Wie werden fahrzeugblockierende, mobile Stahlbarrieren hergestellt?

Die Herstellung von fahrzeugblockierenden, mobilen Stahlbarrieren ist ein präziser Fertigungsprozess, der darauf abzielt, hochfeste, tragbare und langlebige Verkehrssicherheitseinrichtungen herzustellen, die zur temporären Blockierung des Fahrzeugverkehrs dienen.

1. Materialauswahl

• Hauptmaterialien:
  • Kohlenstoffstahl: Q235 (Streckgrenze 235 MPa) oder Q345 (Streckgrenze 345 MPa), Dicke 3-10 mm, geeignet für hohe Festigkeitsanforderungen, geringe Kosten.
  • Edelstahl: 304/316, korrosionsbeständig, geeignet für Küsten- oder Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit, keine zusätzliche Oberflächenbeschichtung erforderlich.
• Materialeigenschaften:
  • Dichte: ca. 7850 kg/m³ (Kohlenstoffstahl), 7800 kg/m³ (Edelstahl).
  • Elastizitätsmodul: 2E11 Pa, muss eine gute Zähigkeit und Schlagfestigkeit aufweisen.
  • Anforderungen an die Oberflächenbehandlung: Kohlenstoffstahl muss feuerverzinkt (Dicke 60-80 μm) oder lackiert (80-120 μm) werden, um Korrosion zu verhindern, Edelstahl kann direkt gebürstet werden.
• Auswahlkriterien:
  • Verwendung von neuen warmgewalzten Stahlplatten, Vermeidung von Sekundärmaterial (Schrottstahl kann zu Verformungen oder unzureichender Festigkeit führen).
  • Überprüfung der Stahloberfläche, um sicherzustellen, dass keine Risse, Schlackeneinschlüsse oder starke Korrosion vorhanden sind.

2. Fertigungsprozess

Die Herstellung von fahrzeugblockierenden, mobilen Stahlbarrieren umfasst Design, Materialvorbereitung, Bauteilformung, Schweißen, Oberflächenbehandlung, Montage und Prüfung. Im Folgenden sind die detaillierten Schritte aufgeführt:

（1）Design und Vorbereitung

• Design:
  • Verwendung von CAD oder SolidWorks für die 3D-Modellierung, Design von L-förmigen, U-förmigen, keilförmigen oder Bollard-Strukturen.
  • Berücksichtigung der Aufprallfestigkeit (Energieabsorption 500-1000 kJ, entspricht ASTM F2656 M30/M40 oder PAS68 Standard).
  • Optimierung der Tragbarkeit, Einzelgewicht unter 20-60 kg, modularer Aufbau für einfache Verbindung und Handhabung.
  • Finite-Elemente-Analyse (FEA) zur Überprüfung der Strukturfestigkeit, Simulation von Windlasten (1,0-1,5 kN/m²) und Fahrzeugaufprall (4,5-15 Tonnen, 30-50 km/h).
• Materialvorbereitung:
  • Beschaffung von Stahlplatten oder Rohren in Standardgrößen (Q235/Q345 oder Edelstahl), Zuschnitt auf die erforderlichen Abmessungen (Genauigkeit ±1 mm).
  • Überprüfung der Oberflächenqualität des Stahls, Entfernung von Öl, Rost (durch Beizen oder Dampfreinigung möglich).

（2）Bauteilformung

• Stanzen:
  • Ausrüstung: Hydraulikpresse (500-1000 Tonnen), mit speziellen Werkzeugen (Einsatzwerkzeuge, geeignet für verschiedene Produkte).
  • Verfahren: Stanzen der Stahlplatte zu L-förmigen, U-förmigen oder keilförmigen Bauteilen, Kontrolle der Rückfederungsrate <2%, Toleranz ±0,5 mm.
  • Hinweis: Die Werkzeuge müssen regelmäßig gewartet werden, um den Verschleiß zu reduzieren und die Formgenauigkeit zu gewährleisten.
• Walzprofilieren:
  • Ausrüstung: CNC-Walzprofilieranlage.
  • Verfahren: Stahlblech oder Coil wird durch mehrere Walzprofile schrittweise zu Rohren oder Profilen geformt, geeignet für gerade Bauteile, Genauigkeit ±0,5 mm.
  • Nachbearbeitung: Plasma- oder Laserschneiden zum Trimmen der Kanten, Ebenheit <±1 mm.
• Rohrbiegen:
  • Ausrüstung: CNC-Rohrbiegemaschine.
  • Verfahren: Biegen des Stahls in eine Bogenform oder einen bestimmten Winkel (z. B. den oberen Bogen eines Bollards), Winkelgenauigkeit ±0,5°.
  • Hinweis: Kontrolle der Biegegeschwindigkeit, um Spannungskonzentrationen zu vermeiden, ggf. Vorwärmen des Stahls (200-300°C), um die Dehnbarkeit zu erhöhen.

（3）Lochbearbeitung

• Lochdesign:
  • Bearbeitung von Verbindungslöchern (für modulare Verbindungen, Stifte oder Ketten) oder Montagelöchern (für Bodenanker oder Räder), Lochdurchmesser 10-50 mm, Anzahl 50-200 Stück/Einheit.
  • Die Löcher müssen gleichmäßig verteilt sein, um Bearbeitungsspannungen abzubauen, Toleranz ±0,2 mm.
• Bearbeitungsmethoden:
  • CNC-Stanzen: Verwendung von CNC-Stanzmaschinen, hohe Effizienz (20-30 Löcher/Minute), geeignet für Kleinserienfertigung mit großer Sortenvielfalt.
  • Werkzeugstanzen: Spezielle Stanzwerkzeuge, geeignet für die Massenproduktion, hohe Genauigkeit, aber hohe Kosten für die Werkzeuganpassung.
  • Plasmaschneiden: Für große Löcher oder komplexe Formen, Genauigkeit ±1 mm.
  • Bohrmaschinenbohren: Für temporäre Anpassungen oder Kleinserienfertigung, geringe Effizienz.
• Hinweis: Die Lochkanten müssen entgratet werden, die Abweichung der Vertikalität muss <0,5° betragen, um die Montage oder Festigkeit nicht zu beeinträchtigen.

（4）Schweißen

• Schweißverfahren:
  • WIG-Schweißen (Wolfram-Inertgas-Schweißen): Geeignet für Edelstahl oder dünnwandigen Stahl (<5 mm), feine Schweißnaht, kleine Wärmeeinflusszone.
  • MIG-Schweißen (Metall-Inertgas-Schweißen): Geeignet für Kohlenstoffstahl, hohe Effizienz, geeignet für dicke Platten (5-10 mm).
  • Die Schweißnahtfestigkeit muss mindestens 90 % des Grundmaterials betragen, ohne Poren oder Risse.
• Verwendung von Vorrichtungen: Spezielle Vorrichtungen zur Positionierung, Kontrolle der Schweißverformung, Maßabweichung <±1 mm.
• Prüfung: Ultraschall- oder Röntgenprüfung der Schweißnahtqualität, um sicherzustellen, dass keine inneren Defekte vorhanden sind.
• Hinweis: Der Schweißbereich muss vorgereinigt werden, um Öl und Oxide zu entfernen, um Schweißnahtfehler zu vermeiden.

（5）Oberflächenbehandlung

• Kugelstrahlen/Sandstrahlen:
  • Ausrüstung: Kugelstrahlmaschine oder Sandstrahlmaschine, Verwendung von Stahlkugeln (Korngröße 0,5-1 mm) oder Sandkörnern.
  • Verfahren: Entfernung von Oxidschichten und Rost, Oberflächenrauheit Ra 3,2-6,3 μm, Verbesserung der Haftung der Beschichtung.
  • Hinweis: Ausgestattet mit Entstaubungsanlagen, Kontrolle des Lärmpegels (<85 dB), entspricht den Umweltanforderungen.
• Korrosionsschutzbehandlung:
  • Feuerverzinken: Eintauchen in Zinkschmelze (450-480°C), Zinkschichtdicke 60-80 μm, Korrosionsbeständigkeit 10-15 Jahre.
  • Pulverbeschichtung: Epoxid-Grundierung + Polyurethan-Decklack (Gesamtdicke 80-120 μm), Farbe meist orange/weiß, mit Reflexionseffekt, entspricht MUTCD oder GB 5768 Standard.
  • Edelstahl: Bürsten (Rauheit Ra 0,8-1,6 μm), keine zusätzliche Beschichtung erforderlich.
• Reflexstreifen: Anbringen von Reflexfolie (3M oder ähnliche Marke) oder Formpressen von Reflexstreifen, um die Sichtbarkeit bei Nacht zu erhöhen.

（6）Montage

• Modularer Aufbau: Die Bauteile werden durch Schrauben, Stifte oder Ketten verbunden, einige sind mit Rädern (Polyurethan- oder Gummiräder, Tragfähigkeit 100-200 kg) oder Griffen ausgestattet.
• Provisorische Montage: Die modulare Montage wird im Werk abgeschlossen, um die Abmessungen (Abweichung <±2 mm) und die Verbindungsstabilität zu überprüfen.
• Montage von Zubehör: Wie z. B. Bodenanker (Kippkraft 10 kN), Reflexstreifen oder LED-Leuchten (12-24 V Niederspannungsversorgung).
• Hinweis: Die Schrauben müssen hochfest sein (Festigkeitsklasse 8.8 oder höher), mit Sicherungsscheiben versehen sein, um sicherzustellen, dass sie sich bei längerem Gebrauch nicht lösen.