Verfahrensintegration schafft Mehrwert für Maschinennutzer

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Diese kompakte Bauweise reduziert die Gefahr von Kollisionen. Durch den Kopf werden der Laserstrahl, das aufzuschweißende Pulver und das Schutzgas transportiert. Technisch ist das Auftragen aller schweißbaren Materialien möglich. Durch das sehr gezielte Aufbringen der Erwärmung kann auch der Verzug am Werkstück sehr klein gehalten werden.

Bei dieser Bearbeitung steht die Genauigkeit der Fünf-Achs-Fräsmaschine bezüglich der Positionierung der Bewegungsachsen auch für den Schweißprozess zur Verfügung. Somit können Schweißkonturen mit Genauigkeiten besser als 0,2 mm umgesetzt werden. Weiterhin wird in der Maschine das Werkstück nicht ausgespannt, sondern es werden nur die Werkzeuge gewechselt. Dies geschieht über die Standardschnittstelle HSK 63, die eine Wiederholgenauigkeit im 2-µm-Bereich sicherstellt.

Mit dem Dengelen als integriertem Prozess zu einbaufertigen Turbinenschaufeln

Eine sicher nicht alltägliche Multifunktionsmaschine hat die Starrag AG auf den Markt gebracht und dafür auch gleich den MM-Award auf der AMB abgeräumt. Den Prozess des Dengelen haben die Schweizer in eine Werkzeugmaschine integriert, um zu einbaufertigen Turbinenschaufeln zu gelangen. Die heutige Produktion solcher Schaufeln umfasst mehrere Schritte. Mittels Fräsen wird die Strömungsfläche erzeugt. Im Anschluss folgen mehrere Prozesse zum Verbessern der Oberflächenqualität und zum Einbringen von Druckeigenspannungen.

Mit dem Dengelen als einer integrierten Fertigbearbeitungsmethode will Starrag auf einen Schlag die drei bisher notwendigen anderen Prozesse Polieren, Kugelstrahlen und Gleitschleifen ersetzen. Somit sind Nachbearbeitungen jeglicher Form an den Schaufeln überflüssig. Es entsteht in einer Aufspannung ein einbaufertiges Bauteil.

Eine Schlagkugel hämmert impulsartig

Das Dengelen funktioniert mit einem elektro-magnetischen Werkzeug, das in jede Spindel der Starrag-Maschinen passt. Das Dengel-Tool verhält sich somit im Prinzip wie ein normales Werkzeug, das eingewechselt und dann von der CNC gesteuert wird. Zur Klemmung wird ein handelsüblicher HSK-Adapter benutzt. Während der Bearbeitung hämmert eine Schlagkugel impulsartig, sehr kräftig und schnell (bis zu 600 Hz) auf die zuvor beim Fräsen übriggebliebenen Rillenkämme. Die aufgebrachte kinetische Energie verrichtet beim Aufprall Deformationsarbeit und führt so zu Druckeigenspannungen in den Randschichten an der Oberfläche. Zusätzlich werden durch die Deformationsarbeit die Rillenkämme abgeflacht und eine Oberfläche von sehr hoher Güte erzeugt. MM

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