Stahlformen für Hochgeschwindigkeits-Leitplanken

Stahlformen für Hochgeschwindigkeits-Leitplanken werden zur Herstellung von vorgefertigten Betonleitplanken verwendet und finden breite Anwendung auf Autobahnen, Eisenbahnen und Stadtstraßen, um den Verkehrsfluss zu trennen, Fußgänger zu schützen und die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Die Formen müssen hochfest, langlebig und hochpräzise sein, um die Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität der Betonprodukte zu gewährleisten.

Hauptmaterialien: Warmgewalztes Q235-Stahlblech, typischerweise 3-4 mm dick, wobei einige verstärkte Bereiche bis zu 5 mm dick sein können. Q235 hat eine gute Duktilität und Schweißbarkeit und ist für die Formenbearbeitung geeignet.

Formenstruktur

• Grundaufbau: Die Form besteht aus einer Platte, Rippen, einer Grundplatte und Verbindungselementen und hat eine U-förmige oder rechteckige Struktur. Sie kann innen massiv sein oder ein Design mit Landschaftsöffnungen (z. B. Rohrdurchführungen) enthalten.
• Abmessungen:
  • Übliche Länge: 2 Meter (Autobahnstandard).
  • Höhe: 80-100 cm, mit umklappbarem Randdesign, um das Entformen und die Installation zu erleichtern.
  • Lochdurchmesser: Kleine Löcher (<φ20mm) für die Montage, große Löcher (≥φ36mm) für die Kabelführung oder elektrophoretische Aufhängung.
• Typen:
  • Formen mit glattem Rand: Einfache Struktur, geeignet für Standard-Leitplanken.
  • Formen mit Nut- und Federverbindung: Erleichtern das Zusammenfügen, geeignet für komplexe Straßenabschnitte.

Prozessablauf der Bearbeitung

1. Design und Vorbereitung

• Formendesign: Bestimmen Sie die Abmessungen der Form, die Position der Löcher und die Anordnung der Rippen gemäß den Zeichnungen der Leitplanke. Berücksichtigen Sie den Betongießdruck (ca. 0,5-1 MPa) und die einfache Entformung. Verwenden Sie CAD oder SolidWorks für die 3D-Modellierung, um die Genauigkeit sicherzustellen.
• Materialvorbereitung: Kaufen Sie Q235-Stahlbleche in Standardgröße, prüfen Sie die Oberflächenqualität (keine Risse, Rost) und schneiden Sie sie auf die erforderlichen Abmessungen zu.

2. Stahlblechumformung

• Stanzumformung:
  • Verwenden Sie eine Hydraulikpresse (1000-2000 Tonnen) und eine Umformform, um das Stahlblech in eine U-förmige oder rechteckige Struktur zu stanzen.
  • Die Form sollte modular aufgebaut sein, um den Sortenwechsel zu erleichtern und die Rückfederung des Bördelns zu reduzieren (Kontrolle der Rückfederungsrate <2%).

• Walzprofilieren:

  • Das Rollenmaterial wird durch mehrere Walzprofile schrittweise verformt, geeignet für lineare Formen, hohe Präzision (Toleranz ±0,5 mm).
  • Anschließend müssen die Kanten mit Plasma oder Laser geschnitten und getrimmt werden, um die Ebenheit zu gewährleisten.
• Hinweise: Kontrollieren Sie die Umformgeschwindigkeit, vermeiden Sie Spannungskonzentrationen im Stahlblech und führen Sie bei Bedarf eine Vorwärmbehandlung (200-300°C) durch, um die Dehnbarkeit zu erhöhen.

3. Lochbearbeitung

• Lochpositionierung: Die Stirn- und Flügelflächen der Form müssen mit 300-500 Löchern bearbeitet werden, mit mehr als 10 verschiedenen Lochdurchmessern. Die Verteilung muss gleichmäßig sein, um Spannungen abzubauen und die Montage zu erleichtern.
• Bearbeitungsmethoden:
  • CNC-Stanzen: Verwendung einer CNC-Stanzmaschine, geeignet für die Produktion vieler Sorten in kleinen Losen, hohe Effizienz (20-30 Löcher pro Minute können gestanzt werden).
  • Formenstanzen: Die erste Wahl für die Massenproduktion, erfordert spezielle Stanzformen, hohe Präzision, aber hohe Kosten für die Formenanpassung.
  • Plasmaschneiden: Wird für große Löcher oder Zuschnitte verwendet, geringere Präzision (±1mm).
  • Bohrmaschinenbohren: Wird für vorübergehende Anpassungen oder Kleinserienfertigung verwendet.
• Präzisionskontrolle: Die Lochpositionstoleranz wird innerhalb von ±0,2 mm und die Vertikalitätsabweichung innerhalb von <0,5° gehalten, um die Qualität der Betonprodukte sicherzustellen.

4. Schweißen und Montage

• Schweißen: Die Platte und die Rippen werden durch Lichtbogenschweißen oder Schutzgasschweißen verbunden. Die Schweißnähte müssen gleichmäßig und porenfrei sein, um die strukturelle Festigkeit zu gewährleisten.
• Rippendesign: Die Rippen sind 4-5 mm dick und im Abstand von 200-300 mm angeordnet, um die Steifigkeit der Form zu erhöhen und Verformungen beim Gießen zu verhindern.
• Verbindungsmethoden:
  • Nieten: Wird verwendet, um die Grundplatte mit den Seitenplatten zu verbinden, gute Vibrationsfestigkeit, geeignet für den langfristigen Einsatz.
  • Schraubverbindung: Erleichtert das Demontieren und Anpassen, es müssen hochfeste Schrauben (Klasse 8.8 oder höher) verwendet werden.
• Verwendung von Spannvorrichtungen: Verwenden Sie bei der Montage spezielle Spannvorrichtungen, um die Maßgenauigkeit sicherzustellen (Abweichung <±1mm).

5. Oberflächenbehandlung

• Mechanische Behandlung:
  • Kugelstrahlen/Sandstrahlen: Verwenden Sie Hochgeschwindigkeits-Schleifmittel (Stahlkugeln oder Sandkörner), um die Oxidschicht zu entfernen und gleichmäßige Vertiefungen zu erzeugen (Oberflächenrauheit Ra 3,2-6,3μm), wodurch die Lackhaftung verbessert wird.
  • Es muss eine Entstaubungsanlage vorhanden sein, um den Lärm zu kontrollieren (<85dB).
• Chemische Behandlung:
  • Beizen oder Dampfreinigen, um Öl und Rost zu entfernen und Korrosion der Form zu verhindern.
• Spritzen: Tragen Sie Korrosionsschutzfarbe oder eine Epoxidbeschichtung auf, Dicke 50-80μm, um die Lebensdauer der Form zu verlängern (mehr als 5 Jahre).

6. Qualitätsprüfung

• Maßprüfung: Verwenden Sie ein Drei-Koordinaten-Messgerät, um die Ebenheit und Vertikalität der Form zu überprüfen (Abweichung <0,5 mm).
• Oberflächenqualität: Überprüfen Sie die Schweißnähte, die Lochpositionen und die Gleichmäßigkeit der Beschichtung, um sicherzustellen, dass keine Risse, Grate oder Ablösungen vorhanden sind.
• Probeguss: Gießen Sie Betonmuster, um die Entformungswirkung und die Oberflächenqualität der Produkte zu überprüfen (keine Blasen, Risse).