Die Glasfasertanks Sie haben in verschiedenen industriellen Anwendungsbereichen an Bedeutung gewonnen, da sie wichtige Eigenschaften wie Korrosionsbeständigkeit, geringes Strukturgewicht, Flexibilität bei der Konstruktion und die Möglichkeit der Fertigung in großen Abmessungen vereinen.
Diese Kombination ist besonders relevant für Branchen, in denen Wasser, Abwasser, Prozesslösungen oder mit dem Material verträgliche Chemikalien gelagert werden müssen. In vielen dieser Umgebungen kann die Korrosion von Metallkonstruktionen hohe Kosten für Anstriche, Beschichtungen, Inspektionen, Reparaturen und Betriebsunterbrechungen verursachen.
Die Leistungsfähigkeit eines Glasfasertanks hängt jedoch nicht nur vom äußeren Erscheinungsbild oder der Wandstärke ab. Sie ergibt sich aus dem Zusammenspiel von Entwurf, Harzsystem, chemische Barriere, Faserausrichtung, Herstellungsverfahren, Aushärtung, Einbau und tatsächliche Betriebsbedingungen.
Was sind Glasfasertanks?
Glasfasertanks sind Behälter, die aus einem Verbundwerkstoff bestehen, der sich aus Glasfasern und einer Harzmatrix zusammensetzt. In Brasilien ist dieses Material unter dem Namen GFK – glasfaserverstärkter Kunststoff. International ist die Abkürzung GFRP weit verbreitet.
In einem Verbundwerkstoff hat jede Komponente eine bestimmte Funktion. Die Fasern tragen vor allem zur mechanischen Leistungsfähigkeit bei, während das Harz diese Fasern umhüllt, schützt und in der konstruktionsmäßig vorgegebenen Position hält.
Diese Kombination ermöglicht die Entwicklung von Konstruktionen, die Leichtigkeit, mechanische Festigkeit und Eignung für verschiedene industrielle Umgebungen vereinen. Die endgültige Leistungsfähigkeit hängt jedoch von der richtigen Auswahl der Werkstoffe und dem bei der Herstellung angewandten Verfahren ab.
Sind Glasfaser und GFK dasselbe?
Nicht ganz. Glasfaser ist das Verstärkungselement. GFK ist das Gesamtmaterial, das aus der Glasfaser in Verbindung mit dem Harz und – je nach Anwendungsbereich – mit Vliesen, Matten, Geweben und anderen Komponenten besteht.
Daher ist die bloße Aussage, dass “Glasfaser chemikalienbeständig ist”, eine Vereinfachung. In der Praxis hängt die chemische Beständigkeit des Tanks stark vom Harzsystem, der inneren Barriere, der Aushärtung und den Einsatzbedingungen ab.
Wie ist die Wand eines GFK-Tanks aufgebaut?
Die Bauweise kann je nach Projekt variieren, doch ein Industrietank verfügt in der Regel über Bereiche mit unterschiedlichen Funktionen.
Die dem Medium am nächsten liegende Schicht kann als innere Kontaktfläche dienen. Darunter kann sich eine chemische Barriere befinden, die den strukturellen Teil vor dem gelagerten Medium schützen soll.
Der tragende Bereich ist dafür zuständig, Belastungen wie das Gewicht der Flüssigkeit, Umfangslasten, Wind, Schwingungen, Druck oder Unterdruck aufzunehmen, sofern diese in der Konstruktion vorgesehen sind. Schließlich kann die Außenfläche mit einer Oberflächenbehandlung und einem Schutz versehen werden, die für die Einbauumgebung geeignet sind.
Vereinfacht ausgedrückt kann die Wand Folgendes enthalten:
- Auskleidung oder Innenfläche;
- Chemische Barriere;
- Übergangsschichten;
- Strukturelle Schichten;
- Außenverkleidung;
- Zusätzlicher Umweltschutz, falls erforderlich.
Highlight: Ein GFK-Tank ist kein homogenes Bauteil. Seine Schichten können unterschiedliche chemische, mechanische und schützende Funktionen erfüllen.
Welche Formate können hergestellt werden?
Die Flexibilität von Verbundwerkstoffen ermöglicht die Herstellung verschiedener Konfigurationen, wie zum Beispiel:
- Vertikale Tanks;
- Horizontale Tanks;
- Aufgestellte Behälter;
- Tanks mit flachem Boden;
- Tanks mit konischem Boden;
- Prozessbehälter;
- Großraumbehälter;
- Spezielle zylindrische Konstruktionen;
- Tanks, die direkt am Aufstellungsort hergestellt werden.
Die Geometrie sollte nicht allein nach den Vorlieben des Käufers ausgewählt werden. Bei der Planung müssen Kapazität, gelagerter Stoff, Dichte der Flüssigkeit, Temperatur, Aufstellfläche, Anschlüsse, Rührwerke, Druck, Vakuum und externe Belastungen berücksichtigt werden.
Warum sind Glasfasertanks chemikalienbeständig?
Die chemische Beständigkeit ist eines der Merkmale, die am häufigsten mit GFK-Behältern in Verbindung gebracht werden. Das bedeutet jedoch nicht, dass jede Faser- und Harzzusammensetzung für jede Substanz verwendet werden kann.
Die Leistung hängt von der Kompatibilität zwischen dem gelagerten Produkt und dem im Tank verwendeten System ab. Konzentration, Temperatur, Kontaktzeit und Betriebsbedingungen können das Verhalten des Materials erheblich beeinflussen.
Welche Funktion hat das Harz?
Das Harz bildet die Matrix des Verbundwerkstoffs. Es hält die Fasern in geordneter Anordnung, überträgt Kräfte zwischen ihnen und bildet eine Schutzbarriere gegenüber der Umgebung.
Zu den auf dem Markt erhältlichen Systemen zählen Polyester- und Vinylesterharze sowie speziell für bestimmte Anwendungen entwickelte Formulierungen. Die Auswahl sollte auf der Grundlage technischer Informationen und Kompatibilitätsdaten erfolgen.
Ein und derselbe Stoff kann unterschiedliche Lösungen erfordern, wenn sich seine Konzentration oder Temperatur ändert. Daher sollte die Auswahl nicht allein anhand des Handelsnamens des gelagerten Produkts erfolgen.
Was ist die chemische Barriere?
Die chemische Barriere ist der innere Bereich, der so ausgelegt ist, dass er dem Kontakt mit der Flüssigkeit standhält und deren Wechselwirkung mit der Strukturschicht verringert.
Seine Leistungsfähigkeit hängt von Faktoren wie den verwendeten Materialien, der Wandstärke, der Gleichmäßigkeit, der Aushärtung, der Oberflächenbeschaffenheit und der Fertigungsqualität ab. Mängel in diesem Bereich können die Funktionsfähigkeit des Tanks beeinträchtigen, selbst wenn der strukturelle Teil auf den ersten Blick in Ordnung erscheint.
Die Barriere muss in die übrige Struktur integriert werden. Es reicht nicht aus, eine Innenbeschichtung aufzutragen, ohne deren Haftfestigkeit, ihre Verträglichkeit mit dem Strukturharz und die Betriebsbedingungen zu berücksichtigen.
Sind GFK-Tanks gegen alle Chemikalien beständig?
Nein. GFK-Tanks sind nicht automatisch gegen alle Chemikalien beständig. Bei der Kompatibilitätsprüfung sind der Stoff, die Konzentration, die Temperatur, der Druck, die Einwirkzeit, das Harzsystem und die Beschaffenheit der inneren Barriere zu berücksichtigen.
Dadurch lassen sich zwei häufige Fehler vermeiden: die Wahl eines für die Aufgabe ungeeigneten Materials oder die Festlegung einer übermäßig komplexen und teuren Lösung für eine einfache Anwendung.
Für die Prüfung der Kompatibilität erforderliche Informationen
| Faktor | Warum muss dies analysiert werden? |
|---|---|
| Gelagerter Stoff | Legt die erforderliche chemische Beständigkeit fest |
| Konzentration | Sie können die Intensität der chemischen Wechselwirkung verändern |
| Temperatur | Beeinflusst das Verhalten und die Haltbarkeit des Harzes |
| Dichte | Beeinflusst die hydrostatischen Belastungen auf den Tank |
| Überdruck oder Unterdruck | Erzeugt spezifische strukturelle Kräfte |
| Unruhe | Es kann dynamische Belastungen und Schwingungen erzeugen |
| Belichtungszeit | Unterscheidet zwischen temporären und Dauerkontakten |
| Außenbereich | Wind, Sonne, Feuchtigkeit und die industrielle Umgebung beeinflussen das Projekt |
| Erwartete Lebensdauer | Legt Werkstoffe, Wandstärken und den Prüfplan fest |
| Anwendbare Vorschrift | Legt die technischen und dokumentarischen Anforderungen des Projekts fest |
Die Auswahl des GFK muss auf der Grundlage der vollständigen Betriebsbedingungen erfolgen und darf sich nicht nur nach dem Tankvolumen richten.
Langlebigkeit, Wartung und industrielle Effizienz
Die Lebensdauer eines Glasfasertanks hängt direkt von der Qualität der Konstruktion und der Fertigung ab. Wenn das Material für die jeweilige Anwendung geeignet ist und die Anlage unter den vorgesehenen Bedingungen betrieben wird, kann GFK Probleme im Zusammenhang mit der Korrosion von Eisenwerkstoffen verringern.
Das bedeutet jedoch nicht, dass keinerlei Inspektionen oder Wartungsarbeiten erforderlich sind. Wie jede industrielle Anlage muss auch der Tank während seiner gesamten Betriebsdauer überwacht werden.
Warum rostet GFK nicht wie Stahl?
Rost ist ein Vorgang, der mit der Oxidation von eisenhaltigen Werkstoffen zusammenhängt. Da GFK kein eisenhaltiger metallischer Werkstoff ist, unterliegt es diesem Mechanismus nicht.
Es kann jedoch zu anderen Arten von Beschädigungen kommen, wenn es unverträglichen Substanzen, übermäßigen Temperaturen, Strahlung, Stößen, unvorhergesehenen Belastungen oder Herstellungsfehlern ausgesetzt ist.
Die zutreffendere Aussage lautet daher, dass das GFK weist Korrosionsbeständigkeit in Anwendungen auf, für die es ordnungsgemäß spezifiziert wurde, und nicht, dass es unzerstörbar wäre.
Wovon hängt die Lebensdauer eines Tanks ab?
Es gibt keine einheitliche Lebensdauer, die für alle Tanks gilt. Die Lebensdauer hängt von einer Reihe von Faktoren ab:
- Chemische Verträglichkeit;
- Betriebstemperatur;
- Tragwerksplanung;
- Auswahl des Harzes;
- Faserqualität;
- Schichtdicke;
- Herstellungsprozess;
- Heilungsgrad;
- Gründung und Unterstützung;
- Installation;
- Umweltexposition;
- Regelmäßige Inspektion;
- Vorbeugende Wartung;
- Einhaltung der Auslegungsbedingungen.
Eine scheinbar einfache Änderung im Prozess, wie beispielsweise die Erhöhung der Temperatur oder die Änderung der Konzentration der Substanz, kann eine neue technische Bewertung erforderlich machen.
Inwiefern verbessert ein geringes Gewicht die Effizienz?
Im Vergleich zu vielen gleichwertigen Lösungen aus Metall kann GFK ein geringeres Strukturgewicht aufweisen. Dies erleichtert in der Regel den Transport, die Handhabung, das Anheben und die Montage.
Bei bestimmten Projekten kann eine Gewichtsreduzierung auch die Belastungen auf Fundamente, Hilfskonstruktionen und Förderanlagen verringern. Die tatsächlichen Auswirkungen müssen je nach Abmessungen und Aufstellungsort bewertet werden.
Für den Hersteller kann das geringe Gewicht bestimmte Produktionsschritte vereinfachen. Für den Endkunden kann es die logistische Komplexität verringern, insbesondere wenn der Tank in der Nähe des Einsatzortes hergestellt wird.
Wie lassen sich die Gesamtbetriebskosten ermitteln?
Der Kaufpreis deckt nicht die gesamten Kosten der Ausrüstung ab. Eine umfassendere Analyse sollte Folgendes berücksichtigen:
- Entwurf und Fertigung;
- Verkehr;
- Heben;
- Installation;
- Stiftung;
- Korrosionsschutzmaßnahmen;
- Inspektionen;
- Reinigung;
- Wartung;
- Reparaturen;
- Betriebsunterbrechungen;
- Ersetzung;
- Entsorgung am Ende der Lebensdauer.
Highlight: Das Gerät, das in der Anschaffung am günstigsten ist, ist nicht unbedingt auch im laufenden Betrieb am wirtschaftlichsten.
Tanks aus Glasfaser, Stahl, Edelstahl oder Polyethylen?
Es gibt kein Material, das für alle Projekte gleichermaßen geeignet ist. GFK, Kohlenstoffstahl, Edelstahl und Thermoplaste weisen jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile auf.
Die Auswahl sollte auf der Grundlage der chemischen Verträglichkeit, der Temperatur, des Drucks, der Abmessungen, der Normen, der gewünschten Lebensdauer und der Wartungsfreundlichkeit erfolgen.
| Kriterium | GFK | Kohlenstoffstahl | Edelstahl | Polyethylen |
|---|---|---|---|---|
| Korrosionsbeständigkeit | Hoch, wenn korrekt angegeben | Das kann von der Lackierung oder Beschichtung abhängen | Variiert je nach Legierung und Werkstoff | Gut geeignet für kompatible Anwendungen |
| Strukturgwicht | Relativ niedrig | Hoch | Hoch | Bass |
| Anpassung | Entlassung | Entlassung | Entlassung | Stärker vom Produktionsprozess abhängig |
| Große Durchmesser | Mit einem geeigneten Verfahren möglich | Mögliche | Möglich, in der Regel jedoch mit höheren Kosten verbunden | In bestimmten Verfahren eingeschränkt |
| Korrosionsschutz | Es wird keine herkömmliche Metallfarbe verwendet | Häufig erforderlich | Das hängt vom Dienst ab | In der Regel nicht erforderlich |
| Betriebstemperatur | Das hängt vom Harz ab | Ist für hohe Temperaturen geeignet | Ist für hohe Temperaturen geeignet | In verschiedenen Anwendungsbereichen eingeschränkter einsetzbar |
| Reparierbarkeit | Möglich durch ein spezielles Verfahren | Möglich durch Schweißen und andere Verfahren | Möglich durch spezielle Methoden | Das hängt vom Material und von der Technik ab |
| Logistische Komplexität | Sie kann durch das geringe Gewicht oder die lokale Fertigung reduziert werden | Sie kann in großen Abmessungen hochgezogen werden | Sie kann in großen Abmessungen hochgezogen werden | Variiert je nach Größe |
Wann kann GFK von Vorteil sein?
Das Material kann eine interessante Alternative sein, wenn der Vorgang folgende Merkmale aufweist:
- Korrosive Umgebung;
- Mit dem Harz kompatibles Produkt;
- Anforderung an ein geringes Gewicht;
- Individuelle Geometrie;
- Großer Durchmesser;
- Geringerer Korrosionsschutzaufwand;
- Transportbeschränkung für den fertigen Tank;
- Notwendigkeit, die chemische Barriere und die Struktur zu integrieren.
Wann ist ein anderes Material möglicherweise besser geeignet?
Ein anderes Material kann vorzuziehen sein, wenn folgende Umstände vorliegen:
- Temperatur, die mit dem Harzsystem nicht kompatibel ist;
- Druck oder Unterdruck außerhalb der Auslegungskapazität;
- Stoff, dessen Verträglichkeit nicht nachgewiesen ist;
- Spezifische Vorschrift, die eine andere Lösung vorschreibt;
- Nicht berücksichtigtes Risiko;
- Unbekannte Betriebsbedingungen;
- Fehlende Halterung für die Inspektion des Verbundwerkstoffs.
Die Entscheidung sollte auf technischen Gesichtspunkten beruhen. Vereinfachte kommerzielle Vergleiche können wichtige Anforderungen an Sicherheit und Haltbarkeit verschleiern.
Wo werden Industrietanks aus GFK eingesetzt?
Glasfasertanks kommen in verschiedenen Bereichen zum Einsatz. Die Art der Anwendung hängt vom jeweiligen Projekt und dem gewählten Harzsystem ab.
Chemische Industrie
In diesem Bereich können die Tanks zur Lagerung kompatibler Lösungen, zur Herstellung von Mischungen, zur Unterstützung von Neutralisationsprozessen sowie zur Integration von Wasch- oder Aufbereitungssystemen verwendet werden.
Die chemische Beständigkeit ist wichtig, muss jedoch für jede Substanz und jede Betriebsbedingung geprüft werden.
Abwasserentsorgung und -behandlung
Kläranlagen können GFK-Behälter für Wasser, Prozesslösungen, Behandlungsmittel sowie für bestimmte Lagerungs- oder Neutralisierungsschritte einsetzen.
Die Leichtigkeit und die Möglichkeit, Konstruktionen mit hoher Tragfähigkeit herzustellen, machen das Material für Neubauprojekte und Erweiterungen interessant.
Bergbau und Düngemittel
Im Bergbau und bei der Düngemittelproduktion kommt es zu rauen Umgebungsbedingungen, Feuchtigkeit, chemischen Lösungen und kontinuierlichen Prozessen.
In solchen Fällen kann GFK für Reagenzien, Prozesswasser, verträgliche Lösungen und andere Anwendungsbereiche in Betracht gezogen werden, in denen chemische Beständigkeit erforderlich ist.
Papier und Zellstoff
In der Papier- und Zellstoffindustrie kommen Prozesse zum Einsatz, bei denen Wasser, Chemikalien und feuchte Umgebungen eine Rolle spielen. Tanks und andere Anlagen aus Verbundwerkstoffen können verwendet werden, sofern sie mit dem Medium und der Temperatur kompatibel sind.
Agrarindustrie
Zu den Anwendungsbereichen zählen Wasser, Reinigungslösungen, kompatible Flüssigdünger, Abwässer und andere in der Verarbeitung verwendete Produkte.
Die Spezifikation muss die Möglichkeit berücksichtigen, dass sich Konzentration und Zusammensetzung im Laufe des Betriebs ändern können.
Infrastruktur und Großprojekte
Großprojekte erfordern unter Umständen Behälter, die über herkömmliche Straßen nicht ohne Weiteres transportiert werden können.
In solchen Fällen kann die modulare Fertigung oder die Fertigung direkt vor Ort logistische Schwierigkeiten verringern und Abmessungen ermöglichen, die bei einem fertig montierten, transportierten Tank nicht realisierbar wären.
Wie funktioniert das Filament-Winding-Verfahren?
Filamentwickeln, auch Filamentwickeln genannt, ist ein Verfahren, bei dem Endlosfasern kontrolliert auf einen Dorn aufgebracht werden. Die Fasern durchlaufen in der Regel vor oder während des Wickelns ein System zur Imprägnierung mit Harz.
Die Bewegung zwischen Spannfutter und Dosierwagen bestimmt den Verlauf der Fasern. Dieser Verlauf wird so programmiert, dass Schichten mit Winkeln und Mustern entstehen, die der Struktur entsprechen.
Korthfiber präsentiert das Filamentwickeln als ein Verfahren, das speziell für ringförmige Strukturen wie Tanks, Rohre, Masten und Druckbehälter entwickelt wurde.
Wichtigste Schritte des Prozesses
Im Allgemeinen kann die Produktion Folgendes umfassen:
- Vorbereitung des Spannfutters;
- Aufbau des inneren Bereichs;
- Bildung der chemischen Barriere;
- Zuführung der Glasfaserkabel;
- Spannungsregelung;
- Imprägnierung mit Harz;
- Anmeldung gemäß dem Programm;
- Entstehung der strukturellen Schichten;
- Aushärtung des Komposits;
- Lösen oder Entfernen des Spannfutters;
- Einbau von Düsen und Zubehör;
- Oberfläche;
- Prüfung und Tests.
Die genauen Schritte variieren je nach Produkt, Ausrüstung, Harz und dem vom Hersteller angewandten Verfahren.
Warum ist der Faserwinkel wichtig?
Die Fasern entfalten ihre größte Wirksamkeit, wenn sie entsprechend den Belastungen ausgerichtet sind, denen die Konstruktion standhalten muss.
In einem Tank können Umfangs-, Längs- und lokale Spannungen auftreten. Die Anordnung der Fasern muss dem Gewicht der Flüssigkeit, der Geometrie, den Einlässen, der Durchmischung und anderen zu erwartenden Belastungen Rechnung tragen.
Ein ungeeignetes Wicklungsmuster kann in Bereichen mit geringer Beanspruchung zu viel Rohmaterial verbrauchen und gleichzeitig Schwachstellen an den Stellen erzeugen, an denen Festigkeit tatsächlich erforderlich ist.
Worauf wirkt sich die Spannungsregelung aus?
Die Spannung der Fäden beeinflusst die Verlegung der Fasern, die Verdichtung der Schichten und die Stabilität des Prozesses.
Eine unregelmäßige Spannung kann zu Fehlausrichtungen, Wellenbildung, ungleichmäßiger Verteilung und Abweichungen in der Geometrie des Werkstücks führen. Daher müssen Industriemaschinen während des Arbeitszyklus stabile Parameter aufrechterhalten.
Welche Bedeutung hat das Verhältnis zwischen Fasern und Harz?
Das Harz ist unerlässlich, um die Fasern zu umhüllen und zu schützen, doch ein Überschuss an Harz bedeutet nicht zwangsläufig eine höhere Festigkeit. Ebenso kann zu wenig Harz zu einer unzureichenden Imprägnierung und zu Mängeln führen.
Der Prozess muss auf eine angemessene und reproduzierbare Verteilung gemäß der Produktspezifikation abzielen.
Inwiefern trägt die CNC-Steuerung zur Fertigung bei?
Die CNC-Steuerung ermöglicht die Koordination von Bewegungen, Geschwindigkeiten, Verfahrwegen und Achsen der Maschine.
Zu den potenziellen Vorteilen gehören:
- Wiederholgenauigkeit zwischen den Werkstücken;
- Kontrolle des Wickelmusters;
- Einstellung der Winkel;
- Reduzierung manueller Abweichungen;
- Standardisierung des Zyklus;
- Bessere Geschwindigkeitskontrolle;
- Möglichkeit zur Herstellung programmierter Geometrien;
- Skalierbarkeit des Betriebs.
Die Automatisierung macht technisches Fachwissen nicht überflüssig. Planung, Programmierung, Materialauswahl, Vorbereitung, Aushärtung und Prüfung sind nach wie vor von entscheidender Bedeutung.
Kommentar zum internen Link: Fügen Sie hier den Artikel “Filament Winding: Wie funktioniert die Technologie zur Herstellung von Glasfasertanks und -rohren?” ein.
Korthfiber-Technologie für den Tankbau
Korthfiber entwickelt Filament-Winding- und Pultrusionsanlagen für Unternehmen, die Bauteile aus Verbundwerkstoffen herstellen möchten. Im Bereich der Tanks hängt die Auswahl der Maschine in erster Linie von den Abmessungen, der Geometrie, der Produktionskapazität und der Art des gewünschten Produkts ab.
Das bedeutet, dass Korthfiber als Lieferant der Produktionstechnologie fungiert. Die Verantwortung für die Konstruktion des Tanks, die Materialauswahl, die Fertigung und die Konformität des Endprodukts liegt bei dem Unternehmen, das die Anlage nutzen wird, sowie bei den beteiligten Fachleuten.
BRUTTUS für große Tanks und Rohre
BRUTTUS wurde für die Herstellung von großdimensionierten Behältern und Rohren entwickelt.
Gemäß den von Korthfiber veröffentlichten Spezifikationen kann die Maschine Werkstücke mit einem Durchmesser von bis zu 5.000 mm und einer Länge von bis zu 15.000 mm bearbeiten, wobei die angegebene Geschwindigkeit bis zu 90 m/min beträgt. Die Lösung kann mit zwei bis vier Achsen sowie einer ASPCOD- oder CADFIL-CNC-Steuerung ausgestattet werden.
Dank des modularen Aufbaus lässt sich die Anlage an die jeweiligen Produktionsanforderungen anpassen. Die lokale oder Fernsteuerung ermöglicht Anpassungen während des Prozesses, während die CNC-Schnittstelle zur Wiederholgenauigkeit der Bewegungsbahnen beiträgt.
BRUTTUS ist besonders relevant für Hersteller, die folgende Produkte herstellen möchten:
- Industrietanks;
- Rohre mit großem Durchmesser;
- Behälter für die Abwasserentsorgung;
- Zylindrische Strukturen;
- Teile für die chemische Industrie;
- Produkte für die industrielle Lagerung.
BRUTTUS Vertical für Mega-Tanks
BRUTTUS Vertical bietet eine Lösung für eine der größten Herausforderungen der Branche: die Herstellung von Tanks, deren Transport in ihrer Gesamtheit kostspielig, komplex oder undurchführbar wäre.
Die Lösung wurde für die Fertigung direkt am Projektstandort konzipiert. Dank ihres modularen Aufbaus kann sie transportiert und in der Nähe des endgültigen Aufstellungsortes des Tanks montiert werden.
Korthfiber gibt eine Produktionskapazität für Tanks mit einem Durchmesser von bis zu 18 Metern und eine angegebene Geschwindigkeit von bis zu 90 m/min an. Die Anlage arbeitet im Vertikalverfahren, verfügt über eine CNC-Steuerung und kann vor Ort oder ferngesteuert betrieben werden.
Die Produktion vor Ort kann Folgendes reduzieren:
- Notwendigkeit, riesige Konstruktionen zu transportieren;
- Streckenbeschränkungen;
- Spezielle Transportvorgänge;
- Logistische Komplexität;
- Risiko von Transportschäden;
- Abhängigkeit von der Fertigung des Tanks in einem weit entfernten Werk.
Highlight: Der Hauptvorteil des vertikalen Systems besteht nicht nur darin, einen größeren Tank herzustellen. Es ermöglicht vielmehr eine andere Fertigungsstrategie, die näher am Aufstellungsort der Konstruktion erfolgt.
Die Abmessungen müssen in der Angebotsphase bestätigt werden, da Konfigurationen, Zubehör und Projektanforderungen die vorgeschlagene Lösung beeinflussen können.
Wie plant man eine Produktionslinie für GFK-Tanks?
Der Kauf der Maschine ist nur ein Teil der Implementierung. Ein industrieller Tankbetrieb muss Markt, Technik, Materialien, Ausrüstung, Personal, Infrastruktur und Qualitätskontrolle miteinander verzahnen.
Legen Sie fest, welche Produkte hergestellt werden sollen
Bevor das Unternehmen die Ausrüstung auswählt, muss es folgende Fragen beantworten:
- Welche Durchmesser werden hergestellt?
- Wie lang oder hoch werden die Teile sein?
- Welche Kapazitäten werden angeboten?
- Werden die Tanks standardisiert oder nach Maß gefertigt?
- Welche Branchen werden bedient?
- Wird es eine atmosphärische, druckbeaufschlagte oder spezielle Produktion geben?
- Wie viele Teile sollen pro Monat hergestellt werden?
Diese Antworten wirken sich auf das Spannfutter, die Nutzfläche, die Anzahl der Achsen, die Automatisierung, die Anordnung und die Peripheriegeräte aus.
Analysieren Sie den Markt, bevor Sie die Größe der Fabrik festlegen
Eine überdimensionierte Produktionslinie kann ungenutzt bleiben. Eine zu kleine Produktionslinie kann Aufträge einschränken und zu Verzögerungen führen.
Die Marktstudie sollte folgende Aspekte berücksichtigen:
- Regionale Nachfrage;
- Wettbewerb;
- Industriezweige;
- Die beliebtesten Größen;
- Abwasserentsorgungsprojekte;
- Logistikkosten;
- Installationsdienstleistungen;
- Wartung;
- Exportmöglichkeit;
- Ergänzende Produkte.
Planen Sie die Infrastruktur
Die Fabrik benötigt Platz für die Annahme von Rohstoffen, den Transport von Spindeln, die Fertigung der Teile sowie für die Aushärtung, Endbearbeitung und Prüfung.
Außerdem sind folgende Punkte zu bewerten:
- Industrielle Belüftung;
- Emissionskontrolle;
- Sichere Lagerung von Materialien;
- Elektrische Energie;
- Bereich der Endbearbeitung;
- Transport von Teilen;
- Laufkräne oder andere Systeme;
- Brandschutz;
- Schutzausrüstung;
- Training;
- Notfallmaßnahmen.
Die Schulung muss sowohl die Funktionsweise der Anlage als auch die Eigenschaften der Verbundwerkstoffe abdecken.
Planung, Inspektion und Qualitätskontrolle
Industrietanks müssen als technische Anlagen betrachtet werden und nicht nur als Lagerbehälter.
Bei der Auslegung sind Lasten, Stoffe, Temperatur, Umgebungsbedingungen, Geometrie, Auflager, Düsen und die erwartete Lebensdauer zu berücksichtigen.
Mindestangaben für das Projekt
Eine erste Bestandsaufnahme sollte Folgendes umfassen:
- Gelagertes Produkt;
- Zusammensetzung und Konzentration;
- Tiefst- und Höchsttemperatur;
- Dichte;
- Druck;
- Vakuum;
- Band;
- Geometrie;
- Installationsumgebung;
- Wind;
- Unruhe;
- Mundstücke und Zubehör;
- Art der Unterstützung;
- Stiftung;
- Beförderungsbedingungen;
- Anwendbare technische Norm.
Anwendbare technische Normen
Die Norm ASTM D3299-26 dient als Referenz für korrosionsbeständige Behälter aus glasfaserverstärkten Duroplasten.
Ihr Anwendungsbereich umfasst vertikale, oberirdisch aufgestellte zylindrische Behälter, die im Filamentwickelverfahren oder im Kontaktformverfahren hergestellt werden und für bestimmte aggressive Stoffe bei Atmosphärendruck bestimmt sind. Die Norm weist zudem darauf hin, dass besondere Druck-, Vakuum- und Temperaturbedingungen sowie spezielle Belastungen zusätzliche Überlegungen erfordern.
Die Einhaltung einer Norm ist keine automatische Folge des Kaufs einer Maschine. Sie hängt ab von:
- Projekt;
- Materialien;
- Verfahren;
- Qualifikation des Teams;
- Inspektion;
- Tests;
- Einträge;
- Rückverfolgbarkeit;
- Abschließende Dokumentation.
Relevante Inspektionen
Der Qualitätsplan kann Folgendes umfassen:
- Sichtprüfung;
- Maßprüfung;
- Beurteilung der Innenfläche;
- Dickenkontrolle;
- Prüfung der Düsen;
- Beurteilung des Heilungserfolgs;
- Dichtheitsprüfung;
- Erfassung der Materialien;
- Erfassung der Maschinenparameter;
- Rückverfolgbarkeit der Charge;
- Prüfung vor dem Versand;
- Regelmäßige Inspektionen während des Betriebs.
Die Wahl der Verfahren muss mit dem Projekt, der Norm, dem Risikograd und dem Verwendungszweck des Tanks vereinbar sein.
Wie wählt man die geeignete Technologie für die Herstellung von Tanks aus?
Die geeignete Technologie ist diejenige, die den Abmessungen, dem Produktionsvolumen und den technischen Anforderungen des Produkts entspricht.
Für kleinere Behälter und verschiedene zylindrische Werkstücke kann eine kompakte Lösung ausreichen. Bei Konstruktionen mit großem Durchmesser müssen die Kapazität des Spannfutters, die Steifigkeit der Maschine, die Bewegungsabläufe, der Platzbedarf und die Geschwindigkeit berücksichtigt werden.
Wenn der Tank zu groß ist, um transportiert zu werden, kann die vertikale Fertigung direkt vor Ort die praktikabelste Alternative sein.
Vor der Entscheidung empfiehlt es sich, Folgendes zu prüfen:
- Endprodukt;
- Durchmesser;
- Länge oder Höhe;
- Masse des Spannfutters;
- Anzahl der Teile;
- Zykluszeit;
- Anzahl der Achsen;
- CNC-System;
- Anzahl der Fäden;
- Spannungsregelung;
- Auftragen von Harz;
- Layout;
- Erweiterungsmöglichkeiten.
Die Auswahl der Maschine sollte sich nach dem Produkt und der gewünschten Kapazität richten. Das technische Team von Korthfiber kann Abmessungen, Verfahren, Automatisierung und Konfiguration bewerten, um eine auf das Projekt abgestimmte Lösung zu entwickeln.
Glasfasertanks und die Zukunft der industriellen Fertigung
Die Glasfasertanks Sie bieten eine vorteilhafte Kombination aus chemischer Beständigkeit, geringem Gewicht, Dimensionsstabilität und geringerer Abhängigkeit von metallischem Korrosionsschutz.
Diese Vorteile treten jedoch nicht isoliert auf. Das Ergebnis hängt von der chemischen Verträglichkeit, der Wahl des Harzes, dem Aufbau der inneren Barriere, der strukturellen Auslegung, der Faserausrichtung und der Kontrolle während der Herstellung ab.
Das Filamentwickeln bietet eine hohe Wiederholgenauigkeit, eine präzise Bahnführung und die Möglichkeit, zylindrische Strukturen in verschiedenen Größenordnungen herzustellen. Mit einer gut geplanten Produktionslinie kann der Hersteller sowohl kleine technische Behälter als auch großvolumige Tanks fertigen.
Korthfiber ist in diesem Bereich der Wertschöpfungskette tätig: Das Unternehmen entwickelt Maschinen und Lösungen für Firmen, die Tanks, Rohre, Masten, Druckbehälter und andere Konstruktionen aus Verbundwerkstoffen herstellen möchten. Das Portfolio umfasst kompakte Anlagen, Maschinen für große horizontale Bauteile sowie vertikale Systeme für vor Ort hergestellte Mega-Tanks.
Bei der Einführung eines GFK-Betriebs geht es um weit mehr als nur den Kauf einer Maschine – es bedeutet die Integration von Technik, Materialien, Automatisierung, Infrastruktur, Qualität und Geschäftsstrategie.
Wenn Sie eine Produktionslinie für GFK-Tanks einrichten oder erweitern möchten, wenden Sie sich bitte an das Team von Korthfiber und geben Sie die Abmessungen, die Produkte und die für das Projekt gewünschte Kapazität an.
