Een reis door de productie van kettingen

In de diepzee van de maritieme wereld spelen scheepskettingen een cruciale rol in de veiligheid en betrouwbaarheid van schepen. Van zorgvuldige materiaalselectie tot minutieus walsproductie en precieze kettingvorming, elke fase draagt bij aan robuuste, duurzame en betrouwbare kettingen.

Stap 1: materiaalselectie voor maritieme kettingen

De kern van elke scheepsketting wordt bepaald door het type staal dat wordt gebruikt, met drie veel voorkomende types: koolstofstaal, gelegeerd staal en roestvrij staal. Deze variaties vertonen unieke eigenschappen die een directe invloed hebben op de prestaties van de ketting onder verschillende omstandigheden.

Vanwege de corrosieve aard van zeewater is het cruciaal om specifieke eisen te stellen aan het gebruikte staal. Roestvast staal, met een hoog chroomgehalte, geniet vaak de voorkeur vanwege de uitstekende corrosiebestendigheid. Hierdoor is het staal bestand tegen langdurige blootstelling aan zout water en wordt de scheepsketting effectief beschermd tegen ongewenste roestvorming.

Naast corrosiebestendigheid worden scheepskettingen tijdens hun levensduur blootgesteld aan aanzienlijke krachten. Het gekozen staal moet daarom een hoge treksterkte hebben om de structurele integriteit van de ketting te garanderen. Gewoonlijk wordt koolstofstaal met hoge sterkte gebruikt, dat de vereiste sterkte biedt zonder afbreuk te doen aan de structurele stabiliteit van de ketting.

Scheepskettingen kunnen slijten door interacties met ankerkettingwielen en contact met de zeebodem. Daarom is het cruciaal om duurzaam en slijtvast staal te kiezen. Door materialen te kiezen die bestand zijn tegen slijtage, wordt de levensduur van de scheepsketting verlengd en hoeft hij minder vaak te worden vervangen.

Stap 2: rolproductie

Een cruciale fase in de vorming van stalen staven is het warmwalsen. Hierbij worden staalrollen verwarmd tot hoge temperaturen, waardoor ze plooibaarder worden zonder te breken. Door deze essentiële stap kunnen de stalen staven de gewenste contouren aannemen.

Als de staalrollen tijdens het warmwalsen door een reeks walsen gaan, worden de eerste schakels gevormd. De keuze van de rollen en hun configuratie is cruciaal om de juiste afmetingen en vormen van de maritieme kettingen te verkrijgen.

Tijdens het warmwalsen wordt gestreefd naar precisie op het gebied van afmetingen en toleranties. Er worden geavanceerde meetinstrumenten gebruikt om de stalen staven regelmatig te controleren en ze aan te passen aan de specificaties van de maritieme kettingen, waardoor consistentie in het productieproces wordt gegarandeerd.

Na de vorming van de schakels ondergaan de stalen staven een koelproces om de microstructuur van het staal te stabiliseren. Deze afkoeling is cruciaal om de gewenste mechanische eigenschappen te behouden en ongewenste veranderingen in het materiaal te voorkomen.

Stap 3: kettingvorming

Voordat het eigenlijke vormproces begint, worden gedetailleerde ontwerptekeningen en specificaties opgesteld. Deze bevatten informatie over de vereiste afmetingen, geometrische vormen, toleranties en andere technische details die nodig zijn voor het produceren van maritieme kettingen van hoge kwaliteit.

Er wordt een speciale machine gebruikt die speciaal is ontworpen voor het maken van maritieme kettingen. Deze machine is uitgerust met verschillende rollen, buigmechanismen en nauwkeurige instrumenten die zijn afgestemd op de ontwerpspecificaties.

De stalen staven die tijdens het walsproces worden geproduceerd, worden in de kettingvormmachine gevoerd. Deze staven moeten voldoen aan de vereiste kwaliteit, afmetingen en mechanische eigenschappen.

De machine begint met het buigen van de stalen staven in de gewenste vormen volgens het ontwerp. Hierbij worden verschillende rollen en buigmechanismen gebruikt om de staven tot schakels van de maritieme ketting te vormen. De machine moet nauwkeurig worden afgesteld om de juiste vorm en afmetingen te garanderen.

Tijdens het vormproces worden de gemaakte schakels regelmatig gecontroleerd op toleranties. Dit omvat het meten van de afstand tussen de schakels, de hoeken van de bochten en andere geometrische eigenschappen om er zeker van te zijn dat de ketting aan de specificaties voldoet.

Na het vormen ondergaan de schakels een visuele inspectie en indien nodig meer geavanceerde kwaliteitscontroles zoals ultrasone testen. Dit zorgt ervoor dat elke schakel voldoet aan de hoge normen die vereist zijn voor maritieme kettingen.

Overzicht van onze kettingen

Stap 4: lassen

Nadat de stalen staven door de kettingvormmachine tot schakels zijn gevormd, worden de schakels voorbereid op het lasproces. Dit kan betekenen dat de lasoppervlakken worden gereinigd en eventuele onzuiverheden worden verwijderd.

Voor het lassen van maritieme kettingen worden automatische lasmachines of gekwalificeerde lassers gebruikt. De keuze tussen geautomatiseerde machines en handmatig lassen hangt af van de ontwerpspecificaties, de productieschaal en de gewenste nauwkeurigheid.

Ongeacht de gebruikte methode moet de lasverbinding sterk en uniform zijn. Dit betekent dat de las diep doordringt en een consistente structuur heeft. De sterkte van de lasverbinding is cruciaal omdat maritieme kettingen worden blootgesteld aan aanzienlijke trekkrachten en andere belastingen. Na het lassen ondergaan de lasverbindingen niet-destructieve testen (NDT) zoals ultrasone testen of röntgenonderzoek. Deze tests detecteren mogelijke onvolkomenheden, lasfouten of scheuren die de structurele integriteit van de ketting in gevaar kunnen brengen.

Naast sterkte is de uniformiteit van de lasverbinding belangrijk. Een uniform gelaste ketting zorgt niet alleen voor structurele stabiliteit, maar draagt ook bij aan het esthetische aspect van het eindproduct. Uniformiteit vermindert ook spanningsconcentraties en verhoogt de algehele duurzaamheid.

Het lassen van scheepskettingen moet voldoen aan internationale normen en certificeringen die zijn vastgesteld door classificatiebureaus en organisaties zoals de Internationale Maritieme Organisatie (IMO). Lassers moeten gekwalificeerd zijn volgens de geldende normen.

Tijdens het lassen vormt zich een warmte-beïnvloede zone (HAZ) rond de lasnaad. Het beheren van deze zone is belangrijk om ongewenste veranderingen in materiaaleigenschappen te minimaliseren. Dit kan worden bereikt door nauwkeurige controle van het lasproces en eventueel het gebruik van gekoelde opspanmiddelen.

Stap 5: warmtebehandeling

Na het lassen en vormen van de maritieme kettingen ondergaan de stalen schakels een gecontroleerd warmtebehandelingsproces om hun mechanische eigenschappen te optimaliseren. Er kunnen verschillende warmtebehandelingsmethoden worden toegepast, zoals normaliseren, afschrikken en ontlaten, of een combinatie van beide, afhankelijk van de gewenste eigenschappen van de zeekettingen.

Normaliseren is een proces waarbij de stalen schakels worden verhit tot een kritieke temperatuur, gevolgd door afkoeling met lucht. Dit helpt ongewenste interne spanningen te verminderen en de kristalstructuur van het staal te verfijnen. Normalisatie verbetert de taaiheid en vermindert het risico op broosheid in de zeekettingen.

Bij afschrikken en ontlaten worden de stalen schakels verhit tot een hoge temperatuur (afschrikken) en vervolgens snel afgekoeld, gevolgd door een ontlaat- of gloeifase. Dit proces zorgt voor een combinatie van hoge hardheid en taaiheid in het staal, wat gunstig is voor maritieme kettingen die zwaar worden belast.

Tijdens het warmtebehandelingsproces moeten parameters zoals temperatuur, verblijftijd op temperatuur en het koelproces strikt worden gecontroleerd. Dit zorgt voor een nauwkeurige controle van de materiaaleigenschappen en voorkomt ongewenste variaties.

Het doel van warmtebehandeling is om gunstige microstructurele veranderingen in het staal teweeg te brengen. Hierdoor kunnen de kristallen in het staal een optimale rangschikking aannemen, wat resulteert in verbeterde mechanische eigenschappen zoals treksterkte, taaiheid en weerstand tegen vermoeiing.

Na de warmtebehandeling ondergaan de maritieme kettingen grondige kwaliteitscontroles. Dit kunnen hardheidsmetingen, inspecties van de microstructuur en andere tests zijn om ervoor te zorgen dat de beoogde eigenschappen worden bereikt en dat de kettingen aan de gespecificeerde normen voldoen.

Stap 6: kalibratie

Voordat we beginnen met aanpassen, moeten we voor elke schakel in de maritieme keten de juiste afmetingen en toleranties bepalen. Deze specificaties zijn gebaseerd op wat de scheepvaartindustrie nodig heeft en op de ontwerpeisen.

Voor het afstellen wordt nauwkeurig gereedschap gebruikt, zoals meters, schuifmaten, micrometers en soms driedimensionale meetapparatuur. Deze instrumenten zijn ontworpen om de verschillende afmetingen van elke schakel supernauwkeurig te meten.

We controleren elke schakel van de maritieme ketting zorgvuldig om er zeker van te zijn dat het de juiste maat is volgens de specificaties. Dit omvat het controleren van de lengte, breedte, dikte en andere belangrijke afmetingen die van invloed zijn op hoe goed de ketting werkt en hoe veilig hij is.

Afstellen is superbelangrijk om ervoor te zorgen dat de hele maritieme ketting consistent is. Uniforme afmetingen en toleranties zijn cruciaal zodat de ketting gelijkmatig wordt belast en geen zwakke plekken heeft.

Tijdens het afstellen kijken we ook goed naar de kritieke punten van elke schakel. Dit omvat het controleren van lasnaden, overgangsgebieden tussen verschillende delen van de ketting en andere plekken die invloed kunnen hebben op hoe sterk en betrouwbaar de ketting is.

We houden gedetailleerde gegevens bij van alle metingen, afstellingen en inspectieresultaten tijdens het afstelproces. Deze documentatie is erg belangrijk voor de traceerbaarheid en kwaliteitsborging. Hiermee kunnen we elke maritieme ketting identificeren en traceren tot waar hij vandaan komt.

Afstellen is geen eenmalig iets; we kunnen het regelmatig doen om er zeker van te zijn dat de productiemachines en meetgereedschappen nog steeds nauwkeurige resultaten geven. Dit regelmatig doen, herkalibreren genoemd, is vooral belangrijk op plaatsen waar kleine verschillen grote gevolgen kunnen hebben.

Stap 7: oppervlaktebehandeling

Maritieme kettingen worden blootgesteld aan zware omstandigheden op zee, waar corrosie een constante zorg is. Het doel van oppervlaktebehandeling is om effectieve bescherming tegen corrosie te bieden, vooral wanneer de kettingen worden blootgesteld aan zout water.

Een veelgebruikte methode voor de oppervlaktebehandeling van scheepskettingen is thermisch verzinken. Bij dit proces worden de kettingen ondergedompeld in gesmolten zink bij hoge temperaturen. Het zink hecht zich aan het staaloppervlak en vormt een beschermende laag die corrosie tegengaat.

Naast thermisch verzinken kunnen andere corrosiebestendige behandelingen worden toegepast, zoals het aanbrengen van speciale verflagen, metalliseren (het aanbrengen van een metalen coating) of het gebruik van corrosiebestendige legeringen. De keuze van de behandeling hangt af van de specifieke omgevingsomstandigheden en de eisen van de scheepvaartindustrie.

De beschermende coating die tijdens de oppervlaktebehandeling wordt aangebracht, draagt aanzienlijk bij aan het verlengen van de levensduur van scheepskettingen. Het vermindert de frequentie van onderhoudsintervallen en verhoogt de betrouwbaarheid van de kettingen, wat essentieel is voor de veiligheid en prestaties van maritieme toepassingen.

Stap 8: kwaliteitscontrole

Destructieve tests worden uitgevoerd op monsters van de maritieme ketting om de materiaaleigenschappen te evalueren. Bij trekproeven wordt de ketting bijvoorbeeld belast tot hij bezwijkt. Deze tests helpen bij het bepalen van de treksterkte, rek en breuksterkte van het materiaal.

Niet-destructieve testen spelen een cruciale rol bij het beoordelen van de integriteit van de ketting zonder schade aan te richten aan de materiaalstructuur.

De belangrijkste methoden voor niet-destructief onderzoek (NDT) die worden toegepast op scheepskettingen zijn onder andere:

• Ultrasoon testen: Deze methode wordt gebruikt om inwendige onvolkomenheden, zoals scheuren, op te sporen door ultrasone geluidsgolven door het materiaal te sturen. Veranderingen in de geluidsgolven kunnen defecten aantonen.
• Testen met magnetische deeltjes: Magnetische deeltjes worden op het oppervlak van de ketting aangebracht en als er scheurtjes of onvolkomenheden zijn, zullen de deeltjes zich op deze plaatsen verzamelen, waardoor de defecten zichtbaar worden.
• Visuele inspectie: Dit is belangrijk en wordt vaak gebruikt als een eerste screening. Hierbij wordt elke schakel nauwkeurig onderzocht op zichtbare defecten, zoals scheuren, vervormingen of onregelmatigheden.
• Weerstandtest: Deze tests beoordelen de weerstand van de maritieme ketting tegen plotselinge belastingen, wat vooral relevant is omdat schepen onderhevig zijn aan dynamische krachten en de ketting schokbelastingen moet kunnen weerstaan zonder te breken.
• Vermoeiingsbestendigheidstests: Deze tests stellen de ketting bloot aan herhaalde belastingen die typisch zijn voor maritieme omgevingen en simuleren de cyclische belasting die een ketting kan ondervinden tijdens gebruik op zee.
• Analyse van de chemische samenstelling van het staal: Dit wordt uitgevoerd om ervoor te zorgen dat het voldoet aan de specificaties en normen die zijn vastgesteld voor maritieme kettingen. Er kan ook materiaalonderzoek worden uitgevoerd om de microstructuur van het staal te beoordelen.

Stap 9: Markering en certificering

Elke afzonderlijke schakel van de maritieme keten wordt gemarkeerd met cruciale informatie, waaronder:

• Productienummer: Een uniek identificatienummer dat aan elke schakel van de keten wordt toegekend. Dit nummer is essentieel voor traceerbaarheid en identificatie.
• Treksterkte: De maximale trekkracht die de kettingschakel kan weerstaan zonder te breken. Deze informatie is essentieel voor een correct ontwerp en gebruik van de ketting in maritieme toepassingen.
• Productiedatum: De datum waarop de kettingschakel is geproduceerd. Dit helpt bij het bijhouden van de levensduur van de ketting en kan nuttig zijn bij het plannen van onderhoudsintervallen.
• Certificeringen: Symbolen of markeringen die aangeven dat de kettingschakel voldoet aan specifieke internationale normen en certificeringseisen.
• De markering van maritieme kettingen moet voldoen aan internationale normen zoals ISO 1704 en EN 818. Deze normen stellen richtlijnen op voor het markeren van kettingen met informatie die relevant is voor zowel fabrikanten als eindgebruikers.

Stap 10: Opslag en distributie

In het ideale geval worden afgewerkte scheepskettingen opgeslagen in overdekte faciliteiten om ze te beschermen tegen directe blootstelling aan weersomstandigheden. Binnenopslag voorkomt corrosie en minimaliseert de invloed van atmosferische elementen.

Als de scheepskettingen tijdens het productieproces geen directe beschermende coating hebben gekregen, kan het nuttig zijn om vóór de opslag een tijdelijke, niet-corrosieve coating aan te brengen. Dit biedt extra bescherming tijdens de opslagperiode.

Betrouwbare scheepskettingen bouwen

Van de materiaalselectie tot het nauwgezette walsproductieproces en vervolgens de precieze kettingvorming, elke fase in het productieproces van scheepskettingen draagt bij aan het creëren van robuuste, duurzame en betrouwbare kettingen. Het samenspel van eigenschappen, precisie en kwaliteitscontroles zorgt ervoor dat deze kettingen niet alleen voldoen aan de hoge eisen van de maritieme industrie, maar deze vaak zelfs overtreffen. Zo worden essentiële schakels in de veiligheid en prestaties van schepen wereldwijd niet alleen geproduceerd, maar ook gecreëerd.