Wereldprimeur: oxyfuelbevelsnijden met waterstof

Retrofit plasmamachine toont de weg naar groene toekomst

Als staalbouwconstructies groot, zwaar of complex moeten zijn, dan zijn ze een kolfje naar de hand van Victor Buyck Steel Construction (VBSC). Volgend jaar viert het bedrijf met vestigingen in Eeklo en Gent zijn 100e verjaardag. Een eeuw waarin het steeds de vinger aan de pols gehouden heeft van nieuwe ontwikkelingen. Ook vandaag nog. Want om makkelijker door grote diktes in staalsoorten met hogere sterkte en legering te snijden investeerde het recent in een ombouw van een plasmasnijmachine. Die werd niet alleen bijgewerkt tot de laatste stand der techniek, maar kreeg ook een wereldprimeur mee: een 3D-aggregaat om met waterstof in bevel te snijden. Het resultaat van een intensief ontwikkelingstraject met Messer.

Kennis en ervaring

Wie een piramide wil zien, hoeft niet per se een ticketje naar Egypte te boeken. Aan de R4 Ringvaartbrug in Evergem verrijst momenteel een minstens even indrukwekkende. De imposante brugconstructie van meer dan 100 m bij 60 m die een ecoduct, twee fietsbruggen en een wegbrug verenigt, zal voortaan de toegang tot Gent vormen. "Een nieuwe landmark", vertelt Karel Van Hecke, VBSC Improvement Manager & Training Center. "De complexiteit zit hem in de gewenste geometrie. Het vergt kennis en ervaring om een stuk staal van die grootorde in het gareel te houden. Maar daar staan wij al tientallen jaren om bekend."

"In Maleisië bouwden we de spire van de Kuala Lumpur communicatietoren" - Karel Van Hecke (VBSC)

Van tractoren naar bruggen

Geen honderd. Neen, de geschiedenis van VBSC begon met de gelijknamige stamvader die vanuit Eeklo de tractoren van Vierzon verdeelde in Nederland en België. "Tractoren hebben ook onderhoud en herstellingen nodig. Daarom startte hij een smidse, waar al snel de techniek van het lassen werd geïntegreerd. De evolutie naar staalbouw was ingezet. Van bruggen was nog geen sprake. Volgens de overlevering zou de eerste brug gebouwd zijn naar aanleiding van het eindwerk van zoon John om af te studeren als burgerlijk ingenieur. Ze lag op een vroegere mijnsite in Charleroi en is nog altijd in dienst trouwens, maar nu als fietspad."

Staalconstructies als exportproduct

We spreken de jaren 50. Vanaf dan gaat het snel. Overal in binnen- en buitenland staan er grote infrastructuurwerken op de planning. VBSC neemt er tientallen voor zijn rekening. In de Benelux, Duitsland, Frankrijk en het Verenigd Koninkrijk, maar ook op exotischere bestemmingen over de hele wereld. "In Vlaanderen kan je geen uur rijden zonder over of onder een brug van ons te rijden. In Londen hebben we in wijken zoals Canary Wharf de skyline bepaald. In Maleisië bouwden we de spire van de Kuala Lumpur-communicatietoren", somt Van Hecke nog enkele voorbeelden op.

"Onze troef is dat we als een onestopshop fungeren. We hebben het volledige pakket aan diensten in huis" - Karel Van Hecke (VBSC)

Specialisten

Hoe komen die allemaal in Eeklo uit? "De voorbije decennia hebben we echt een reputatie opgebouwd. Specialisten met de juiste kennis en met de juiste capaciteit om grote projecten aan te vliegen. Onze troef is dat we als een onestopshop fungeren. We hebben het volledige pakket aan diensten in huis: van engineering en tekening, over productie vanaf een ruwe plaat tot afgewerkt product tot en met de montage en installatie. Die wisselwerking maakt dat we vaak tot ingenieuze oplossingen komen voor technische uitdagingen. Want bij staalconstructies spelen ook de bereikbaarheid en de installatiecapaciteit een belangrijke rol."

Blijven innoveren

Om ook na bijna een eeuw relevant te blijven, draagt VBSC innovatie nog steeds hoog in het vaandel. "Een must", vindt Van Hecke. "De materialen van toen, zijn niet meer die van vandaag en ook de manier waarop we onze bruggen belasten is veranderd. Kijk maar naar hoe anders vrachtwagens vandaag gebouwd worden. Als we ook in de toekomst bruggen willen bouwen die 100 jaar meegaan, moeten we blijven investeren in nieuwe technieken."

Impact nieuwe materialen op oxyfuelproces

Een van de uitdagingen waar VBSC voor staat is het gebruik van staalsoorten met hogere sterktes en de steeds bredere toepassing van weervast staal (beter gekend onder de merknaam Cortenstaal). "Een oxyfuelproces ontleent het meeste van zijn warmte uit de exotherme reactie van het zuurstof met het ijzer in het staal. Hoogsterkestaal en weervast staal kennen echter een andere chemische samenstelling met een lager ijzergehalte, wat net nodig is voor een goede verbranding en meer elementen zoals koolstof, koper, nikkel en chroom die net als inhibitoren fungeren. In dunne plaat geraak je er nog wel door, in platen van meer dan 60 mm dikte wordt dat moeilijk met aardgas. Aan de rand ontstaan er zones waarin stukken lijken weggereten."

Retrofit: betrouwbaarste machine is een Messer

De wetenschappelijke literatuur wijst naar waterstof als een beter alternatief voor een braamvrije snijkwaliteit. Dat was al zo bij het ontstaan van het oxyfuelproces, maar door de prevalentie van andere gassen, raakte het toen snel op de achtergrond. VBSC wilde een van zijn snijmachines retrofitten en uitrusten met een waterstof snijkop. Van Hecke: "Om de juiste machine te kiezen hebben we een evaluatie gemaakt van alle interventies de afgelopen jaren. Daaruit bleek de OmniMat-plasmasnijmachine van Messer uit 2008 (met een tafel van 36 m x 4,2 m) de meest robuuste en betrouwbare. Bovendien heeft Messer al vier jaar ervaring in het snijden met waterstof met hun ALFA Oxyfuel Torch." VBSC heeft echter geen vrede met de huidige stand van techniek. "Voor ons was het cruciaal dat we met waterstof ook in bevel konden snijden."

Configuratie van de machine
- OmniMat L5600 uitgerust met de nieuwste plasmabron van Kjellberg, de Q4500, in combinatie met een bevelkop SKEW Delta;
- Vier waterstofautogeen snijbranders;
- Driebranderaggregaat voor waterstofbevelsnijden;
- Inkjetmarkeereenheid met 16 nozzles;
- OmniWin CAD/CAM-software voor nesting.

Ontwikkeling bevelsnijkop voor waterstof

Dat bestond echter nergens ter wereld. VBSC ging daarom in dialoog met de R&D-afdeling van Messer om een 3D-aggregaat voor waterstof te ontwikkelen. "Een intensieve samenwerking van twee jaar tussen VBSC en Messer Cutting System", vertelt Rached Taheri, Messer sales area manager Belgium/Luxembourg. Cruciaal was de integratie van de OmniWin CAD/CAM-software als werkvoorbereiding voor de machine.

"Zonder was waterstofsnijden niet mogelijk. Door de inzet van Karel en dr. Lutz Nickenig zijn we tot dit prachtige resultaat gekomen. Een hybride machine voor oxyfuel en plasma met een 3D-snijkop voor waterstof. Een wereldwijde primeur."

Maar Messer zou Messer niet zijn als het niet al zijn puntjes stevig op de i zet. "Momenteel fungeert de snijkop nog als testproject om het bevelsnijden met waterstof helemaal onder de knie te krijgen. Om die reden kregen we van VLAIO financiële ondersteuning. Als alle testresultaten gunstig blijven evolueren, is het de bedoeling om de techniek verder uit te rollen in de productie", vult Van Hecke aan.

"In plaats van een spiksplinternieuwe machine te kopen, hebben we aan upcycling gedaan" - Karel Van Hecke (VBSC)

Upcycling

Want de keuze voor waterstof betekent weer een flinke vergroening voor VBSC. Iets waar het bedrijf hard op inzet, getuige daarvan de daken vol zonnepanelen en de koppeling met een windmolen (site in Gent). "In plaats van een spiksplinternieuwe machine te kopen, hebben we aan upcycling gedaan. Enkel de tafel is dezelfde gebleven, de rest van de machine is gestript en weer opgebouwd tot een state-of-the-art snijmachine door Messer Cutting Systems dankzij een intensieve samenwerking. In ruil krijgen we een groener snijproces: het geluidsniveau ligt tientallen decibels lager, de CO₂-emissie wordt nagenoeg tot nul herleid en door de vorm van de vlam verlagen de NO_x-emissies aanzienlijk en kunnen we dichter nesten voor minder materiaalverlies", vat Van Hecke de sterktes van zijn 'nieuwe' OmniMat-machine samen.

NIS2-conform

Ze keerde net voor de zomervakantie terug naar Eeklo, waar ze sindsdien tot grote tevredenheid draait. Van Hecke: "De maximale dikte die we tot nu toe al gesneden hebben met oxyfuel is 200 mm. Zelfs met de nieuwe 450A-plasmasnijbron van Kjellberg die ook met waterstof kan werken, snijden we tot 120 mm. Dat is ongezien."

Genoeg innovatie in één machine dan? Neen. VBSC vroeg en kreeg nog extra aandacht voor cyberveiligheid van Messer. "Volledig uitsluiten kan je cyberrisico's nooit, maar onze systemen voldoen aan de NIS2‑vereisten en worden continu bewaakt en onderhouden. De metaalsector evolueert snel: we werken vandaag met moderne digitale toepassingen en procesondersteuning", besluit Van Hecke.