Einige Anwendungen

Die adaptive Bearbeitung auf der Basis geometrischer Messungen ist in vielen Bereichen sinnvoll einsetzbar. Hier sind einige Kunden-Anwendungen und Fertigungsaufgaben aufgeführt, die mit unseren Lösungen realisiert wurden.

Flugzeugtriebwerke und Gasturbinen

Fan
Neuteil: Bei der End-Bearbeitung geschmiedeter Rohlinge werden Schwingungsdämpfer (Snubber) und die Plattform entsprechend der Soll-Geometrie (nominal) gefräst: Durch Adaption wird ein sanfter Übergang in die Schaufelfläche erreicht.
Reparatur: Aufschweißen der Eintrittskante. Re-Konturieren der aufgeschweißten Eintrittskante. Re-konturieren der Eintrittskante in Incoming Condition.

Verdichter
Reparatur: Auftragschweißen von Kanten und Tip von Blades und Vanes. Re-Konturieren aufgeschweißter oder gepatchter Tips bzw. Ein- und Austrittskanten.

Blisk
Neuteil: Adaptives Fräsen reibgeschweißter Blisks. Die für das Reibschweißen benötigten Halter werden mit adaptiver Fräs-Strategie entfernt, um einen sanften Übergang in die Schaufelfläche und in den Ringraum zu gewährleisten.
Reparatur: Analog zu Blades und Vanes.

Brennkammer
Reparatur: Bei der Riss-Reparatur helfen Weißlicht-Interferometrie-Scanner und Riss-Erkennungs-Verfahren, komplexe Schweiß- und Patch-Reparaturen zu automatisieren.

Turbinen-Schaufeln
Reparatur: Bei der Tip-Reparatur werden die Turbinen-Schaufeln zunächst abgelängt und anschließend adaptiv aufgeschweißt und/oder adaptiv durch Fräsen oder Schleifen re-konturiert.

Turbinen-Hochdruck-Leitschaufeln (NGV)
Reparatur: Hohe Belastungen führen zu einer Abnutzung des Schaufel-Profils. Nach dem Strippen werden die Leitschaufeln gescannt. Im Anschluss an das Auflöten ermöglicht das adaptive Re-profilieren eine durchgängige, automatisierte Reparatur-Prozesskette.

Turbinen-Niederdruck-Leitschaufeln
Reparatur: Adaptives Aufschweißen und Re-profilieren von Z-Notches und Seals mit Fräs- und Schleif-Prozessen.

Impeller
Reparatur: Die Kanten von Impeller-Schaufeln werden automatisch sauber gefräst, aufgeschweißt und re-konturiert. Diese adaptive Reparatur-Prozesskette lässt sich insbesondere auf hybriden Maschinen (additive und subtraktive Prozesse) sehr wirtschaftlich realisieren.

Additive Fertigung

Unterstützung beim 3D-Druck und der Nachbearbeitung

Im Rahmen hybrider Fertigungsverfahren kann OpenARMS sowohl den Materialauftrag als auch die nachfolgende mechanische Bearbeitung an die realen Gegebenheiten an. So lässt sich z.B. ein Basisbauteil scannen, um darauf den Aufbau funktionaler Elemente zu starten. Diese Elemente können dann anschließend auf das Fertigmaß subtraktiv bearbeitet werden. Auch die Entfernung nicht mehr benötigtet Stützstrukturen bei AM-Bauteilen zählt zu Aufgaben, die sich mit BCT-Lösungen realisieren lassen.

Bearbeitung von Kohlefaserbauteilen

Neuteil: Bei vielen Schritten der Composite-Fertigung bereiten Formabweichungen der Bauteile von der nominalen Geometrie Probleme. Eine Automatisierung mit konventionellen NC-Prozessen stößt daher in diesen Fällen an die Grenzen. Eine Adaption der Bearbeitungen entsprechend der Bauteilform, meistert auch solche Bearbeitungsaufgaben. Verglichen mit metallischen Komponenten ist die NC-Bearbeitung von Composite-Bauteilen wegen der großen Abmessungen und der Formabweichungen deutlich aufwendiger. Weil die Größe der Bauteile bei gleichzeitig reduzierten Toleranzen immer mehr zunimmt, wird eine geometrisch adaptive Bearbeitung immer wichtiger.

Typische Anwendung sind das adaptive Nachfräsen von Bauteilen mit Aufmaßen (sacrificial machining) sowie von Kontaktflächen. Hierdurch reduziert sich der Aufwand beim nachfolgenden Shimming.

Reparatur: Die Patch-Reparatur von Kohlefaserbauteilen  erfordert oft eine großflächige Material-Entfernen der beschädigten Bereiche oder um diese Bereiche herum (Scarfing). Die manuelle Ausführung ist dabei sehr belastend. In diesem Fall kann die Adaptive Bearbeitung die Reparatur automatisiert vorbereiten. Hierzu wird das Bauteil gescannt und basierend darauf die Bearbeitung angepasst.

Weitere Industrie-Anwendungen

Werkzeug-Reparatur: Mit einer Prozesskette bestehend aus Scannen, adaptivem Aufschweißen und adaptivem Fräsen lassen sich verschlissene oder lokal beschädigte Werkzeuge reparieren. Dabei werden beschädigte Bereiche zunächst sauber gefräst und anschließend gescannt. Das nun benötigte Materialvolumen wird durch Auftragschweißen wieder aufgebaut. Abschließend stellt ein adaptiver Fräsprozess die gewünschte Geometrie wieder her.

Guss-Putzen: Komplexe Guss-Rohlinge lassen sich mit einem durchgängigen, adaptiven Prozess automatisch entgraten. Gestartet wird mit dem Scannen des Guss-Rohlings. Auf Basis dieser Scan-Daten werden dann die NC-Bahnen zum Entfernen der Grate geometrisch angepasst. Nach dem Fräsen ist der Guss-Rohling dann von sämtlichen Graten, Speisern etc. befreit.