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maschine+werkzeug 07/2011

Leichtigkeit von Schwergewichten

EXTRA

Bearbeitungszentren - Für die Bearbeitung von Bauteilen aus Titan oder Inconel für die Luft- und Raumfahrt bietet GF Agie Charmilles verschiedene Bearbeitungszentren an, die zum Beispiel bei MTU Aero Engines in München erfolgreich und effektiv im Einsatz sind.

Bis zu 560 Tonnen wiegt ein betankter Airbus A380 mit Fluggästen und Gepäck. Die vier Triebwerke entwickeln zusammen bis zu 1400 kN Schub. Das Flugzeug rollt und hebt nach rund 3000 Metern bei einer Geschwindigkeit von knapp 300 km/h ab. Damit das jahrzehntelang sicher funktioniert, ist die Fertigungstechnik mit vielen Facetten gefordert.

Ein Triebwerk oder Hilfstriebwerk besteht aus verschiedenen Verdichterstufen mit verschiedenen Rotoren. Bei den Fertigungsaufgaben geht es aber nicht nur um ›Blades‹ (Schaufeln), um ›Disks‹ (Scheiben) oder um ›Blisks‹, sondern auch um einfachere Zwischenringe oder Dichtungsteile aus Titan oder Inconel, deren Form durch fünfachsiges Fräsen entsteht.

Diese Geometrien werden auch fünfachsig entgratet. Zudem gibt es in einem Flugzeug oder Hubschrauber Stelltriebe und vielerlei prismatische Teile, die nichts mit dem Triebwerk zu tun haben, die aber aus exotischen Werkstoffen bestehen und entsprechend schwierig zu bearbeiten sind. Man denke nur an Teile aus dem Fahrgestell eines Flugzeugs, an denen die Gefahr einer Rissbildung absolut ausgeschlossen werden muss.

Deshalb wird jeder Fertigungsvorgang genau festgelegt und von den Sicherheitsbehörden zertifiziert, auch das Entgraten oder Verrunden von Kanten. Viele Unternehmen, die für die Luft-und Raumfahrt fertigen, setzen hochproduktive fünfachsige Bearbeitungszentren Mikron HPM 600U, Mikron HPM 800U, Mikron HPM 1150U, Mikron HPM 1350U und Mikron HPM 1850U von GF Agie Charmilles ein.

Diese Maschinen sind aufgrund ihrer Konstruktion und Bearbeitungsgenauigkeit für die Herstellung von Teilen der Luft- und Raumfahrt sehr gut geeignet. Gemeinsame Merkmale sind ein Mineralguss-Maschinenbett mit beidseitiger Lagerung für den Schwenktisch, wassergekühlte Direktantriebe in der vierten und fünften Achse und eine Inline-Motorspindel mit hohem Drehmoment und wassergekühltem Kern. Außerdem bieten sie eine sehr gute Zugänglichkeit, sorgen für einen freien Spänefall und verfügen über eine bedienerfreundliche Heidenhain-Steuerung iTNC 530 oder Siemens 840 D SL (Solution Line) sowie Direktmesssysteme in allen Achsen.

Was die zu fertigenden Stückzahlen betrifft, handelt es sich eher um Kleinserien mit langer Bearbeitungszeit am Einzelteil, sodass eine Automation zwar für den Werkzeugwechsel, nicht aber für den Werkstückwechsel notwendig ist. Ronny Schroeder, Leiter Marketing und Kommunikation der GF Agie Charmilles Deutschland, weiß, warum Mikron-Fräsmaschinen der GF Agie Charmilles nachgefragt werden: »Für die Sicherheit in der Luft- und Raumfahrt ist es unabdingbar, dass die Bauteile ohne jede Veränderung des Fertigungsprozesses identisch gefertigt werden. Die entscheidende Frage in Bezug auf Werkzeuge, Verfahren und Maschinen heißt deshalb: Bringt dieser Dreiklang die notwendige Reproduzierbarkeit? Unsere Maschinen sind dafür prädestiniert – das können wir aufgrund der Konstruktion und der Eigenschaften der Maschinen behaupten.« Als Beispiel führt Ronny Schroeder den Maschinentyp Mikron HPM 1850U mit geschabten Führungen, vorgespannten Kugelgewindeantrieben sowie die Torque-angetriebenen Drehachsen mit Innenkühlung an. »Das sind Gründe dafür, dass unsere Maschinen gekauft werden. Unsere Kunden brauchen für jedes zu fertigende Teil eine behördliche Lizenz«, so Schroeder.

Aus dem Modulbaukasten ›Smart Machine‹ von GF Agie Charmilles ist der Baustein ITC (Intelligent Thermal Control) von hohem Nutzen, weil er thermische Veränderungen der Werkzeugmaschine ausgleicht. Nicht zulässig sind Änderungen der Parameter durch den Werker.

Ronny Schroeder: »Wir wissen dass wir die richtigen Produkte haben. Der Umsatz für den Bereich Aerospace wird steigen – dabei ist Energieeinsparung gekoppelt mit Leichtbauweise ein großes Thema – die Triebwerke müssen noch sparsamer werden.« In diesem Zusammenhang kommt es laut Schroeder sicherlich auch zu etwas anderen Schaufelformen der Rotoren. Deren Geometrie und Oberflächengüte müsse flexibel programmierbar und an Werkstoffen wie Titan und Inconel prozesssicher realisierbar sein.

www.gfac.com/de

  • Bild 1: Leichtigkeit von Schwergewichten

    Bild 1: Leichtigkeit von Schwergewichten

  • »Wir wissen, dass wir die richtigen Produkte haben. Der Umsatz für den Bereich Aerospace wird steigen.« Ronny Schroeder, Leiter Marketing und Kommunikation bei GF Agie Charmilles Deutschland

    »Wir wissen, dass wir die richtigen Produkte haben. Der Umsatz für den Bereich Aerospace wird steigen.« Ronny Schroeder, Leiter Marketing und Kommunikation bei GF Agie Charmilles Deutschland

  • Blisk: Schaufeln (Blades) und Scheibe (Disk) aus einem Teil.

    Blisk: Schaufeln (Blades) und Scheibe (Disk) aus einem Teil.

  • MTU fertigt unter anderem Komponenten für den Airbus A380, ein vierstrahliges Großraumflugzeug für 555 Passagiere.

    MTU fertigt unter anderem Komponenten für den Airbus A380, ein vierstrahliges Großraumflugzeug für 555 Passagiere.

  • Fahrgestellteil aus Titan, gefertigt auf dem Bearbeitungszentrum Mikron HPM 800U HD von GF Agie Charmilles.

    Fahrgestellteil aus Titan, gefertigt auf dem Bearbeitungszentrum Mikron HPM 800U HD von GF Agie Charmilles.

  • Fahrgestellteil aus Titan, gefertigt auf dem Bearbeitungszentrum Mikron HPM 800U HD von GF Agie Charmilles.

    Fahrgestellteil aus Titan, gefertigt auf dem Bearbeitungszentrum Mikron HPM 800U HD von GF Agie Charmilles.

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