponenten zu vermeiden.