Systemkomponenten Apparatebau

CNC-gefertigte Bauteile mit vollständiger Prozesskette

Apparate stehen selten allein. Ein Druckbehälter braucht Flansche, Stutzen, Anschlussplatten und Verbindungselemente, die auf den Mikrometer genau passen müssen. Ein Wärmetauscher braucht Rohre, Böden und Rohrplatten mit definierten Passsitzen. Eine Filteranlage braucht Gehäuseteile, Deckel, Dichtflächen und Befestigungskomponenten, die unter Betriebsdruck dicht bleiben. All diese Teile nennt man Systemkomponenten im Apparatebau – und ihre Qualität entscheidet darüber, ob der Apparat als Ganzes das leistet, wofür er gebaut wurde. W. Andreas Pfeiffer in Zirndorf fertigt genau diese Systemkomponenten: CNC-gedrehte und CNC-gefräste Bauteile für den Apparatebau, aus Stahl, Edelstahl und Aluminium, nach Kundenzeichnung oder CAD-Modell, mit TÜV-geprüftem Qualitätsmanagement und vollständiger Prüfdokumentation.

Was Systemkomponenten im Apparatebau sind

Im Apparatebau bezeichnet man als Systemkomponenten alle mechanisch gefertigten Einzelteile und Baugruppen, die in Apparaten, Behältern, Anlagen und verfahrenstechnischen Systemen verbaut werden. Sie sind keine Normteile aus dem Katalog, sondern zeichnungsgebundene Teile, die für einen bestimmten Apparat konstruiert und nach dessen Spezifikation gefertigt werden. Typische Systemkomponenten im Apparatebau, die bei Pfeiffer gefertigt werden: Flansche aller Typen, von einfachen Plattflanschen bis zu Gewindeflanschen und Bundbuchsen, die Rohrleitungen, Stutzen und Anschlüsse an den Apparat anbinden. Rohrplatten und Rohrböden für Wärmetauscher, bei denen die Lochrastertoleranz und die Oberflächengüte der Rohraufnahmebohrungen direkt die Dichtwirkung der eingewalzten Rohre bestimmen. Deckel, Blinddeckel und Revisionsdeckel für Behälter und Apparate mit planen Dichtflächen und Bohrungsrastern nach Druckgerätezeichnung. Stutzen und Stutzenflanschen für Zu- und Abläufe, Messstellen und Entleerungen. Halter, Konsolen und Abstützungen für Apparate und Rohrleitungen. Gehäuseteile für Armaturen, Ventile und Regler sowie Inneneinbauten wie Siebplatten, Prallbleche und Verteilerplatten.

CNC-Drehen von Systemkomponenten für den Apparatebau

Viele Systemkomponenten im Apparatebau sind rotationssymmetrisch: Flansche, Stutzen, Rohrstücke, Buchsen, Schraubenimitationen für Sonderverbindungen. Beim CNC-Drehen entstehen diese Teile mit den engen Toleranzen, die im Apparatebau an Dichtflächen und Passungen gefordert werden. Auf den Drehmaschinen bei Pfeiffer sind Mehrachsenbearbeitung in einer Aufspannung und die direkte Datenübernahme aus dem CAM-System möglich. Dichtflächen werden auf die geforderte Oberflächengüte Ra geschlichtet, Passsitze für O-Ringe und Flachdichtungen werden maßgenau gefertigt, und Gewindestutzen werden mit der richtigen Toleranzklasse hergestellt, damit die Verbindung unter Druck dicht bleibt. Materialien für gedrehte Systemkomponenten im Apparatebau sind Stahl in verschiedenen Güten (S235, P265GH, 42CrMo4), Edelstahl 1.4301, 1.4571 und 1.4404 für korrosive Medien sowie Aluminium für gewichtsoptimierte Komponenten.

CNC-Fräsen von Systemkomponenten für den Apparatebau

Wo die Geometrie nicht rotationssymmetrisch ist, übernimmt das CNC-Fräsen. Anschlussplatten mit Bohrungsrastern, Halter mit mehreren Bearbeitungsseiten, Gehäuseteile mit Taschen und Dichtflächen, Inneneinbauten mit komplexen Konturen. Pfeiffer setzt auf 3-, 4- und 5-Achs-Fräsbearbeitung und kann geometrisch anspruchsvolle Systemkomponenten in einer Aufspannung vollständig fertigstellen.

Im Apparatebau ist die Einhaltung von Lagetoleranzen zwischen mehreren Dichtflächen und Bohrungen besonders kritisch. Wenn ein Deckel auf einer Behälterböden aufsitzt und gleichzeitig vier Stutzen ausgerichtet sein müssen, darf die Bezugsgeometrie nicht durch Umspannfehler verloren gehen. Mehrfachaufspannung durch 5-Achstechnik verhindert genau das.

Werkstoffe für Systemkomponenten im Apparatebau

Die Werkstoffwahl bei Systemkomponenten im Apparatebau richtet sich nach dem Medium, dem Druck, der Temperatur und den geltenden Normen und Zulassungen. Für drucktragende Komponenten wie Flansche, Deckel und Stutzen werden Druckbehälterstähle wie P265GH oder P355GH nach EN 10028 verwendet. Diese Stähle haben definierte Mindestzähigkeiten und sind für Druckgeräte nach der Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU zugelassen. Edelstahl ist der Standard, sobald korrosive Medien im Spiel sind: Säuren, Laugen, Chloride, Lebensmittel, Pharmazeutika. Für aggressive Chloridmedien kommt 1.4571 (Titan-stabilisierter Edelstahl) oder 1.4404 zum Einsatz, für weniger aggressive Anwendungen reicht 1.4301. Aluminium wird im Apparatebau dort eingesetzt, wo das Gewicht des Apparats ein Auslegungskriterium ist, zum Beispiel bei tragbaren Einheiten oder fliegendem Gerät. Pfeiffer bearbeitet das gesamte Standardspektrum und klärt bei Sondermaterialien oder Hochtemperaturwerkstoffen vorab die Fertigbarkeit direkt mit dem Kunden.

Qualitätssicherung für drucktragende Systemkomponenten

Im Apparatebau ist Qualitätssicherung keine Kür, sondern Pflicht. Drucktragende Bauteile unterliegen der Druckgeräterichtlinie 2014/68/EU, und viele Kunden verlangen Werkszeugnis 3.1 nach EN 10204, Maßprüfprotokolle und Materialidentifikation. Diese Anforderungen kennt Pfeiffer. Die Qualitätssicherung bei Pfeiffer läuft auf mehreren Ebenen: Konstruktionsdaten werden direkt in das CAM-System übernommen, kein manueller Datentransfer, keine Programmierfehler durch falsch abgelesene Maße. An der Maschine überwacht die Echtzeit-Prozessüberwachung Abweichungen während der Bearbeitung. Nach der Fertigung wird jedes Bauteil digital vermessen. Bei Systemkomponenten mit mehreren Funktionsflächen, engen Lagetoleranzen oder Bohrungsrastern kommt 3D-Koordinatenmesstechnik zum Einsatz. Das TÜV-geprüfte Qualitätsmanagement ist die extern bestätigte Grundlage für die Lieferantenqualifizierung. Prüfprotokolle und Maßberichte werden auf Wunsch mitgeliefert.

Von der einzelnen Systemkomponente bis zur Baugruppe

Viele Kunden im Apparatebau brauchen nicht nur ein einzelnes Bauteil, sondern eine fertige Baugruppe: Flansch mit aufgeschweißtem Stutzen und Druckprüfung, Anschlussgruppe mit mehreren Stutzen und Dichtflächen, Filtergehäuse komplett mit Siebplatte, Deckel und Befestigungselementen.

Pfeiffer koordiniert über bewährte Partnerunternehmen die notwendigen Folgeprozesse: Wärmebehandlung und Härten für drucktragende Teile aus Vergütungsstahl, Eloxieren und Vernickeln für Oberflächenschutz und Medienkontakt, Laserbeschriftung für Teileidentifikation und Materialrückverfolgung sowie Baugruppenmontage zu vollständigen Einheiten.

Der Auftraggeber bekommt ein fertig veredeltes und geprüftes Bauteil oder eine vollständige Baugruppe, ohne selbst Fertigungsbetrieb, Härterei und Oberflächenbeschichter koordinieren zu müssen.

Einzelteile, Prototypen und Kleinserien ohne Mindestmenge

Viele spezialisierte Präzisionsdrehereien fertigen erst ab Stückzahl 1.000 aufwärts. Das ist für ihre Anwendungsfälle wirtschaftlich sinnvoll. Wer im Maschinenbau einen Prototyp Im Apparatebau gibt es selten Massenteile. Eine neue Anlage braucht vielleicht drei Flansche einer Sorte und zwei einer anderen. Ein Ersatzteil für eine laufende Anlage kommt in Stückzahl eins. Ein neues Apparatekonzept braucht einen Musterflansch vor der Serienbestellung. Pfeiffer nimmt all diese Aufträge an. Die vollständige CAD-CAM-CNC-Prozesskette senkt den Programmieraufwand pro Bauteil so weit, dass auch kleine Stückzahlen wirtschaftlich darstellbar bleiben. Ist eine Geometrie einmal im System angelegt, wird der Wiederholauftrag schnell aufgesetzt, weil die Teilehistorie bereits vorliegt.

Standort Zirndorf – in der Metropolregion Nürnberg, nahe an der Prozessindustrie

Zirndorf liegt in der Metropolregion Nürnberg, einer der industriestärksten Regionen Bayerns mit dichter Konzentration an Anlagenbauern, Apparateherstellern, Prozessindustrie und Chemiebetrieben. Für Kunden aus Nürnberg, Fürth, Erlangen, Ansbach und dem fränkischen Raum sind die Wege kurz, wenn ein Muster besprochen oder eine Konstruktionsänderung direkt abgestimmt werden soll. Pfeiffer beliefert darüber hinaus Kunden aus ganz Deutschland und dem europäischen Ausland. Die regionale Nähe zur Industrie der Metropolregion ist ein Ausgangspunkt, kein Limit.

Häufige Fragen: Systemkomponenten im Apparatebau

Was sind Systemkomponenten im Apparatebau?

Systemkomponenten sind zeichnungsgebundene Einzelteile und Baugruppen, die in Apparaten, Behältern und verfahrenstechnischen Anlagen verbaut werden: Flansche, Stutzen, Deckel, Rohrplatten, Inneneinbauten und Verbindungselemente. Sie unterscheiden sich von Normteilen dadurch, dass sie für einen bestimmten Apparat konstruiert und nach dessen Spezifikation gefertigt werden.

Welche Werkstoffe werden für Systemkomponenten im Apparatebau verarbeitet?

Das Standardspektrum umfasst Baustahl und Druckbehälterstähle wie P265GH und P355GH, Edelstahl 1.4301, 1.4571 und 1.4404 sowie Aluminium. Bei Sondermaterialien empfiehlt sich die direkte Abstimmung vorab.

Können bei Pfeiffer auch drucktragende Bauteile mit Werkszeugnis 3.1 gefertigt werden?

Ja. Pfeiffer kann Prüfprotokolle und Maßberichte liefern und koordiniert auf Wunsch auch die Beschaffung von Werkszeugnissen 3.1 nach EN 10204 für drucktragende Komponenten. Die genauen Anforderungen werden bei der Auftragsklärung besprochen.

Welche Toleranzen sind an Dichtflächen und Passsitzen erreichbar?

An Dichtflächen werden Oberflächengüten Ra 1,6 und feiner reproduzierbar erreicht. Passsitze für O-Ringe und Flachdichtungen werden nach den geforderten Toleranzklassen gefertigt. Bei engen Anforderungen empfiehlt sich eine direkte technische Abstimmung.

Gibt es eine Mindestmenge bei Pfeiffer?

Nein. Pfeiffer fertigt ausdrücklich auch Einzelteile, Prototypen und Ersatzteile. Die vollständige CAD-CAM-Prozesskette macht auch kleine Stückzahlen wirtschaftlich darstellbar.