Lichte aluminium legeringen voor zware uitdagingen
EURAD heeft aan de hand van twee vragen uit twee geheel verschillende markten een aluminium legering gezocht en gevonden welke vervolgens samen met de hulp van een hooggekwalificeerde aluminium gieterij doorontwikkeld kon worden tot een legering geschikt voor de productie van gegoten aluminium koppelstukken voor scheepslaadarm koppelingen met tankschepen en voor wielkernen van achtbanen. Naast deze toepassingen zijn er nog vele andere toepassingen denkbaar waar een gewichtsbesparing gewenst is en tegelijkertijd een hoge veiligheid bij drukken of wisselbelastingen essentieel is.
Achtergrond
De scheepslaadarmen in havens zorgen ervoor dat de lading van tankers verlaad kan worden naar opslagtanks of andersom. Koppelstukken zorgen voor de koppeling tussen de scheepslaadarm en het scheepsmanifold. Door operationeel verantwoordelijken werd gezocht naar lichte koppelstukken die voldoen aan de drukvat eisen gesteld door de Dienst voor het Stoomwezen. De veelgebruikte zware stalen koppelstukken wilde men graag vervangen om, door beperking van het gewicht, eventuele blessures zoals rugklachten bij het personeel op de dokken te vermijden. Daarnaast speelde de eenvoudigere handling van een lichter koppelstuk ook een belangrijke rol.
Lichtmetaal legering voor drukhoudende componenten zoals de EURAD koppelstukken
Na een intensieve literatuurstudie over de diverse aluminium gietlegeringen kwam EURAD tot de conclusie dat de legering een AlMg legering moest worden. Deze diende echter qua rek nog veredeld te worden om aan de Dienst voor het Stoomwezen eis voor een rek boven de 10% te kunnen voldoen. De samenstelling van de ALMg4,5 gietlegering werd door het verwijderen van de bros makende elementen zodanig aangepast dat in 1989 - mede dankzij een intensieve samenwerking met een gespecialiseerde aluminium gieterij - het doel werd bereikt: een lichtmetaal gietlegering met een rek boven de 10%. De legering is in een VdTÜV-Werkstoffblatt vastgelegd en geaccepteerd om te worden toegepast voor het produceren van drukhoudende componenten. De legering is zeer corrosievast en daarmee uitstekend geschikt voor gebruik in en bij zeehavens.
Lichtmetaal legering E39 voor EURAD achtbaan wielkernen
Binnen de wereld van achtbanen zijn gewichtsbesparing en maximale veiligheid tegelijkertijd aan de orde. Dat kan tot flinke uitdagingen leiden. Om de bovenstaande aluminium legering toe te passen voor de productie van achtbaan wielkernen bleek het mogelijk om de legering zodanig aan te passen dat de aluminium wielkernen - indien belast onder de knik in de Wöhlercurve - oneindig veel wisselbelastingen kunnen verdragen. Verder was er de eis dat een kortstondige temperatuurbelasting tot 160 °C de mechanische eigenschappen van het wielkern materiaal niet zal veranderen (160 °C is de temperatuur die ontstaat tijdens de exotherme reactie tijdens de wielkern (her)bekleding).
De legering zoals gebruikt voor de EURAD aluminium koppelstukken werd aangepast en in 1991 werd het doel voor de wielkernen bereikt. Een lichtmetaal gietlegering met een rek van 12%, dat als wielkern oneindig veel wisselbelastingen kan weerstaan en waarvan de mechanische eigenschappen niet veranderden bij een kortstondige temperatuurbelasting tot 160 °C. Dit lichtmetaal is E39 genoemd.
De bestaande ontwerpen zijn gecontroleerd en goedgekeurd door TÜV Fliegende Bauten volgens DIN EN 13814.
De legering is zeer corrosievast en daarmee ook uitstekend geschikt voor gebruik in natte attracties.
Naast het voordeel van gewichtsbesparing is er het voordeel van een lange bedrijfs levensduur van de E39 aluminium wielkernen. Het vernieuwen van de wielbekleding is namelijk onbeperkt mogelijk. Een service die EURAD graag voor haar opdrachtgevers laat uitvoeren waardoor de zekerheid ontstaat dat een en ander correct gebeurt. Op de materiaaleigenschappen van het lichtmetaal E39 als toepassing voor achtbaan wielkernen, kan door Eurad 10 jaar garantie worden gegeven.
Vaak worden in attracties G-AlSi aluminium wielkernen toegepast. De G-AlSi legering bezit veelal een rek lager dan 3% en kan geen oneindig aantal wisselbelastingen en geen regelmatige temperatuur verhoging tot 160 °C. verdragen. Deze wielkernen zullen zeker door de wisselbelastingen en de benodigde herbekledingen, breukgevoelig worden en daarmee onveilig. Bij de EURAD E39 wielkernen zijn de materiaaleigenschappen van de aluminium wielkernen gegarandeerd, continu en constant.
Aluminium producten uit 1 stuk
De in één stuk gegoten aluminium producten van EURAD hebben een hoge kwaliteit ten opzichte van producten die door lassen samengesteld worden. Door lassen wordt warmte toegevoerd dat de materiaal samenstelling van de aluminium legering plaatselijk kan wijzigen hetgeen de productveiligheid zeer nadelig kan beïnvloeden. De uit één stuk gegoten producten zijn in de regel hoogwaardiger wat ook resulteert in een langere bedrijfslevensduur en hogere bedrijfsveiligheid.
