{"id":1622,"date":"2018-04-11T09:14:55","date_gmt":"2018-04-11T07:14:55","guid":{"rendered":"https:\/\/www.emag.com\/blog\/?p=1622"},"modified":"2019-05-07T09:36:41","modified_gmt":"2019-05-07T07:36:41","slug":"pecm-von-emag-in-der-blisk-bearbeitung-auf-die-ueberholspur-wechseln","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.emag.com\/blog\/pecm-von-emag-in-der-blisk-bearbeitung-auf-die-ueberholspur-wechseln\/","title":{"rendered":"PECM von EMAG: In der BLISK-Bearbeitung auf die \u00dcberholspur wechseln"},"content":{"rendered":"

Die BLISK-St\u00fcckzahlen (Blade Integrated Disk) im Flugzeugbau steigen massiv an. Gro\u00dfe Triebwerke verf\u00fcgen mittlerweile \u00fcber mehrere dieser Hochdruckverdichter, die in einem St\u00fcck aus superharten Hochleistungswerkstoffen gefertigt werden. Folglich r\u00fcckt derzeit ihre effiziente Bearbeitung in den Fokus der Produktionsplaner \u2013 allerdings steht eine Vielzahl von denkbaren Verfahren und Verfahrenskombinationen von der spanenden Bearbeitung bis zum Wasserstrahlschneiden zur Verf\u00fcgung. Eine aktuelle Studie des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Produktionstechnologie (IPT) und des Werkzeugmaschinenlabors (WZL) der RWTH Aachen zeigt jetzt: Gerade beim Schlichten der Bauteiloberfl\u00e4che f\u00fchrt das Precise Electro Chemical Machining (PECM) von EMAG zu enormen Kostenvorteilen beim Anwender.<\/p>\n

<\/p>\n

\"Sieben

Sieben verschiedene Bearbeitungskombinationen kamen in der Studie von Fraunhofer IPT und dem WZL der RWTH Aachen zum Einsatz. Die komplett spanende Bearbeitung diente dabei als Benchmark.<\/p><\/div>\n

\"Infografik

Hier betragen die Kosten bei einer angenommenen St\u00fcckzahl von 70 BLISKs pro Jahr 100 Prozent, bei 800 St\u00fcck rund 90 Prozent (ganz links). Bereits in der Bearbeitungskombination Nummer 2 (Schruppfr\u00e4sen und PECM) sinken die Kosten auf unter 60 Prozent ab. Quelle: Fraunhofer IPT\/WZL<\/p><\/div>\n

Hohe Temperaturen, lange Laufzeiten \u2013 die Bauteile im Inneren eines Triebwerks werden extrem belastet. Entwickler setzen deshalb bei der Konstruktion der Blade Integrated Disk (BLISK) und bei Disks mit Einzelschaufeln auf sehr harte und hitzebest\u00e4ndige Werkstoffe wie Superlegierungen aus Nickel. F\u00fcr Produktionsplaner ist diese Entwicklung nicht unproblematisch, denn die etablierte spanende Bearbeitung st\u00f6\u00dft an wirtschaftliche Grenzen \u2013 zum Beispiel, weil mit zunehmender Werkstoffh\u00e4rte die Standzeit der teuren Werkzeuge sinkt und die St\u00fcckkosten somit ansteigen. Vor diesem Hintergrund sind die aktuellen Ergebnisse einer Studie des Fraunhofer IPT besonders interessant. Gemeinsam mit dem WZL und der EMAG ECM GmbH verglichen die Spezialisten insgesamt sieben verschiedene BLISK-Bearbeitungsstrategien \u2013 vom mehrachsigen Fr\u00e4sen, kombiniert mit dem Polieren, bis hin zum Hochdruck-Wasserstrahlschneiden, kombiniert mit dem PECM-Schlichten. Die Ergebnisse sind beeindruckend: Bei einer angenommenen Jahresproduktion von 800 nickelbasierten HPC-BLISKs k\u00f6nnen die St\u00fcckkosten im Vergleich zur spanenden Bearbeitung um mehr als 50 Prozent absinken, wenn Anwender auf die richtige Bearbeitungsstrategie setzen. Das PECM-Schlichten ist dabei als abschlie\u00dfender Prozess unverzichtbar (siehe Infografik), um die Effizienz der Produktion deutlich zu verbessern.<\/p>\n

Sanfter Abtrag \u2013 schnelle Prozesse<\/strong><\/h1>\n

Vor diesem Hintergrund r\u00fcckt die PECM-Technologie der EMAG ECM mit Sitz in Gaildorf derzeit bei vielen OEMs und deren Zulieferunternehmen in den Fokus. Das elektrochemische Verfahren sorgt f\u00fcr einen besonders sanften Abtrag von Werkstoff bei minimalem Werkzeugverschlei\u00df. Zudem ist es schnell und prozesssicher. Das Grundprinzip l\u00e4sst sich einfach erkl\u00e4ren: W\u00e4hrend des Prozesses wird das Werkst\u00fcck zur positiven Anode, das Werkzeug zur negativen Kathode. Zwischen beiden flie\u00dft eine Elektrolytl\u00f6sung, und es l\u00f6sen sich Metall-Ionen vom Werkst\u00fcck ab. Die Form der Kathode bzw. des Werkzeugs mit den aktiven, stromleitenden Bereichen ist so gew\u00e4hlt, dass der Materialabtrag am Werkst\u00fcck zur gew\u00fcnschten Bauteilkontur f\u00fchrt. Ber\u00fchrungslos entstehen Konturen, Ringkan\u00e4le, Nuten oder Auskesselungen \u2013 und das mit h\u00f6chster Pr\u00e4zision und Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4t. Mit ihrer PECM-Technologie haben die Experten von EMAG ECM dieses Verfahren gezielt weiterentwickelt und perfektioniert. Zwei Faktoren spielen dabei eine entscheidende Rolle: Erstens ist der Spalt zwischen Werkst\u00fcck und Werkzeug, durch den die Elektrolytl\u00f6sung flie\u00dft, besonders schmal. Zweitens ist die Versorgung mit Elektrolytl\u00f6sung durch eine mechanische Oszillationsbewegung optimiert. Beide Faktoren zusammen sorgen f\u00fcr ein noch effektiveres und genaueres Abtragen des Werkstoffes.<\/p>\n

Von einzelnen Turbinenschaufeln bis zum BLISK<\/strong><\/h1>\n

F\u00fcr unterschiedliche Bearbeitungsaufgaben im Triebwerksbau verf\u00fcgt EMAG ECM \u00fcber zwei Maschinentypen: W\u00e4hrend das kleinere Modell PO 100 SF f\u00fcr die Bearbeitung von einzelnen Turbinenschaufeln ausgelegt ist, dient die gr\u00f6\u00dfere Maschine PO 900 BF f\u00fcr die Bearbeitung der kompletten (und damit viel gr\u00f6\u00dferen) BLISK. Folglich unterscheiden sich die Maschinen mit Blick auf die Gr\u00f6\u00dfe des Arbeitsraums, des Footprints, der Generatorenleistung und der Zahl der Bearbeitungsachsen \u2013 pr\u00e4zise PECM-Technologie und EMAG-Hochleistungskomponenten stehen freilich in beiden F\u00e4llen zur Verf\u00fcgung. \u201eMit der PO 900 BF sind wir im Jahr 2011 mit Blick auf die BLISK-Fertigung an den Markt gegangen. Die PO 100 SF-Entwicklung erfolgte in einem zweiten Schritt im Jahr 2013, als ein immer gr\u00f6\u00dfer werdender Kundenkreis nach einer elektrochemischen Maschinenl\u00f6sung f\u00fcr die Einzelschaufel verlangt hat. Jetzt verf\u00fcgen wir \u00fcber eine ideale Basis, um passgenaue und kosteng\u00fcnstige Produktionsl\u00f6sungen f\u00fcr kleine und gro\u00dfe Triebwerksbauteile zu entwickeln\u201c, so Richard Keller, Mitglied der Gesch\u00e4ftsleitung bei der EMAG ECM GmbH. Bei beiden Maschinentypen profitieren die Anwender zudem von zentralen EMAG-Innovationen wie Mineralit-Maschinengrundk\u00f6rper, intelligente Soft- und Hardware-Schnittstellen oder effizienten Automationsl\u00f6sungen.<\/p>\n

\"Blisk-Bearbeitungsmaschine

Blisk-Bearbeitungsmaschine PO 900 BF<\/p><\/div>\n

\"Das

Das kleinere Modell PO 100 SF ist f\u00fcr die Bearbeitung von einzelnen Turbinenschaufeln ausgelegt.<\/p><\/div>\n

 <\/p>\n

Bauteile f\u00fcr Praxiseinsatz zertifiziert<\/strong><\/h1>\n

In der Praxis f\u00fchrt dieser Ansatz aktuell Schritt f\u00fcr Schritt zu den erhofften Erfolgen. Beispielsweise hat ein renommierter Triebwerkshersteller die auf einer PO 100 SF gefertigte Einzelschaufel bereits 2014 f\u00fcr den Einsatz im Flugzeug zertifiziert \u2013 ungew\u00f6hnlich schnell nach dem Produktionsstart der Maschine bei einem Zulieferunternehmen. Ein \u00e4hnlicher Schritt steht derzeit auch in der BLISK-Fertigung an. Verschiedene Unternehmen der Triebwerkstechnik befinden sich mit ihren Bauteilen in der Qualifizierungsphase f\u00fcr den Praxiseinsatz. \u201eDie Technologie ist derzeit in vielen Testprogrammen in der Validierungsphase\u201c, fasst Keller die aktuelle Arbeit von EMAG ECM zusammen. \u201eDie langfristige, strategische Ausrichtung auf diese Bauteile und Anwendungstechnik tr\u00e4gt Fr\u00fcchte und wird mit jeder weiteren Zertifizierung von PECM-gefertigten Bauteilen den Verkaufserfolg einspielen.\u201c<\/p>\n

Ein entscheidender Erfolgsfaktor ist dabei nicht zuletzt die geometrische Bearbeitungsgenauigkeit. Zudem entstehen hohe Oberfl\u00e4chenqualit\u00e4ten mit niedrigem Rauigkeitswert. Nachfolgende Veredelungsprozesse an den Schaufeln, wie zum Beispiel das Gleitschleifen, k\u00f6nnen deshalb entfallen oder sie laufen deutlich verk\u00fcrzt ab \u2013 im Endeffekt ist beides gleichbedeutend mit einer weiteren Senkung der St\u00fcckkosten. Bei einem Bauteil, das immer wichtiger wird und dessen St\u00fcckzahlen massiv ansteigen, ist das ein herausragendes Argument.<\/p>\n

Mehr zur ECM-Technologie finden Sie hier: http:\/\/www.emag.com\/de\/technologien\/ecm.html<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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