1. Markthintergrund

Frankreich verfügt über ein dichtes Schienennetz, das Hochgeschwindigkeitsstrecken, Intercity-Strecken, Stadtbahnen und U-Bahnen kombiniert. Dies schafft strenge Anforderungen an Fahrzeuge für die Wartung von Oberleitungen und Gleisen, die sicher und zuverlässig auf stark frequentierten Strecken und in komplexen Rangierbereichen eingesetzt werden müssen.

Obwohl diese Fahrzeuge keine sehr hohen Geschwindigkeiten erreichen, arbeiten sie unter schweren Lasten, häufigen Start-Stopp-Zyklen und starken seitlichen Stößen. Stahlradreifen müssen nicht nur das Gewicht des Fahrzeugs tragen, sondern auch wiederholten Stößen in Kurven, Weichen und an Arbeitsstellen standhalten.

Gemäß den strengen französischen und EU-Sicherheitsstandards suchen Schienenfahrzeug-OEMs und Systemintegratoren typischerweise nach Rädern, die Folgendes bieten:

• Hohe Tragfähigkeit und hohe Oberflächenhärte, um Verschleißfestigkeit zu gewährleisten und Flanschausbrüche zu verhindern;

• Enge Maßtoleranzen für eine präzise Passung mit Spurweite und Achsgehäusen, wodurch Fehlausrichtungen und ungleichmäßiger Verschleiß vermieden werden;

• Rückverfolgbare Material- und Inspektionsaufzeichnungen zur Unterstützung der Zertifizierung durch Dritte und der langfristigen Projektakzeptanz.

In diesem Zusammenhang suchte der Kunde einen zuverlässigen Lieferanten für 12-Zoll-Warmformstahl-Radreifen, die in Wartungsfahrzeugen in Frankreich und anderen europäischen Märkten eingesetzt werden sollten.

2. Kundenprofil & Anwendung

• Kundentyp: Hersteller/Integrator von Schienenwartungsfahrzeugen mit Sitz in Frankreich;

• Anwendung: Wartungsfahrzeuge für Oberleitungen und Gleise, Inspektionswagen, Schienentransportwagen;

• Betriebsbedingungen:

  • Geringe bis mittlere Fahrgeschwindigkeiten, aber kontinuierliche hohe Belastung;

  • Häufiges Beschleunigen und Bremsen, Durchfahren von Weichen und engen Kurven bei niedriger Geschwindigkeit;

  • Außenbetrieb bei allen Wetterbedingungen mit Einwirkung von Regen, Schnee, Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit;

• Wesentliche Probleme:

  • Einige frühere Stahlgussräder zeigten eine unzureichende Lebensdauer und eine Tendenz zum Reißen unter Stoßeinwirkung;

  • Wartungsfahrzeuge haben enge Zeitpläne, daher führt ein häufiger Radwechsel zu längeren Ausfallzeiten und höheren Lebenszykluskosten;

  • Der Kunde benötigte Räder mit höherer Härte und besserer Zähigkeit, kombiniert mit engen Toleranzen und vollständiger Überprüfbarkeit.

3. Unsere Lösung (Produkt + Technische Konfiguration)

Um diese Anforderungen zu erfüllen, lieferten wir ein spezielles Paket auf Basis von Warmformstahl-Radreifen 12 Zoll, Material 4140, ca. 490 HB Härte. Die Hauptmerkmale sind:

1. Material und Raddesign

   • Verwendung von 4140-Legierungsstahl-Warmformung, gefolgt von Härten und Anlassen, um eine Radlaufflächenhärte von etwa 490 HB mit einer guten Kombination aus Festigkeit und Zähigkeit zu erreichen;

   • Alternative Materialien wie C45, C50, 65Mn, 42CrMo, 4340, 34CrNiMo6 sind für verschiedene Lastklassen und Betriebsbedingungen verfügbar;

   • Sowohl einflanschige als auch doppelflanschige Stahlradreifen werden angeboten, um Standard- und Spezialschienenprofile zu berücksichtigen.

2. Abmessungen und Tragfähigkeit

   • Standardmäßige 12" (~300 mm) geschmiedete Radreifen, mit einem breiteren Durchmesserbereich einschließlich 300 / 350 / 400 / 450 / 500 / 900 mm, wodurch plattformbasierte Designs für verschiedene Fahrzeuge ermöglicht werden;

   • Die Tragfähigkeit pro Rad kann von 1 bis 300 Tonnen angepasst werden und deckt leichte Inspektionsfahrzeuge bis hin zu Schwerlast-Schienenwagen ab;

   • Erhältlich als Voll- oder Hohlradsätze, je nach Gewicht und Montageanforderungen.

3. Wärmebehandlung und Härteprüfung

   • Vollständige Sequenz des Normalisierens und Härten & Anlassen (Q&T) der Wärmebehandlung für jedes Rad;

   • Oberflächen- und Flanschhärtung wird angewendet, mit einer gehärteten Schicht von 5–20 mm, wodurch eine harte, verschleißfeste Lauffläche mit einem zähen Kern gewährleistet wird;

   • Automatische und hängende Normalisierungsöfen werden verwendet, um die Chargenkonsistenz zu gewährleisten.

4. Achsengruppen und Präzisionsbearbeitung

   • Komplette Radsätze können geliefert werden, einschließlich zwei Rädern, einer Achse, vier Lagern und zugehörigen Komponenten, gemäß Kundenzeichnungen;

   • Die Radbohrung kann mit einer Präzision von 0,01 mm bearbeitet werden, wodurch eine optimale Passung mit Achsen und Lagern gewährleistet wird, wodurch Exzentrizität und Vibrationen im Betrieb minimiert werden.

5. Produktionskapazität und Inspektionssystem

Unsere Einrichtungen decken die gesamte Kette vom Stahlschmelzen, Schmieden, Ringwalzen, Grobbearbeiten und Wärmebehandeln bis zur Feinbearbeitung ab. Zu den wichtigsten Geräten gehören:

• Vertikal-Drehmaschinen, Bearbeitungszentren, multifunktionale CNC-Maschinen, CNC-Drehmaschinen und Bohr-/Fräsmaschinen für die Endbearbeitung;

• Lufthammer, Pressen, Ringwalzmaschinen, Erdgas- und Elektroöfen zum Schmieden;

• Automatische Normalisierungsöfen und Kugelstrahlmaschinen für die Wärmebehandlung und Oberflächenvorbereitung.

Die Qualitätskontrolle wird unterstützt durch:

• Härteprüfung (Rockwell und Brinell), Oberflächenrauheits- und Konzentrizitätstests;

• Ultraschallprüfung (UT) und Magnetpulverprüfung (MT) zur Erkennung von inneren und Oberflächenfehlern;

• Metallographische Untersuchung und Analyse der chemischen Zusammensetzung;

• Sowohl interne als auch externe Inspektionen können nach Bedarf vereinbart werden.

4. Kundenfeedback

Nach mehreren Chargen im Einsatz berichtete der französische Kunde, dass:

• Unter vergleichbaren Bedingungen liefern die warmgeschmiedeten 4140-Räder eine deutlich längere Lebensdauer als ihre vorherigen Stahlgussräder, mit einer geringeren Häufigkeit von Flanschausbrüchen und Rissen;

• Raddurchmesser, Flanschprofile und Bohrungsabmessungen sind von Charge zu Charge konsistent, wodurch die Installationszeit und die Einstellarbeiten reduziert werden;

• Die Dokumentation zur Materialrückverfolgbarkeit und Inspektion ist vollständig, was bei lokalen und EU-Sicherheitsaudits und Projektgenehmigungen hilft;

• Verschiedene Flanschoptionen, Durchmesser und Tragfähigkeiten können alle auf derselben Prozessplattform hergestellt werden, wodurch die Ersatzteilverwaltung vereinfacht wird.

Der Kunde hat sich entschieden, Warmformstahl-Radreifen 12 Zoll 4140 / 490 HB als bevorzugte Wahl für kommende Projekte für Oberleitungs- und Gleiswartungsfahrzeuge beizubehalten.

5. Zusammenfassung

Für Oberleitungs- und Gleiswartungsfahrzeuge, die unter hoher Belastung und häufiger Stoßeinwirkung betrieben werden, bieten warmgeschmiedete Legierungsstahlradreifen klare Vorteile gegenüber Gussrädern:

• Das Schmieden verfeinert die Kornstruktur und reduziert innere Defekte, was zu einer besseren Gesamtfestigkeit und Zähigkeit führt;

• Das richtige Härten und Anlassen, kombiniert mit kontrollierter Oberflächenhärtung, liefert eine verschleißfeste Lauffläche mit einem zähen Kern;

• Ein komplettes Produktions- und Inspektionssystem ermöglicht es, konsistente, rückverfolgbare Räder an anspruchsvolle Märkte wie Frankreich und die weitere EU zu liefern.