BEKAS - Beschichtungsgerechte Kanten im Schiffbau durch thermische Bearbeitungsverfahren

Ziele dieses Vorhabens waren die Schaffung verfahrenstechnischer Voraussetzungen für eine weitgehende Substitution manueller spanender Kantennachbearbeitung ebener Bauteile durch thermische Bearbeitung mit Laser oder Plasma in Erwartung der Vorteile höherer Bearbeitungsgeschwindigkeiten, berührungsloser Bearbeitung ohne große Schnittkräfte, Shaping der Kante durch Oberflächenspannung, hoher Standzeiten der Werkzeuge sowie guter Prozessintegration und Automatisierbarkeit. Eingeschlossen war die Untersuchung einer optimalen Prozessintegration der genannten thermischen Verfahren einschließlich der Definition der resultierenden Anforderungen an Anlagentechnik, Logistik und Arbeitsvorbereitung unter den Bedingungen verschiedener Schiffstypen und Werften. Außerdem sollte eine solide wissenschaftliche Basis für die objektive Bewertung der korrosionsschutztechnischen Zusammenhänge geschaffen werden. Auf Basis sowohl von CO2- und Festkörperlaser- als auch Plasmatechnologie wurden Kantenbearbeitungsverfahren für verschiedene Arbeitslagen entwickelt. Die Stabilität der Prozesse wurde statistisch nachgewiesen. Die verlangten geometrischen Merkmale Freier Kanten werden somit erreicht. Für den Einsatz an Schiffbaustahl wurde das Approval in Principle erlangt. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass die im PSPC (Performance Standard for Protective Coatings) festgelegten Parameter wie Kantengeometrie und Schichtdicke an der Kante nicht ausreichen, um das Auftreten von Korrosion an Freien Kanten zu erklären und damit die angestrebte Lebensdauer zu garantieren. Weitere tiefergehende Untersuchungen zum Auftreten von Korrosion an freien Kanten unter Nutzung wissenschaftlicher Methoden erscheinen notwendig. Für drei Einsatzszenarien wurden Fallstudien für die Integration der thermischen Verfahren in den Werftbetrieb durchgeführt und Effekte auf Kosten und Durchlaufzeiten ermittelt, in zwei Fällen mit positivem Ergebnis. Da die Fallstudien auf spezifischen Annahmen für die beteiligten Werften beruhen, sind Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen und Einsatzszenarien für jeden konkreten Einsatzfall zu präzisieren.