Herstellung großer Maschinenrahmen: Auswahl zwischen Gießen, Schweißen und Zerspanung

Zuletzt aktualisiert: 22. September 2026 · Geprüft vom Openex Engineering Team

Wenn ein industrieller Maschinenrahmen mehrere Meter lang ist und viele Tonnen wiegt, ist die Wahl des Fertigungsverfahrens nicht einfach eine Frage von Gießen oder Schweißen.

Die wichtigere Frage lautet:

Welches Fertigungsverfahren kann die Konstruktion bei der erforderlichen Produktionsmenge und zu vertretbaren Kosten in einen statisch belastbaren, dimensionsstabilen, präzisionsbearbeiteten, geprüften und transportfähigen Maschinenrahmen umsetzen?

Für große kundenspezifische Maschinenrahmen kommen in der Praxis mehrere Fertigungswege infrage:

• geschweißte Stahlkonstruktion mit anschließendem Spannungsabbau und CNC-Bearbeitung;
• Gusskonstruktion mit anschließender Zerspanung;
• Bearbeitung aus dickem Blech bzw. Grobblech oder Vollmaterial;
• oder eine Hybridkonstruktion, die zwei oder mehrere dieser Verfahren kombiniert.

Die richtige Entscheidung hängt von Geometrie, Produktionsmenge, Werkstoff, strukturellen Belastungen, Maßtoleranzen, Änderungsrisiken während der Konstruktion, verfügbaren Fertigungseinrichtungen und Logistik ab.

Für Einkäufer großer Industrieanlagen gibt es noch einen weiteren Punkt, der häufig wichtiger ist als das ursprüngliche Fertigungsverfahren:

Kann ein Fertigungspartner den kompletten Prozess vom Rohmaterial bis zur Endprüfung abdecken?

Dazu gehören Schneiden, Schweißen, Wärmebehandlung, Schwerlasthandling, CNC-Bearbeitung, Maßprüfung, ZfP, Oberflächenbehandlung, Montage und Versand als zusammenhängende Fertigungskette.

Kurzantwort: Es gibt kein grundsätzlich bestes Verfahren. Schweißkonstruktionen eignen sich besonders für große, kundenspezifische Maschinenrahmen in kleinen bis mittleren Stückzahlen. Gusskonstruktionen können bei komplexen Geometrien und hohen Stückzahlen sinnvoll sein, wenn sich die Werkzeugkosten amortisieren. Die Bearbeitung aus Grobblech eignet sich für einfachere Querschnitte und verfügbare Materialstärken. Bei vielen großen Industrieanlagen entsteht letztlich ein geschweißter und anschließend bearbeiteter Maschinenrahmen – keine reine Gusskonstruktion und kein reines Schweißteil.

Openex Metal Fabrication ist auf einen solchen großformatigen Fertigungsprozess ausgerichtet. Zu den veröffentlichten Kapazitäten gehören schwere Struktur- und Schweißfertigung, thermischer Spannungsabbau, Großteil-CNC-Bearbeitung, CMM- und Lasertracker-Prüfung sowie Schwerlasthandling. Die Angaben zum Werk umfassen eine Produktionsfläche von 180 Acres, 55 Hebekräne und eine Hebekapazität von bis zu 250 Tonnen.

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Große geschweißte Maschinenrahmen benötigen häufig sowohl strukturelle Fertigung als auch Präzisionsbearbeitung, bevor sie für die Installation bereit sind.

Die kurze Antwort: Welches Fertigungsverfahren sollten Sie wählen?

Es gibt keinen universellen Gewinner.

Ein sinnvoller Ausgangspunkt für die technische Bewertung ist:

• Schweißfertigung wählen, wenn der Rahmen groß, kundenspezifisch und strukturell komplex ist, in relativ kleinen oder mittleren Stückzahlen gefertigt wird oder sich während der Entwicklung noch Änderungen ergeben können.
• Gießen in Betracht ziehen, wenn die Geometrie stark integriert oder komplex ist und die erwartete Produktionsmenge hoch genug ist, um die Entwicklung von Werkzeugen und Gießereiprozessen zu rechtfertigen.
• Bearbeitung aus Grobblech oder Vollmaterial in Betracht ziehen, wenn der benötigte Querschnitt kommerziell verfügbar ist und die Geometrie ohne unnötig komplexe Schweiß- oder Gusskonstruktion hergestellt werden kann.
• Eine Hybridkonstruktion in Betracht ziehen, wenn unterschiedliche Bereiche des Rahmens grundsätzlich unterschiedliche Fertigungsanforderungen haben.

Für einen großen geschweißten Maschinenrahmen sollte der Fertigungsweg normalerweise als zusammenhängender Prozess bewertet werden:

Schneiden → Vorrichten → Schweißen → Spannungsabbau → Vorschruppen → Präzisions-CNC-Bearbeitung → Prüfung → Oberflächenbehandlung → Montage

Daher ist es nicht sinnvoll, nur die Schweißkosten mit dem Preis eines fertigen Gussteils zu vergleichen.

1. Beginnen Sie mit dem Maschinenrahmen – nicht mit dem Fertigungsverfahren

Bevor ein Fertigungsverfahren ausgewählt wird, muss zunächst definiert werden, welche Funktion der Rahmen tatsächlich erfüllen soll.

Ein Maschinenrahmen kann beispielsweise folgende Aufgaben übernehmen:

• strukturelle Abstützung;
• Aufnahme statischer Lasten;
• Aufnahme zyklischer Belastungen;
• Schwingungs- und Vibrationskontrolle;
• Bereitstellung von Montageflächen;
• Lagerausrichtung;
• Führungsausrichtung;
• Schnittstellen für Motoren und Getriebe;
• Aufnahme von Werkzeugen oder Gesenken;
• Zugangs- und Wartungsöffnungen;
• Anschlag- und Transportpunkte.

Diese Anforderungen bestimmen die Geometrie und die erforderlichen Toleranzen des Rahmens.

Ein Rahmen, der lediglich ein statisches Gehäuse trägt, stellt beispielsweise andere Anforderungen als ein Pressenrahmen, der unter wiederholten hohen Belastungen seine Ausrichtung beibehalten muss.

Ein Rahmen für einen großen Generator, eine Bergbaumaschine, eine Presse, ein Marinesystem oder eine Produktionsmaschine kann deshalb völlig unterschiedliche konstruktive Anforderungen haben, selbst wenn die Außenabmessungen ähnlich sind.

Deshalb sollte das Fertigungsverfahren erst nach Klärung der funktionalen Anforderungen und der kritischen Bezugsflächen ausgewählt werden – nicht vorher.

2. Gießen ist eine Frage von Geometrie und Produktionsstrategie

Gießen wird interessant, wenn die Geometrie davon profitiert, als integrierte Form hergestellt zu werden.

Typische Gründe für eine Gusskonstruktion sind:

• komplexe dreidimensionale Geometrien;
• innenliegende Rippen und Hohlräume;
• große Stückzahlen identischer Bauteile;
• Geometrien, die bei einer Schweißkonstruktion aus vielen Einzelteilen bestehen müssten;
• Anforderungen an bestimmte Gusswerkstoffe oder Dämpfungseigenschaften;
• ein ausgereiftes Design, bei dem nur noch wenige Änderungen zu erwarten sind.

Der entscheidende Punkt sind die Werkzeuge.

Ein Gussmodell oder eine Gussform erfordert Konstruktion, Herstellung, Wartung und Validierung. Diese Investition kann sich lohnen, wenn viele weitgehend identische Bauteile produziert werden.

Bei einem Einzelrahmen für eine industrielle Anlage können die Werkzeugkosten dagegen einen erheblichen Anteil der gesamten Projektkosten ausmachen.

Ein Einkäufer sollte deshalb fragen:

Wie viele fertige Maschinenrahmen werden wir während der gesamten Lebensdauer dieses Produkts tatsächlich kaufen?

Die Antwort kann die wirtschaftliche Bewertung der Fertigungsverfahren erheblich verändern.

3. Schweißfertigung verändert die Wirtschaftlichkeit großer kundenspezifischer Rahmen

Ein geschweißter Maschinenrahmen wird aus industriell verfügbaren Stahlprodukten aufgebaut, beispielsweise:

• Grobblech;
• Profilstahl;
• bearbeiteten Platten;
• gewalzten Profilen;
• Rohren;
• Stangenmaterial;
• Verstärkungselementen.

Die einzelnen Komponenten werden geschnitten und vorbereitet, ausgerichtet, verschweißt, bei Bedarf spannungsarm behandelt und anschließend bearbeitet.

Dieses Verfahren eignet sich besonders, wenn die Konstruktion:

• kundenspezifisch ist;
• in kleinen oder mittleren Stückzahlen gefertigt wird;
• sich noch in der Entwicklungsphase befindet;
• extrem groß ist;
• aus handelsüblichen Stahlblechen hergestellt werden kann;
• oder für Fertigung und Transport in mehrere Abschnitte unterteilt werden muss.

Große geschweißte Konstruktionen können aus Blechen und Profilen gefertigt werden, ohne zunächst ein spezielles Gussmodell entwickeln zu müssen.

Die Schwer-Schweißfertigung von Openex gibt Schweißkonstruktionen bis 250 Tonnen an und verwendet unter anderem SAW- und FCAW-Verfahren für schwere Strukturbauteile. Die Schweißkompetenz umfasst außerdem Anwendungen nach AWS D1.1 und ASME Section IX.

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4. Der tatsächliche Vergleich lautet: fertiger Rahmen gegen fertigen Rahmen

Ein häufiger Fehler bei der Beschaffung ist der Vergleich zweier unvollständiger Fertigungskosten.

Zum Beispiel:

Gussangebot

Gießen + Vorschruppen

gegenüber

Schweißangebot

Blech + Schneiden + Schweißen

Das ist kein direkter Vergleich.

Ein fertiger großer Maschinenrahmen kann folgende Schritte benötigen:

1. Rohmaterial
2. Materialzertifikate
3. Schneiden
4. Kanten- und Nahtvorbereitung
5. Vorrichten
6. Schweißen
7. Schweißnahtprüfung
8. Spannungsabbau
9. Vorschruppen
10. Präzisionsbearbeitung
11. Maßprüfung
12. ZfP
13. Oberflächenbehandlung
14. Montage
15. Verpackung
16. Transport

Der Käufer sollte deshalb von jedem Lieferanten verlangen, denselben fertigen Leistungsumfang zu kalkulieren.

Wichtige Erkenntnis: Ein „günstigeres“ Schweißangebot und ein „günstigeres“ Gussangebot sind erst vergleichbar, wenn beide dieselben nachgelagerten Prozesse enthalten – einschließlich Bearbeitung, Prüfung und Oberflächenbehandlung. Dadurch kann sich der zunächst erkennbare Kostenunterschied zwischen den Fertigungsverfahren deutlich verändern.

5. Große Maschinenrahmen haben einen Fertigungsraum

Die maximale Größe einer Maschine ist nur ein Teil der Bewertung.

Bei einem übergroßen Maschinenrahmen müssen mindestens sechs physische Fertigungsbereiche betrachtet werden:

1. Fertigungsraum

Kann die Werkstatt die Konstruktion physisch montieren und verschweißen?

2. Wärmebehandlungsraum

Passt der komplette geschweißte Rahmen in den Ofen, wenn ein Spannungsabbau erforderlich ist?

3. Hebe- und Wenderaumbereich

Kann der Lieferant den kompletten Rahmen sicher drehen und positionieren?

4. Bearbeitungsraum

Kann die CNC-Maschine alle erforderlichen Flächen erreichen?

5. Prüfraum

Kann der fertige Rahmen mit der geforderten Genauigkeit vermessen werden?

6. Transportraum

Kann der fertige Rahmen das Werk verlassen und zum Projektstandort transportiert werden?

Ein Lieferant kann möglicherweise eine 20 Meter lange Konstruktion schweißen, aber nicht in der Lage sein, sie als komplette Einheit spannungsarm zu behandeln oder zu bearbeiten.

Deshalb sollten Einkäufer die gesamte Fertigungskette qualifizieren – nicht nur die Schweißwerkstatt.

6. Was Openex im Großformat fertigen und bearbeiten kann

Openex veröffentlicht konkrete Kapazitätsdaten, anstatt seine Großfertigung lediglich allgemein zu beschreiben.

Die Schwerzerspanung von Openex gibt folgende Kapazitäten an:

Diese Werte sind Anlagen- bzw. Kapazitätsgrenzen und keine Zusage, dass jeder 250-Tonnen-Rahmen innerhalb aller genannten Toleranzen bearbeitet werden kann. Die tatsächliche Bearbeitbarkeit hängt unter anderem von Geometrie, Werkstoffzustand, Bezugssystem, Spanntechnik, thermischen Bedingungen und Zeichnungsanforderungen ab.

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Große Maschinenrahmen benötigen Maschinen mit ausreichendem Verfahrweg, hoher Steifigkeit, geeigneter Spanntechnik und Zugang zu den erforderlichen Bearbeitungsflächen.

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7. Warum Schweißen allein die Fertigung nicht abschließt

Bei einem Präzisionsmaschinenrahmen erzeugt das Schweißen die tragende Struktur. Es erzeugt jedoch nicht automatisch die endgültige Funktionsgeometrie.

Kritische Flächen können beispielsweise sein:

• Montageflächen;
• Lagersitze;
• Führungsflächen;
• Getriebeschnittstellen;
• Motoraufnahmen;
• Werkzeug- und Gesenkflächen;
• Lochbilder;
• Bezugsflächen.

Diese Flächen müssen nach der Fertigung häufig spanend bearbeitet werden.

Deshalb sollte ein Einkäufer nicht nur fragen:

„Können Sie einen Rahmen dieser Größe schweißen?“

Eine bessere Frage lautet:

„Können Sie diesen Rahmen in seiner endgültigen Größe fertigen, stabilisieren, bearbeiten und prüfen?“

Genau dieser Unterschied trennt einen reinen Schweißbetrieb von einem Hersteller für komplette große Maschinenrahmen.

8. Spannungsabbau ist Teil der Bearbeitungsstrategie

Beim Schweißen wird das Material lokal erwärmt. Beim Abkühlen entstehen durch die Schrumpfung Eigenspannungen.

Bei einer großen Konstruktion können sich diese Eigenspannungen erheblich auswirken, wenn bei der Präzisionsbearbeitung Material abgetragen wird.

Wenn sich das Werkstück während der Bearbeitung verformt, kann eine Fläche, die zu Beginn der Bearbeitung korrekt war, nach dem Abbau verbliebener Spannungen nicht mehr innerhalb der geforderten Toleranz liegen.

Deshalb sollte die Fertigungsreihenfolge vor Beginn der Bearbeitung festgelegt werden.

Ein typischer Prozess für einen großen geschweißten Maschinenrahmen ist:

Fertigung → Schweißen → Spannungsabbau → Bearbeitung

und nicht:

Fertigung → Schweißen → sofortige Präzisionsbearbeitung

Die genaue Wärmebehandlungsanforderung hängt von Werkstoff, Schweißverfahren, Geometrie, geltenden Normen, Einsatzbedingungen und technischen Spezifikationen ab.

Openex gibt eine interne Kapazität für Spannungsabbau und PWHT bei Baugruppen bis 250 Tonnen an, sodass entsprechende geschweißte Konstruktionen vor der großformatigen CNC-Bearbeitung behandelt werden können.

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9. Die Bearbeitungsstrategie ist genauso wichtig wie die Maschinengröße

Eine 25 Meter lange Maschine bedeutet nicht automatisch, dass ein 25 Meter langer Rahmen innerhalb der geforderten Toleranz bearbeitet werden kann.

Der Hersteller muss unter anderem festlegen:

• wo das primäre Bezugssystem eingerichtet wird;
• wie der Rahmen abgestützt wird;
• ob die Konstruktion in einer Aufspannung bearbeitet werden kann;
• welche Flächen auf gemeinsame Bezugspunkte bearbeitet werden müssen;
• an welchen Stellen das Bauteil neu positioniert werden muss;
• wie Bearbeitungsaufmaße verteilt werden;
• wie die thermische Ausdehnung kontrolliert wird;
• wie Verformungen überwacht werden.

Bei einigen Rahmen kann die Bearbeitung kritischer Flächen in einer Aufspannung die Übertragung von Bezugsfehlern reduzieren.

Bei anderen Konstruktionen kann es sinnvoller sein, Teilbereiche zunächst separat zu bearbeiten, anschließend zu montieren und bestimmte Flächen im Endzustand fertigzubearbeiten.

Die richtige Methode ist daher eine Frage der Prozessplanung und nicht lediglich der Auswahl einer Maschine.

10. Großteil-CNC-Bearbeitung erfordert Schwerlasthandling und Messtechnik

Die Bearbeitung übergroßer CNC-Bauteile beginnt bereits, bevor das Werkzeug das Werkstück berührt.

Ein Rahmen mit 100 oder 200 Tonnen muss zunächst:

1. gehoben;
2. angeschlagen;
3. positioniert;
4. abgestützt;
5. ausgerichtet;
6. referenziert;
7. bearbeitet;
8. vermessen

werden.

Der Großteil-Bearbeitungsprozess von Openex nutzt die vorhandene Kraninfrastruktur, um große Fertigungen auf CNC-Maschinentischen zu positionieren. Anschließend erfolgen Portalfräs- oder Bohrwerksbearbeitung sowie großformatige Messtechnik.

Das Unternehmen gibt 55 Brücken- bzw. Portalkräne und eine Hebekapazität von bis zu 250 Tonnen an.

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Die Fertigung eines großen Maschinenrahmens ist erst abgeschlossen, wenn die fertige Geometrie anhand der technischen Anforderungen geprüft wurde.

11. Prüfung sollte von Anfang an Bestandteil des Projekts sein

Bei großen Maschinenrahmen darf die Prüfung kein nachträglicher Arbeitsschritt sein.

Ein belastbarer Prüfplan kann Folgendes umfassen:

Materialprüfung

• Materialzertifikate;
• Schmelzennummern;
• MTRs;
• Rückverfolgbarkeit.

Schweißnahtprüfung

• Sichtprüfung;
• MT;
• UT;
• RT, sofern erforderlich;
• Dokumentation der Schweißverfahren.

Maßprüfung

• kritische Abmessungen;
• Ebenheit;
• Parallelität;
• Rechtwinkligkeit;
• Position;
• Bohrungsausrichtung;
• Beziehungen zwischen Bezugsflächen.

Endvermessung

Bei großen Konstruktionen können erforderlich sein:

• CMM-Messung;
• Lasertracking;
• mobile Messtechnik;
• prozessbegleitende Messungen.

Die Qualitätssicherung von Openex verfügt nach eigenen Angaben über klimatisierte CMM-Kapazitäten und FARO-Lasertracker für übergroße Komponenten sowie interne ZfP-Kompetenz mit Verfahren wie UT, RT und MT.

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12. Ein realer großer Pressenrahmen zeigt den Unterschied zwischen Schweißen und Fertigung

Ein guter Weg, die vollständige Prozesskette zu verstehen, ist die Betrachtung eines großen geschweißten Pressenrahmens.

Openex dokumentiert eine Pressenkonstruktion in gerader H-Rahmenbauweise mit ungefähr:

• 6,0 × 4,0 × 8,0 Metern Außenabmessungen;
• 80–140 Tonnen Masse;
• 60–120 mm Primärblechdicke;
• 10.000–20.000 kN Presskraft;
• ungefähr 2.500 × 1.800 mm lichter Öffnung.

Die technische Herausforderung besteht nicht nur darin, dicke Bleche miteinander zu verbinden.

Die Konstruktion muss unter hohen Belastungen ihre Geometrie beibehalten, schweißbedingte Verformungen kontrollieren, die fertige Schweißkonstruktion stabilisieren und anschließend präzise bearbeitete Maschinenbett- und Montageflächen bereitstellen.

Deshalb umfasst der dokumentierte Fertigungsprozess die Vorbereitung schwerer Bleche, kontrolliertes Schweißen, nachgeschalteten Spannungsabbau und Präzisions-CNC-Bearbeitung.

Openex Fallstudie zum großen geschweißten Pressenrahmen lesen

Dieses Projekt verdeutlicht ein wichtiges Beschaffungsprinzip:

Der Wert eines Herstellers großer Maschinenrahmen liegt in der Kontrolle der vollständigen Fertigungskette – nicht nur in der Fähigkeit zu schweißen.

Sie haben einen ähnlichen Rahmen? Fordern Sie eine Projektprüfung anhand von Presskraft und Bauraum an →

13. Wann die Bearbeitung aus Grobblech sinnvoller sein kann

In Diskussionen über Gießen und Schweißen wird häufig eine dritte Option übersehen.

Einige Komponenten können aus dickem Blech oder Vollmaterial gefertigt und anschließend bearbeitet werden.

Dies kann sinnvoll sein, wenn:

• die Geometrie relativ einfach ist;
• die erforderliche Blechdicke kommerziell verfügbar ist;
• das abzutragende Materialvolumen vertretbar ist;
• Schweißen unnötige Verbindungsstellen erzeugen würde;
• die Entwicklung eines Gusswerkzeugs schwer zu rechtfertigen wäre.

Die Bearbeitung aus Vollmaterial ist jedoch nicht automatisch günstiger.

Bei sehr großen Komponenten kann der hohe Materialabtrag zu folgenden Auswirkungen führen:

• hohe Materialkosten;
• lange Bearbeitungszeiten;
• große Spanmengen;
• hoher Werkzeugverbrauch;
• lange Maschinenbelegung.

Deshalb sollte immer die gesamte Fertigungsroute verglichen werden und nicht nur die Bezeichnung des Fertigungsverfahrens.

14. Hybridkonstruktionen können unnötige Fertigungskomplexität reduzieren

Einige industrielle Rahmen müssen weder vollständig gegossen, vollständig geschweißt noch vollständig aus Vollmaterial bearbeitet werden.

Eine Hybridkonstruktion kann beispielsweise kombinieren:

• geschweißte Stahlstruktur;
• lokal eingesetzte Gussteile;
• bearbeitete Platten;
• geschmiedete Schnittstellen;
• verschraubte Baugruppen;
• präzisionsbearbeitete Einsätze.

Dies kann sinnvoll sein, wenn ein Teil der Konstruktion von einem Fertigungsverfahren profitiert, das für die restliche Struktur unwirtschaftlich wäre.

Die konstruktive Frage lautet dann:

Welche Bereiche der Geometrie profitieren tatsächlich von welchem Fertigungsverfahren?

Diese Betrachtung ist häufig sinnvoller, als ein einziges Fertigungsverfahren für die komplette Baugruppe festzulegen.

15. Die Produktionsmenge kann die Entscheidung verändern

Die Stückzahl sollte frühzeitig diskutiert werden.

Einzelrahmen

Bei einem Prototypen oder einer Einzelmaschine kann es wichtig sein, hohe Werkzeugkosten zu vermeiden.

Die Schweißfertigung ermöglicht es, direkt auf Basis von technischen Zeichnungen und CAD-Daten zu fertigen.

Kleine Serien

Bei einigen bis mehreren Dutzend Rahmen kann Fertigung mit Schweißen und anschließender Bearbeitung weiterhin attraktiv sein, insbesondere bei kundenspezifischen Geometrien.

Wiederholte Serienproduktion

Bei hohen Stückzahlen können Werkzeugkosten und Prozessoptimierung das Gießen für bestimmte Geometrien wirtschaftlich attraktiver machen.

Allerdings kann auch die Serienfertigung von Schweißkonstruktionen von Vorrichtungen, standardisierten Komponenten, automatisiertem Schweißen und wiederverwendbaren CNC-Programmen profitieren.

Die Produktionsmenge verändert die Wirtschaftlichkeit, entscheidet aber nicht allein über das Fertigungsverfahren.

16. Konstruktionsänderungen sind ein Beschaffungsrisiko

Große Maschinenrahmen werden häufig parallel zur Maschine entwickelt, die sie tragen sollen.

Deshalb kann sich der Rahmen ändern aufgrund von:

• überarbeiteten Lastberechnungen;
• Änderungen am Motor;
• anderen Getriebeabmessungen;
• geänderten Zugangsöffnungen;
• neuen Montage-Schnittstellen;
• Transportbeschränkungen;
• Kundenanforderungen;
• aktualisierten FEA-Ergebnissen.

Eine Schweißkonstruktion kann vor dem Materialzuschnitt vergleichsweise flexibel angepasst werden.

Ein Gussmodell kann nach Fertigstellung der Werkzeuge deutlich schwieriger zu ändern sein.

Das bedeutet nicht, dass eine Schweißkonstruktion grundsätzlich besser ist. Es bedeutet, dass das erwartete Änderungsrisiko in die Fertigungsentscheidung einbezogen werden sollte.

17. Wie Sie Lieferanten für große Maschinenrahmen vergleichen

Qualifizieren Sie einen Lieferanten nicht nur mit der Frage:

„Wie viele Tonnen können Sie schweißen?“

Verwenden Sie stattdessen eine vollständige Kompetenz-Checkliste.

Ein Lieferant, der alle oder die meisten dieser Prozesse innerhalb einer Fertigungsorganisation abdecken kann, kann die Anzahl der Übergaben zwischen verschiedenen Lieferanten reduzieren.

Openex beschreibt seinen Betrieb als One-Stop-Fertigungszentrum mit Schneiden, Umformen, Schweißen, Zerspanung, Lackierung, Schwerlasthandling und Prüfung.

Openex Anlagen und Ausrüstung ansehen

Bei Bauteilen, die für konventionelle Maschinenwerkstätten zu groß sind, wird die Fertigungsanlage selbst zu einem wichtigen Bestandteil der Lieferantenqualifikation.

18. Was sollte in eine Anfrage für einen großen Maschinenrahmen aufgenommen werden?

Eine gute RFQ ermöglicht dem Hersteller, die tatsächliche Fertigungsroute bereits vor der Angebotserstellung zu bewerten.

Stellen Sie möglichst viele der folgenden Informationen bereit:

Konstruktionsunterlagen

• 2D-Fertigungszeichnungen;
• 3D-STEP/IGES/CAD-Modell;
• Baugruppenzeichnung;
• Stückliste;
• kritische Schnittdarstellungen.

Werkstoffinformationen

• Werkstoffgüte;
• Blechdicke;
• mechanische Anforderungen;
• Materialzertifikate;
• Wärmebehandlungsanforderungen.

Schweißanforderungen

• Schweißnorm;
• WPS/PQR-Anforderungen;
• Schweißnahtklasse;
• ZfP-Anteil;
• Vorwärm- und Zwischenlagentemperaturen;
• PWHT-Anforderungen.

Bearbeitungsanforderungen

• kritische Bezugspunkte;
• GD&T;
• Ebenheit;
• Parallelität;
• Lochposition;
• Bohrungstoleranzen;
• Oberflächenrauheit.

Qualitätsanforderungen

• Prüfnorm;
• CMM-Anforderungen;
• Lasertracker-Anforderungen;
• ZfP-Berichte;
• Maßbericht;
• Konformitätsbescheinigung.

Kommerzielle Informationen

• Prototypenmenge;
• Jahresmenge;
• Liefertermin;
• Bestimmungsort;
• erforderlicher Incoterm, sofern relevant.

Bei einem Projekt für einen großen Maschinenrahmen kann die Bereitstellung des 3D-Modells zusammen mit der 2D-Zeichnung die frühe Fertigungsprüfung erheblich verbessern.

RFQ mit Openex starten →

19. Fünf Fragen, die Sie vor der Auftragsvergabe stellen sollten

Wenn Sie einen großen Maschinenrahmen einkaufen, sollten Sie jedem potenziellen Lieferanten diese fünf Fragen stellen.

1. Was ist der größte fertige Rahmen, den Sie tatsächlich hergestellt haben?

Fragen Sie nach Abmessungen und Gewicht – nicht nur nach einer allgemeinen Kapazitätsangabe.

2. Wie kontrollieren Sie die Schweißverformung?

Die Antwort sollte Schweißfolge, Nahtvorbereitung, Vorrichtungen, thermische Kontrolle und gegebenenfalls nachgeschaltete Wärmebehandlung berücksichtigen.

3. Wo erfolgt die Endbearbeitung?

Fragen Sie nach Maschinentyp, Verfahrwegen, Spannkonzept und Aufspannstrategie.

4. Wie weisen Sie die Endabmessungen nach?

Fragen Sie nach Prüfverfahren und einem beispielhaften Maßprüfbericht.

5. Wie viele externe Lieferanten sind beteiligt?

Wenn Schweißen, Wärmebehandlung, Bearbeitung, Prüfung und Lackierung jeweils von verschiedenen Unternehmen durchgeführt werden, entstehen zusätzliche Schnittstellen im Projekt.

Diese Fragen zeigen, ob der Lieferant einen glaubwürdigen Plan für die Lieferung des fertigen Bauteils besitzt.

20. Warum eine integrierte Fertigungsroute wichtig sein kann

Bei einem großen Rahmen ist der Transport zwischen mehreren Lieferanten etwas völlig anderes als der Transport eines kleinen bearbeiteten Bauteils.

Jeder zusätzliche Transport kann Folgendes erfordern:

• Schwertransport;
• Kranbeladung;
• temporäre Abstützungen;
• erneutes Anschlagen;
• erneute geometrische Referenzierung;
• zusätzliche Versicherung;
• zusätzliche Terminabstimmung.

Bei sehr großen Konstruktionen kann die Durchführung wesentlicher Prozesse innerhalb eines Fertigungsstandorts diese Schnittstellen reduzieren.

Der veröffentlichte Fertigungsprozess von Openex verbindet ausdrücklich:

Schwerfertigung → Spannungsabbau → Großteil-CNC-Bearbeitung → Maßprüfung

Die Großteilbearbeitung ist auf schwere Werkstücke und großformatige Werkzeugmaschinen ausgelegt.

Großteil-CNC-Bearbeitung ansehen

21. Häufig gestellte Fragen zur Herstellung großer Maschinenrahmen

Ist ein geschweißter Maschinenrahmen besser als ein gegossener Maschinenrahmen?

Keines der beiden Verfahren ist grundsätzlich besser. Schweißkonstruktionen eignen sich häufig für große kundenspezifische Rahmen in kleinen oder mittleren Stückzahlen, während Gusskonstruktionen bei komplexen, wiederholt produzierten Geometrien attraktiv sein können, wenn die Werkzeugkosten gerechtfertigt sind. Auch Endbearbeitung, Spannungsmanagement, Prüfung und Logistik sollten berücksichtigt werden.

Kann ein geschweißter Maschinenrahmen präzisionsbearbeitet werden?

Ja. Kritische Montageflächen, Lagersitze, Führungsflächen, Bohrungen und andere Funktionsflächen können nach der Fertigung CNC-bearbeitet werden. Die Bearbeitungsstrategie sollte Schweißverformung, Eigenspannungen, Spanntechnik und Bezugssystem berücksichtigen.

Muss ein großer geschweißter Maschinenrahmen vor der Bearbeitung spannungsarm behandelt werden?

Das kann erforderlich sein. Die konkrete Anforderung hängt von Werkstoff, Schweißverfahren, Geometrie, geltenden Normen, Einsatzbedingungen und Bearbeitungstoleranzen ab. Bei großen Präzisionsschweißkonstruktionen kann der Spannungsabbau ein wichtiger Bestandteil der Strategie zur Sicherstellung der Maßstabilität sein.

Welche maximale Größe kann Openex für einen Maschinenrahmen fertigen?

Die Openex-Seite für Maschinenrahmen nennt eine allgemeine Anlagenkapazität von ungefähr 25 Metern Länge, 6 Metern Breite und 250 Tonnen für eine einzelne Baugruppe. Die tatsächliche Fertigbarkeit hängt von Konstruktion, Bearbeitungsanforderungen, Handling, Wärmebehandlung, Prüfung und Transport ab.

Welche maximale Größe kann Openex CNC-bearbeiten?

Die Openex-Seite für Schwerzerspanung nennt beim Portalfräsen bis zu 25.000 mm Länge, 6.000 mm Breite und 5.000 mm Höhe sowie ein Werkstückgewicht von bis zu 250 Tonnen. Die tatsächliche Bearbeitungskapazität hängt von der Geometrie und dem erforderlichen Bearbeitungsprozess ab.

Kann Openex einen großen geschweißten Maschinenrahmen spannungsarm behandeln?

Openex gibt eine thermische Spannungsabbau- und PWHT-Kapazität für Baugruppen bis 250 Tonnen an. Der konkrete Wärmebehandlungszyklus sollte anhand der technischen Spezifikation und der Werkstoffanforderungen festgelegt werden.

Wie werden große Maschinenrahmen geprüft?

Die Prüfung kann Materialrückverfolgbarkeit, visuelle Schweißnahtprüfung, UT/MT/RT nach Vorgabe, Maßprüfung, CMM-Messung und Lasertracking umfassen. Der konkrete Prüfplan sollte anhand der Zeichnung, der geltenden Normen und der Kundenanforderungen definiert werden.

Wie lange dauert die Herstellung eines großen geschweißten Maschinenrahmens?

Die Lieferzeit hängt von der Beschaffung der Bleche, dem Schweißaufwand, der erforderlichen Spannungsabbauzeit, den Bearbeitungsaufspannungen und dem Prüfumfang ab. Da diese Arbeitsschritte teilweise nacheinander erfolgen, ermöglicht eine frühzeitige Anfrage mit vollständigen technischen Unterlagen eine genauere Terminplanung.

Was sollte ich für ein Angebot für einen großen Maschinenrahmen senden?

Senden Sie 2D-Zeichnungen, ein 3D-CAD-Modell, Werkstoffspezifikation, ungefähre Abmessungen und Gewicht, Stückzahl, kritische Toleranzen, Schweißanforderungen, ZfP-Anforderungen, Oberflächenbehandlung und Lieferort.

Kann ein Lieferant einen großen geschweißten Maschinenrahmen sowohl fertigen als auch bearbeiten?

Ja. Einige Schwerfertigungsbetriebe kombinieren Fertigung, Spannungsabbau, CNC-Bearbeitung, Prüfung, Oberflächenbehandlung und Montage. Dies kann bei übergroßen Bauteilen Transport- und Schnittstellenaufwand reduzieren.

Ist Gießen bei hohen Stückzahlen immer günstiger?

Nicht unbedingt. Gusswerkzeuge können bei hohen Stückzahlen amortisiert werden, aber auch die Schweißfertigung kann durch Vorrichtungen, standardisierte Komponenten, automatisiertes Schweißen und wiederverwendbare Bearbeitungsprogramme wirtschaftlich werden. Die Kosten des fertigen Bauteils sollten immer anhand desselben Leistungsumfangs und derselben Produktionsannahmen verglichen werden.

22. Möchten Sie Ihren großen Maschinenrahmen mit Openex besprechen?

Wenn Ihr Projekt einen großen Maschinenrahmen, eine geschweißte Maschinenbasis, einen Pressenrahmen, einen Anlagensockel, einen schweren Strukturrahmen, ein Maschinenbett oder eine andere übergroße Schweißkonstruktion umfasst, sollte der erste Schritt nicht darin bestehen, anhand einer allgemeinen Vergleichstabelle ein Fertigungsverfahren auszuwählen.

Senden Sie stattdessen die technischen Unterlagen an einen Hersteller, der die komplette Fertigungsroute bewerten kann.

Für eine technische Prüfung durch Openex stellen Sie bitte bereit:

• 2D-Zeichnungen
• 3D-CAD-Modell
• Werkstoffgüte
• ungefähre Abmessungen
• geschätztes Gewicht
• Produktionsmenge
• kritische Bearbeitungstoleranzen
• Schweiß-/ZfP-Anforderungen
• Lieferort

Openex kann anschließend die Anforderungen für Schwerfertigung, Schweißen, Spannungsabbau, Großteil-CNC-Bearbeitung, Maßprüfung, Oberflächenbehandlung und Montage bewerten.

Projektprüfung / Openex kontaktieren

E-Mail: sales3@openex.com.cn
Telefon / WhatsApp: +86 186-5928-0806

Fazit

Bei großen Maschinenrahmen lautet die wichtigste Frage nicht:

„Gießen oder Schweißen?“

Sondern:

„Welches Fertigungsverfahren kann die erforderliche strukturelle Leistung und Endgeometrie mit einem kontrollierten, prüfbaren und wirtschaftlich sinnvollen Fertigungsprozess gewährleisten?“

Bei einem kundenspezifischen großen Maschinenrahmen sollte die Bewertung folgende Punkte umfassen:

Geometrie → Produktionsmenge → Werkstoff → Schweißen → Spannungsabbau → Bearbeitung → Prüfung → Oberflächenbehandlung → Heben → Transport

Schweißfertigung kann für große kundenspezifische Konstruktionen sehr praktisch sein, insbesondere bei kleinen oder mittleren Produktionsmengen und wenn die endgültigen Funktionsflächen präzisionsbearbeitet werden können.

Gießen kann sinnvoll sein, wenn komplexe Geometrien in ausreichender Stückzahl wiederholt werden und die Werkzeugkosten gerechtfertigt sind, während Gießerei- und Bearbeitungsprozess die Anforderungen an Werkstoff und Maßhaltigkeit erfüllen.

Die Bearbeitung aus Grobblech oder Vollmaterial kann geeignet sein, wenn Geometrie und Materialverfügbarkeit dies wirtschaftlich ermöglichen.

Und bei manchen Projekten kann eine Hybridkonstruktion die sinnvollste Lösung sein.

Entscheidend ist, den fertigen Maschinenrahmen zu bewerten und nicht nur den ersten Fertigungsschritt.

Bei übergroßen Industriekomponenten sollte die Kompetenz eines Lieferanten daher anhand der vollständigen Kette bewertet werden:

fertigen → stabilisieren → bearbeiten → prüfen → beschichten → liefern.