CEO
Lennart Svensson
Neue Technologie vereinfacht die Fertigung von Strahltriebwerken
Bei der Fertigung von Turbinen für Strahltriebwerke wird häufig Drahterodieren eingesetzt, da diese Technologie schmale Schnitte für präzise und komplexe Formen ermöglicht. Die Kehrseite der Medaille: Drahterodieren ist ein zeitaufwändiges Fertigungsverfahren – sowohl bei der Rüstzeit als auch bei der Bearbeitung. Zudem handelt es sich um ein thermisches Fertigungsverfahren, das die Werkstoffeigenschaften beeinflusst. Dieses Problem lässt sich nun mit neuer, innovativer Wasserstrahlschneidtechnik lösen.
Die Herstellung von Turbinen für Strahltriebwerke ist ein zeitaufwendiger Prozess, der extreme Präzision erfordert. Da das Drahterodieren als recht langsames Bearbeitungsverfahren gilt, prüfte ein internationaler Triebwerkshersteller die Möglichkeit, die Fertigungszeit für feststehende Turbinenteile zu verkürzen, indem das Drahterodieren durch andere Bearbeitungsverfahren ersetzt wird. Die Herausforderung bestand darin, eine Technologie zu finden, die die hohen Anforderungen erfüllt.
Zunächst wurden thermische Schneidtechnologien wie Laser und Faserlaser getestet, aber es gab zu viel Wärmeeinfluss auf das Material, sodass das Laserschneiden verworfen werden musste. Der nächste Schritt bestand darin, die Wasserstrahltechnologie als Option zu untersuchen. Die tropfenförmigen Konturen der Strahlturbine erforderten eine fünfachsige Bearbeitung und gleichzeitig einen sehr schmalen Schnitt, um kleine Konturen, scharfe Ecken und geringe Toleranzen zu bewältigen, mit feiner Schnittfläche.
Das herkömmliche Wasserstrahlschneiden ließ sich nur schwer anwenden, doch mit der Entdeckung der neuen FiveX Ultra von Water Jet Sweden ergab sich eine Möglichkeit. Die FiveX Ultra ist eine vollwertige 3D-Schneidanlage (Schneidwinkel 0–120˚), die für hochpräzise Schneidaufgaben ausgelegt ist. Da die FiveX Ultra mit einem FAWJ-Mikro-Schneidwerkzeug ausgestattet werden kann, schafft sie außerdem extrem feine Schnitte von nur 300 µm – für präzise und komplexe Formen.
Nach einem Besuch im Water Jet Sweden Demo Center in Ronneby, Schweden, begann die Entwicklung einer neuen Fertigungsroutine für Triebwerksturbinen.
Beim Wasserstrahlschneiden handelt es sich um ein Kaltschneidverfahren, mit dem Wärmeeinflusszonen vermieden und seidenglatte Schnittfläche erzielt werden. Mit dem schmalen Schneidbalken des Mikroschneidwerkzeugs konnte es ausreichend scharfe Ecken schneiden, allerdings musste der leicht kegelförmige Schneidbalken, der für das Wasserstrahlschneiden charakteristisch ist, angepasst werden. Die TVL-Funktion (Kegelwinkelregelung, variable Drehzahl- und Verzögerungskompensation) wurde verfeinert, um schließlich ein zugelassenes Schnittprofil zu erreichen.
Die Tatsache, dass es nicht möglich war, direkte Messungen an den Teilen vorzunehmen, war eine Herausforderung im Arbeitsprozess. Stattdessen wurden Interpreter eingesetzt, um die Konturgenauigkeit zu überprüfen. In kleinen Schritten wurde der Prozess nach und nach optimiert, um schließlich das richtige und präzise Profil zu erhalten.
– Wir haben ein Verfahren entwickelt, um die Schneidparameter für die Turbinenproduktion zu optimieren, indem wir eine einzigartige Kombination aus unserer neuen 3D-Wasserstrahlschneidmaschine und unserem FAWJ-Mikroschneidwerkzeug verwenden“, sagt Tony Ryd, Mitbegründer und CTO bei Water Jet Sweden.
In mehreren Schritten des Fertigungsprozesses wurde Zeit gespart. Nicht nur die Schneidzeit wurde verbessert. Die Rüstzeit ließ sich durch Spannvorrichtungen anstelle des zeitaufwendigen Drahteinfädelns auf ein Minimum reduzieren, und ein neues automatisches Kalibrierwerkzeug verkürzte die Zeit vom Beladen bis zum Produktionsstart erheblich.
– Turbinenhersteller weltweit, die Zeit und Geld sparen möchten, sind herzlich eingeladen, uns zu kontaktieren. Wir bieten eine einzigartige Lösung kombiniert mit umfangreicher Erfahrung in der effizienten Wasserstrahlbearbeitung für industrielle Anwendungen, so Tony Ryd abschließend.
Über Water Jet Sweden
Water Jet Sweden entwickelt, produziert und vertreibt fortschrittliche Lösungen für das Wasserstrahlschneiden und bietet ein hochwertiges After-Sales-Angebot mit Service-Teilen. Seit 1993 strebt das Unternehmen danach, die erste Wahl für Kunden weltweit zu sein, die Lösungen im Bereich des Wasserstrahlschneidens mit hoher Qualität und hohem technischem Anspruch suchen.
Kontaktpersonen
CTO
Tony Ryd