Bilddatenbank

Sowohl zur Dokumentation der Ergebnisse in Forschungs- und Entwicklungsprojekten als auch bei Schadensfällen
wird die digitale Fotographie und Bildverarbeitung eingesetzt. Mit Hilfe einer eigenen Bilddatenbank DHS V8.0
wird das umfangreiche Bildmaterial archiviert und steht jeder Zeit wieder zur Verfügung. Das System unterstützt
so ein effizientes Wissens- und Erfahrungs-Management.

Oracle Betriebsdatenbank
In der Oracle-Datenbank werden die Prozessdaten aus der Produktion erfasst. Die Datenbankstruktur wurde und wird im eigenen
Haus entwickelt und verfeinert. Die Daten stehen dann für die Qualitätskontrolle, die F&E und die Produktion mit verschiedenen
Auswertewerkzeugen zur Verfügung.

SPC-Software SEWSS
Für die statistische Auswertung und die graphische Darstellung wichtiger Prozessdaten wird die Software SEWSS eingesetzt.
Bei SEWSS handelt es sich um eine SPC-Lösung in Verbindung mit dem Statistiksoftwarepaket STATISTICA. Die Prozessdaten können
direkt aus der Oracle-Datenbank aufgerufen und statistisch untersucht werden.

Mikrohärteprüfer
Mit dem Mikrohärteprüfer ist es möglich, die Härte einzelner Mikrostrukturbereiche zu bestimmen.
Hierzu wird mit kleinen Lasten eine winzige Diamantpyramide (Vickers-Härte) in die Probe gedrückt.
Dies geschieht an einem mit dieser Prüfeinrichtung ausgestatteten Mikroskop, um den Ort des Härteeindrucks
genau festlegen zu können. Die Härte lässt sich ebenfalls unter dem Mikroskop anhand der Größe des zurück
bleibenden Eindrucks genau ermitteln.

Mikroskopie
Zur Grundausstattung eines metallographischen Labors gehören ein oder mehrere Mikroskope. Der durch die
Präparation sichtbargemachte kristalline Aufbau metallischer Werkstoffe kann so analysiert werden. Die
im Lichtmikroskop sichtbaren Bestandteile der Mikrostruktur (Gefüge) bewegen sich in den Größenordnungen
von mehreren Mikrometern bis hin zu mehreren Millimetern. Für kleinere Objekte ist dann der Einsatz der
Elektronenmikroskopie nötig. Für die bei Schienenschweißung auftretenden Gefüge und zu deren Analyse ist
jedoch die Auflösung von Lichtmikroskopen ausreichend. Die F&E der Thermit-Gruppe verfügt über
Stereomikroskope und -lupen. So ist für die visuelle Untersuchung der Werkstoffe und für eine Schadensanalyse
eine optimale Ausstattung vorhanden. An alle Geräte kann eine digitale Kamera angeschlossen werden, so
dass Untersuchungsergebnisse blitzschnell in bildlicher Form vorliegen. In Kombination mit der Bilddatenbank
ist darüber hinaus die Archivierung der Ergebnisse sichergestellt.

CAD-Software

Die Entwicklung und Konstruktion der Maschinen und Geräte bei der Elektro-Thermit für die Thermit-Gruppe
erfolgt mit Hilfe einer 3D-CAD-Software. Diese gestattet dem Konstrukteur die Abbildung auch schwieriger
Strukturen wie sie für die Modelle und Werkzeuge für die Herstellung der Verbrauchsstoffe notwendig sind.

CAM-Software
Die CAM-Software stellt die Schnittstelle zwischen der CAD-Konstruktion und der CNC-Maschine. Hier werden auf
Grundlage der CAD-Daten die Bearbeitungsschritte der CNC-Maschine festgelegt und das optimale Werkzeug ausgewählt.
Mit der Arbeitsfolge CAD-CAM-CNC wird die schnelle Umsetzung von Ideen aus der Entwicklungen ermöglicht.
Durch die Vermeidung von Handarbeit bei der Modellherstellung ist die Reproduzierbarkeit der gefertigten Produkte garantiert.

CNC-Bearbeitungszentrum
Auf der CNC-Maschine werden aus den vom CAD/CAM-System vorbereiteten Daten die Werkstücke gefräst. Die eingesetzte
Maschine ermöglicht eine Bearbeitung in 4 Achsen. Mit einem Messtaster als Zusatzmodul ist es auch möglich, Teile
dreidimensional zu digitalisieren.

Automatischer Härteprüfer EMCO M5U 300xy
Der Härteprüfer EMCO M5U 300xy erlaubt Messungen nach den Messverfahren Brinell, Vickers und Rockwell.
Die Auswertung der Härteeindrücke erfolgt automatisch mit Hilfe einer Bildverarbeitungssoftware und somit
unabhängig von subjektiven Einflüssen. Weiterhin besitzt der Härteprüfer einen NC-gesteuerten Tisch mit einer
frei ansteuerbaren Fläche von 500×300 mm.
Damit ist die Maschine besonders für die Aufnahme von Härteverläufen und -verteilungen geeignet.
Mit einer aufnehmbaren Last von 200 kg können selbst an 60E1-Schienen von 3 m Länge (180 kg) Härteverläufe gemessen werden.

Biegepresse BP 300
Die Biegepresse dient zur statischen Bruchprüfung von Thermit-Schweißungen. Mit einer Bruchlast von 3000kN
können selbst schwerste Profile geprüft werden. Die Erfassung und Auswertung der Prüfung erfolgt über ein
modernes Messerfassungssystem der Fa. Zwick. Die ermittelten Daten werden am Industrie-PC dargestellt und
fließen online in die Oracle-Datenbank.

Ermüdungsprüfmaschine, Pulsator
Die servo-hydraulische Prüfeinrichtung der Firma Werkzeugprüfmaschinen dient zur Untersuchung
der dynamischen Belastbarkeit von Schienenschweißungen. Mit Lasten, die weit unterhalb der maximalen
Belastungsgrenze liegen, werden Probeschweißungen entweder bis zur technischen Dauerfestigkeit belastet
und anschließend gebrochen oder sie werden tatsächlich bis zum Versagen ermüdet. Die maximale dynamisch
aufbringbare Kraft beträgt 600 kN. Beim statischen Prüfen können Lasten bis 1000 kN realisiert werden.
Die mittels einer Software ermittelten Daten und Auswertungen geben Aufschluss darüber, ob die durch ein
bestimmtes Schweißverfahren erzeugten Schienenverbindungen den über einen längeren Zeitraum auftretenden,
dynamischen Belastungen im Gleis standhalten. Je nach den Vorgaben der Bahnen können alle Kombinationen von Ober-
und Unterspannungen eingestellt werden, so dass unterschiedliche Lastzustände realisiert werden können.

Zug/Druck – Prüfmaschine
Diese kleinere Prüfmaschine der Firma Instron dient nicht zum Testen ganzer Schienenstücke, sondern zur Untersuchung
von Werkstoffproben. Mit einer maximalen Last von 5 kN im Zug- wie im Druckbereich wird mit dieser Maschine beispielsweise
die Druckbelastbarkeit der feuerfesten Formen überprüft. Natürlich sind für kleinere Proben auch Untersuchungen
zu den mechanischen Eigenschaften des Schweißgutes, d.h. des Thermitstahles möglich.

Camsizer
Beim Camsizer findet das Messprinzip der digitalen Bildverarbeitung Anwendung. Der Camsizer
arbeitet im klassischen Bereich der Trockensiebanalyse, bietet aber im Vergleich dazu viele
wertvolle Zusatzinformationen wie Kornform, spezifische Oberfläche, Konvexität etc. Der
Camsizer arbeitet im Bereich von 30 µm bis 30 mm. Die elektronische Verarbeitung erfolgt
intern mit 10000 Größenklassen. Das Analysenergebnis kann in bis zu 1000 Größenklassen
abgespeichert werden. Welche Größenklassen dargestellt werden sollen, kann der Anwender
individuell festlegen.

Optischer Emmissonsspektrometer ARL
Der optische Emmissionsspektrograph der Fa. ARL wird zur chemischen Analyse von metallischen Proben
eingesetzt. Er ermöglicht in kurzer Zeit die parallele Bestimmung von 20 Elementen mit wenig Zeitaufwand
für die Probenvorbereitung. Die ermittelten Daten werden in der unternehmensweiten Oracle-Datenbank
gespeichert und sind dort sofort online verfügbar.

Röntgenprüfung

Mittels einer Röntgenaufnahme ist es möglich, die Integrität einer Thermit-Schweißung zerstörungsfrei
zu untersuchen. Unter Integrität ist hier die Freiheit von Fehlern im Inneren der Schweißung zu verstehen.
Mit dieser Methode können besonders Volumenfehler, wie zum Beispiel Poren oder Lunker aber auch Einschlüsse
von Sand oder Schlacke lokalisiert werden.

Sowohl bei der Entwicklung und Qualitätskontrolle, als auch bei der Schadensuntersuchung können so schnell
Fehler in der Schweißung gefunden werden. Als Vorteil gegenüber dem Ultraschallverfahren ist die Gestallt
eines möglichen Fehlers und auch seine genaue räumliche Lage sowie Ausdehnung exakt zu bestimmen.

Das Prinzip der Röntgenuntersuchung unterscheidet sich hierbei nicht von dem in der Medizin verwendeten
Verfahren, außer dass für die Untersuchung der Schienen die Intensität der Röntgenstrahlung um ein Vielfaches
höher ist, als für die Untersuchung eines Menschen. Um die relativ dicken Profile der Schienen zu durchstrahlen
und einen dahinter liegenden Film zu belichten, sind trotz der hohen Intensität der Strahlung noch Belichtungszeiten
von bis zu 5 Minuten nötig. Die Röntgenanlage wird mit einer Hochspannung von 300.000 Volt betrieben und muss
auf Grund der hohen Strahlungsintensität in einem bleiverkleideten und sicherheitstechnisch abgenommen Raum stehen.

Ultraschall
Das Ultraschallverfahren wird im Bereich der Forschung und Entwicklung zur zerstörungsfreien Prüfung von
Thermit-Schweißungen eingesetzt. Das Ultraschallverfahren wird bei vielen Bahnen routinemäßig als Prüfverfahren
im Gleis verwendet. Um Forderungen der Bahnen hinsichtlich der Ultraschall-Spezifikation bereits bei der
Entwicklung neuer Schweißverfahren zu berücksichtigen, beschäftigt die Elektro-Thermit ein Team erfahrener
Mitarbeiter, die die Ultraschall-Prüfung beherrschen.

FTIR-Sepktrometer

Der FTIR-Spektrometer wird im Bereich der Infrarotspektroskopie eingesetzt. Besonders bei zeitabhängigen Abläufen können deutlich schnellere Messungen durchgeführt werden. So können während des gesamten Produktionsprozesses, vom Wareneingang der Rohstoffe bis zur Untersuchung der Endprodukte, bessere und schnellere Erkenntnisse von eingesetzten Chemikalien und Materialien gewonnen werden.

Öfen, Trocken- und Klimaschränke

Für die kleintechnische Simulation der Trocknungsprozesse der Verbrauchsstoffe bei der
Thermitschweißung (Gießformen, Tiegel, Stöpsel) besitzt die Elektro-Thermit eine Anzahl
von verschiedenen Trocken- und Brennöfen. Der weltweite Kundenstamm der Thermit-Gruppe
macht es erforderlich, die Verbrauchsstoffe unter den verschiedensten Klimabedingungen
zu testen. Zur Simulation dieser Klimabedingungen werden Klimaschränke eingesetzt, mit
denen beliebige Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte eingestellt werden können.

Schweißlabore

Sowohl die Forschung und Entwicklung als auch die Qualitätskontrolle beschäftigen erfahrene
Schweißer, die mit der Handhabung aller Thermit-Verfahren vertraut sind. Beide Abteilungen
verfügen über vollständig ausgerüstete Schweißlabore. An insgesamt 4 Schweißplätzen können
Kontroll- oder Versuchsschweißungen durchgeführt werden. Hebegeräte und Kräne sorgen für
den Transport der Schienenstücke an die Schweißplätze bzw. für das Handling der fertigen
Schweißungen zur weiteren Bearbeitung an den Prüfmaschinen. Eine größere Anzahl an Sägen
und Schleifgeräten steht zum Ausschneiden, Zerteilen oder Beschleifen der Schweißungen
für die vorgesehenen Untersuchungen bereit. Zur Durchführung der Schweißungen unterschiedlicher
Verfahren, verschiedener Profile und Schienengüten ist ein Schienen- und Formenlager nötig,
das eine große Anzahl der verschiedenen Schienen- und Formentypen bevorratet.