Wie ein 50.000-Tonnen-Schmiedepresse gebaut wird

Wie eine 50.000-Tonnen-Schmiedepresse gebaut wird

Die Revolution im Flugzeugdesign der 1940er- und 1950er-Jahre

• Durch die Erfindung des Strahltriebwerks konnten Flugzeuge höher und schneller fliegen
• Neue Flugzeugtechnologien erforderten Materialien wie Inconel und Titan sowie leistungsfähige Fertigungsmethoden
• Große Schmiede- und Extrusionsteile wurden als vielversprechender technologischer Fortschritt bewertet

Vorteile von Schmieden und Extrusion

• Schmieden: ein Fertigungsverfahren, bei dem Metall durch Druck geformt wird
• Extrusion: Metall wird durch eine Öffnung mit bestimmter Form gepresst und so geformt
• Durch den Einsatz großer Schmiede- und Extrusionsteile werden Bauteile dünner, leichter und zugleich stärker
• Bietet gleichmäßigere mechanische Eigenschaften als spanende Bearbeitung

Die Notwendigkeit großer Pressen

• Zur Herstellung großer Schmiede- und Extrusionsteile wurden Pressen in bislang beispielloser Größe benötigt
• In den 1950er-Jahren startete das Verteidigungsministerium das Large Press Program und ließ 4 große Schmiedepressen und 6 Extrusionspressen errichten

Die Ursprünge des Large Press Program

• Deutschland entwickelte seit den 1920er-Jahren große Pressen
• Die USA erkannten 1942 die Fähigkeiten Deutschlands bei großen Pressen und begannen mit der Entwicklung eigener großer Pressen
• Nach der Kapitulation Deutschlands teilten sich die USA und die Sowjetunion Deutschlands große Pressen und Konstruktionszeichnungen

Der Start des Large Press Program

• 1950 begann das Verteidigungsministerium ein Programm zum Bau von 17 großen Pressen
• Letztlich wurden 10 Pressen gebaut: 4 Extrusionspressen und 6 Schmiedepressen
• Die Pressen wurden an die zivile Industrie verpachtet und von ihr betrieben

Der Bau der großen Pressen

• 1952 begann der Bau der Pressen
• Die 50.000-Tonnen-Schmiedepresse hatte die Größe eines 10-stöckigen Gebäudes
• Die Komponenten der Pressen wurden in den USA und weltweit gefertigt

Die Ergebnisse der großen Pressen

• Die Zahl der Flugzeugbauteile und die Fertigungskosten gingen stark zurück
• Große Pressen machten die Verarbeitung verschiedenster Metalle möglich
• Sie wurden für militärische und zivile Flugzeuge, Raumfahrzeuge, U-Boote und viele weitere Zwecke eingesetzt

Fazit

• Das Large Press Program ist ein gutes Beispiel für die zivile Nutzung militärischer Technologie
• Fortschritte in der Fertigungstechnik spielen eine wichtige Rolle für technologischen Fortschritt
• Innovative Fertigungsmethoden wie Teslas große Gussmaschinen sind weiterhin möglich

Zusammenfassung von GN⁺

• Die 50.000-Tonnen-Schmiedepresse senkte die Kosten der Flugzeugfertigung erheblich und verbesserte die Leistung
• Das Large Press Program zeigt, wie militärische Technologie zur zivilen Industrie beitragen kann
• Moderne Beispiele wie Teslas große Gussmaschinen gibt es weiterhin
• Fortschritte in der Fertigungstechnik spielen eine wichtige Rolle für technologischen Fortschritt
• Große Pressen leisteten einen wichtigen Beitrag zum Erfolg der US-amerikanischen Flugzeugfertigung

[GN⁺]

Hacker-News-Kommentare

• Vorteile des Schmiedens: Die Kornrichtung kann an die Spannungsmuster eines bestimmten Designs angepasst werden

  • Stahl wird nicht allein dadurch stärker, dass man ihn einfach zusammendrückt
  • Stahlkabel werden auf ein Vielfaches ihrer ursprünglichen Länge gestreckt, um ihre Festigkeit zu erhöhen
  • Es erfordert einen komplexen Optimierungsprozess, nicht nur das Herstellen der Endform
  • Ein Pleuel muss zum Beispiel in Längsrichtung stark sein und wird daher durch Strecken eines kurzen, dicken Ingots hergestellt
  • Bei einem I-Träger ist es stärker, die Kanten zu strecken, als die Mitte dünn zu hämmern
  • Bei komplexen Bauteilen ist dieser Prozess so komplex wie moderne Ingenieurprobleme

• Explosionsumformung: Ein Verfahren, bei dem chemische Sprengstoffe verwendet werden, um das Werkstück gewaltsam an eine Form zu pressen

  • Es können Drücke erzeugt werden, die mit Mitteldruckschmieden vergleichbar sind
  • Komplexe zylindrische oder kugelförmige Formen lassen sich leicht und präzise herstellen
  • Wird bei der Herstellung supraleitender Magnete eingesetzt
  • Wird von MRI-Scanner-Herstellern verwendet

• Heavy-Press-Programm: Wurde Anfang der 2000er Jahre für alle militärischen US-Flugzeuge sowie für Flugzeuge von Airbus und Boeing verwendet

  • Die Kosteneinsparungen beim B-52-Bomber waren größer als die Gesamtkosten des Programms
  • Es war interessant, zum ersten Mal von diesem Programm zu erfahren
  • Ich frage mich, welche anderen Verfahren Industrien oder Konstruktionsmethoden neu definieren könnten

• Strategische Bedeutung großer Pressen: Wird von Politikern oft nicht verstanden

  • Es ist enttäuschend, dass die britische Regierung keine großen Pressen finanziert hat
  • Zum Glück sind Erdgas billig und es gibt keine Probleme in der Lieferkette

• Die Größe großer Pressen: Eine 50.000-Tonnen-Presse ist so groß wie ein zehnstöckiges Gebäude und hat genug Kraft, um ein Schlachtschiff anzuheben

  • Nach der deutschen Kapitulation teilten sich die USA und die Sowjetunion Deutschlands große Pressen und Raketenwissenschaftler
  • Die USA demontierten vier deutsche Pressen und transportierten sie in die Vereinigten Staaten
  • Ähnlich wie die Sowjetunion während des Krieges Fabriken zerlegte und ins Hinterland verlegte

• Eine Lehre für Verfechter des freien Marktes: Der freie Markt verpasst manchmal Chancen

  • Kluges staatliches Eingreifen kann der Öffentlichkeit großen Nutzen bringen

• Die größte Presse der Welt: Eine 2018 gebaute 60.000-Tonnen-Presse steht im Los Angeles County in Kalifornien

• Sinnstiftende Arbeit: Nicht nur das Gehalt ist wichtig, sondern auch das Gefühl, an etwas Besonderem mitzuwirken

  • Diskussionen über den Aufbau industrieller Fähigkeiten konzentrieren sich auf hohe Arbeitskosten oder mangelndes Investitionsinteresse des Kapitals
  • Ich möchte verstehen, welche garantierte Laufzeit an Aufträgen die Regierung bot, um Unternehmen zur Teilnahme zu bewegen, und welche anderen Industrieprozesse gescheitert sind
  • Ich frage mich, warum es in der Solarindustrie nicht erfolgreich war

• Herstellung von Reaktordruckbehältern in Nordamerika: Sie können nicht hergestellt werden, ohne den Behälter in Teile zu zerlegen und zu verschweißen

  • Ein kanadisches Unternehmen bereitet sich darauf vor, kleine Reaktorbehälter herzustellen
  • Es gibt noch keine Anzeichen dafür, dass es nicht NuScale 2.0 ist

• Ein in den 1950er Jahren gestartetes Programm: Sechs der zehn Pressen sind noch immer in Betrieb