Werkzeuge für Windkraftanlagen müssen prozesssicher arbeiten

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Große Bauteile wirtschaftlich bearbeiten

Eines ist jedoch klar, die Nachfrage nach Windkraftanlagen wird nicht für alle Zeiten höher bleiben als das Angebot. Das Überleben auf dem Markt wird somit stark davon abhängen, ob man inmitten einer wachsenden Anzahl von Wettbewerbern in der Lage ist, große Bauteile wirtschaftlich und profitabel zu bearbeiten.

Dieser Bericht beschreibt den Aufbau einer typischen Windkraftanlage sowie die aktuell besten Verfahren zur Bearbeitung der Komponenten und basiert auf Iscars Erfahrung in der Zusammenarbeit mit über 50 Herstellern aus der Lieferantenkette der Windkraftindustrie.

Werkzeuge müssen lange Standzeit aufweisen

Die vom Boden eher winzig erscheinende Anlage auf der Turmspitze ist bei näherem Betrachten eine komplexe Rotoreinheit mit einem Gewicht von mehreren Tonnen. Man sieht die sich langsam drehenden Rotorblätter, jedoch nicht den Generator mit einer Drehzahl von 750 bis 3600 min^-1, den diese antreiben. Des Weiteren befinden sich im Inneren der Gondel die Rotorblattverstellung, das Azimutsystem für die Windnachführung zur Ausrichtung der Anlage im Wind, die Hauptwelle, Hauptlager, das Getriebe sowie Servomotoren und Stellantrieb.

Und da ist natürlich noch der Turm: Er ist aus mehreren gebogenen und geschweißten Stahlsegmenten zusammengesetzt, die wiederum stirnseitig über dicke, gehärtete Flansche miteinander verbunden sind. Die Flansche sind mit einem Lochkreis versehen und haben beträchtliche Durchmesser von bis zu 6 m.

Die Herstellung von Windkraftanlagen und deren Komponenten ist hauptsächlich durch drei charakteristische Merkmale gekennzeichnet:

• Lange Bearbeitungszeiten, meist unbeaufsichtigt. Dies erfordert ein hohes Maß an Prozesssicherheit und lange, berechenbar konstante Standzeiten der Zerspanungswerkzeuge.

• Sehr große, oftmals ungleichmäßig geformte und asymmetrische Bauteile. Dies erfordert weitestgehend eine Komplettbearbeitung. Das heißt, am besten bearbeitet man die Bauteile in einer Spannung.

• Hochwertige und somit sehr teure Bauteile.

Werfen wir dazu einen Blick auf eine typische Komponente einer Windkraftanlage: die Rotornabe. Dort sind beispielsweisePlanfräswerkzeuge über eine längere Bearbeitungszeit kontinuierlich im Einsatz. Doch bevor auch nur ein Span fällt, haben diese tonnenschweren Gehäuse bereits einen Wert von mehreren Zehntausend Euro.

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