Was beachten beim Schleifen von teuren Teilen für die Luft- und Raumfahrt

Werkstücke in der Luft- und Raumfahrt werden immer komplexer. Und zwar in Bezug auf die Materialien, wie auch auf die Geometrie. Beides Faktoren, die den Wert der Werkstücke in die Höhe treiben. Dies gilt insbesondere für Triebwerksturbinenteile, die oft aus speziell entwickelten, kundenspezifischen Superlegierungen hergestellt werden. Hier sind bereits die Rohstoffkosten derart hoch, dass die Teile mit höchster Sorgfalt behandelt werden müssen. Die Prozesssicherheit spielt gerade bei solchen Teilen eine enorm wichtige Rolle. Wie man diese sicherstellt, erfahren Sie in diesem Beitrag.

Vorneweg. Es braucht intelligente Maschinen für diese hochkomplexen und kostspieligen Teilefertigungsverfahren. Doch lassen Sie uns zuerst die Problematik anhand eines Beispiels besser veranschaulichen: 

Nehmen wir eine Turbinenschaufel. Bevor diese in eine Schleifmaschine eingespannt wird, hat sie wahrscheinlich schon Stunden zuvor in konventionellen Zerspanungsmaschinen verbracht. Vielleicht weist die Schaufel ausserdem eine additiv gefertigte Beschichtung auf, wie dies vermehrt an Teilen für die Luft- und Raumfahrt umgesetzt wird. Das bedeutet einen weiteren Zeit- und Wertzuwachs. Wenn das Teil nach dem Schleifen nicht validiert werden kann – wenn also die Messungen und Materialeigenschaften nicht mit den detaillierten Qualitätskontrollverfahren bestätigt werden können, welche von den Herstellern in der Luft- und Raumfahrtindustrie verlangt werden – dann geht all dieser Wert verloren.

Die kollaborative Robotertechnologie gewährleistet nicht nur eine perfekte Wiederholgenauigkeit und verkürzt die Zeit, in der nicht geschliffen wird, sie kann auch die Bearbeitungsleistung erheblich beeinflussen. Maschinen im Leerlauf kühlen sich ab. Nimmt man sie in Betrieb, bevor sie die korrekte Betriebstemperatur erreicht haben, produziert die Maschine Teile ausserhalb der Toleranzen. Mit effektiv konzipierten und integrierten kollaborierenden Robotern können Hersteller dieses Risiko verringern und gleichzeitig die Produktivität steigern.

Die Automatisierung geht jedoch über Roboterlader hinaus. Zauberwort: Sensoren. Diese verwandeln Schleifmaschinen in intelligente Maschinen, die alles überwachen – vom Kühlmitteldruck und der Temperatur bis hin zu Spindelkräften und Scheibendurchmesser. Diese Steuerungen verfügen über nachbearbeitete CAD/CAM-Programme. Das ermöglicht eine Programmierung offline. Was das bedeutet? Eine erhöhte Maschinenproduktivität, denn die Programme können vor dem Schleifen validiert werden. Das verringert Risiken und steigert die Effizienz. 

Das eigentliche Mass für einen Schleifprozess ist der Kontakt der Scheibe mit dem Material. Teilehersteller für die Luft- und Raumfahrtindustrie brauchen dazu Schleifscheiben mit Materialien, die so fortschrittlich sind wie die Materialien, die sie schleifen. Neue Schleifmittel und fortschrittliche Schneidkörner können die härtesten Superlegierungen effektiv bearbeiten. Auch das Abrichten der Scheibe ist dank vollautomatischer Abrichtsysteme noch einfacher geworden. Die MÄGERLE MFP 30 verfügt beispielsweise über einen platzsparenden, doppelseitigen Abrichttisch, der zahlreiche Diamantrollen für unterschiedliche Teileprofile aufnehmen kann.

Die MFP 30 ist eine intelligente Schleifmaschine mit fortschrittlicher Technologie und intelligentem Design. Sie bietet komplette 5-Achsen-Schleif- und Fräsoperationen sowie eine direkt angetriebene Spindel mit 12.000 U/min und 26 kW. Das macht die Bearbeitung von komplexesten Werkstücken in einer einzigen Aufspannung möglich. Die Form? Kompakt. Denn schliesslich zählt in einer Produktionshalle jeder Quadratmeter. Das ergonomische Design eignet sich sowohl für die manuelle als auch für die automatische Teilebeladung und ist damit eine flexible Lösung, die mit den Anforderungen einer Produktionswerkstätte wachsen kann.

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