Mobile Fräseinheit zur Reparatur von CFK-Bauteilen

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Genau auf solche anspruchsvolle Anwendungen zielt der neue Ultrasonic-Mobileblock. Diese mobile Fünf-Achs-Fräseinheit ermöglicht erstmalig das strukturierte Abarbeiten der eigentlichen Reparaturaufgabe in wenigen Minuten bei 100 % gleichbleibender Qualität und Wiederholgenauigkeit. Dank der Fünf-Achs-Kinematik mit integrierter Dreh- und Schwenkachse sind Bearbeitungen an gekrümmten Flächen im Winkel von ± 95° möglich. Durch seine Leichtbauweise kann die Fräseinheit einfach und flexibel mittels Vakuum-Saugfüßen angedockt werden. Neben Reparaturarbeiten lässt sich die mobile Fräseinheit darüber hinaus genauso effektiv bei Produktionsaufgaben integrieren – zum Beispiel dem Einbringen von Bohrungen, Aussparungen oder Taschen in CFK-Komponenten.

Vakuumfüße erzeugen eine Ansaugkraft von 256 N je Fuß

Die justierbaren Vakuumfüße der mobilen Fünf-Achs-Fräseinheit erzeugen eine Ansaugkraft von 256 N je Fuß. Zwölf Vakuumfüße sind dabei im Standard enthalten – 16 Stück sind optional erhältlich. Bewegliche Kugelgelenke und bis zu 45° schwenkbare Halterungsarme ermöglichen dabei eine einfache und schnelle Adaption auf ebenen Flächen (zum Beispiel Tragflächen) und insbesondere auch auf Komponenten mit Radien und komplexeren Konturen wie Rahmenelemente am Flugzeugrumpf. Durch seine kompakte Leichtbaukonstruktion sowie das geringe Gewicht von weniger als 90 kg ist die mobile Fünf-Achs-Fräseinheit prädestiniert für ein schnelles und problemloses Andocken direkt an der Schadstelle. Der Rahmen, das X-Achs-Portal, die Gehäuse der Servomotoren, die Adaptionsarme sowie der Z-Achs-Schlitten sind aus CFK gefertigt und dadurch vor allem unempfindlich gegen thermische Ausdehnung.

Standardmäßig ist eine schnelle Adaption des Ultrasonic-Mobileblocks mittels Kran problemlos möglich. Somit lässt sich die mobile Fräseinheit in wenigen Minuten an die unterschiedlichsten Oberflächen andocken. Eine neue Konzeptstudie behandelt ein mögliches Szenario für eine automatisierte Positionierung mit einem mobilen Transportwagen auf Rädern oder auch auf Schienen. Dies wird eine universelle, automatisierte Adaption sowohl für MRO- sowie Produktionsaufgaben ermöglichen.

Punkt-Laserscanner dient zum Detektieren der Werkstückoberfläche

Die Fünf-Achs-Steuerung Twin-Cat 3 von Beckhoff ermöglicht dem Anwender eine einfache, PC-basierte Bedienung via 21"-Multi-Touchscreen. Die ganzheitliche Bedienerführung ist anwenderfreundlich ausgelegt und begleitet den Werker von der Bauteilbezeichnung, dem Definieren der Schadstelle sowie der Bearbeitungsaufgabe über die Laser-Oberflächenvermessung des Werkstücks bis zur Erstellung des finalen NC-Files. Eine mögliche Integration in ein bestehendes Firmennetzwerk sowie ein kontinuierlicher Internetzugang sind Standard.

Für die eigentliche Bearbeitungsvorbereitung ist der Einsatz von zwei unterschiedlichen, für die CFK-Anwendung optimierten, Lasern möglich. Der Punkt-Laserscanner dient zum Detektieren der Werkstückoberfläche in Z-Richtung, während der integrierte Linienscanner aus bis zu 640 Einzelpunkten für die Oberflächenrückführung von 3D-Formen genutzt wird. Beide Komponenten lassen sich in wenigen Sekunden je nach Bearbeitungsaufgabe ein- und ausbauen. Der intelligente Kinematik-Aufbau mit X-, Y-, C-, Z- und A-Achse erlaubt die uneingeschränkte Fünf-Achs-Simultanbearbeitung sowie hohe Dynamik durch eine optimierte Auslegung des Schwerpunktes. Die Hochleistungsspindel mit 35.000 min^-1 besitzt einen A-Achs-Schwenkkopf (± 95°) und ist an einem Z-Achs-Schlitten aus CFK montiert. MM

* Ralph Schiffler ist Geschäftsführer der Pressgate GmbH in 50676 Köln.

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