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maschine+werkzeug 04/2012

Multitasking für mehr Energie

EXTRA

Drehfräsen - Integralbauteile aus schwer zu bearbeitenden Werkstoffen sind eine besondere Herausforderung. Die Unicen 1000 von Monforts ist dank der hydrostatischen Führung für diese Aufgabe prädestiniert.

Schwierige Werkstoffe

Je nach Einsatzort im Triebwerk werden unterschiedliche Werkstoffe eingesetzt: Chromnickellegierungen, Nickelbasislegierungen und Titanlegierungen. Wichtig für den Triebwerkhersteller sind die Eigenschaften dieser Werkstoffe bei hohen Temperaturen und das zeitlich vorhersagbare Verschleißverhalten. Schwierig für den Maschinen- und Werkzeughersteller ist die schlechte Wärmeleitung dieser Materialien, die einen besonders hohen Verschleiß der Werkzeuge bedingen.

Bei Triebwerkteilen handelt es sich überwiegend um rotationssymmetrische Teile: Scheiben, Ringe und Wellen, die zu den komplexen Rotoren der Triebwerke zusammengesetzt werden. Bislang wurden die Schaufeln und Rotorteile separat gefertigt und mittels sogenannter Tannenbaumprofile zusammengesetzt. Bei den neuen energieeffizienten und ressourcenschonenden Triebwerktypen geht der Trend zu integralen Bauteilen für die Rotoren, sogenannten Blisks. Hier wird die Scheibe samt der Schaufeln aus dem Vollen gedreht und gefräst.

Dies hat den Vorteil, dass die Masse am Fuß der Schaufel reduziert werden kann, denn die Tannenbaumprofile entfallen. In der Folge werden die Bauteile leichter und es lassen sich eine höhere Schaufeldichte und damit ein höherer Wirkungsgrad der Turbomaschine erreichen.

In der Fertigung der rotierenden Teile bedeutet der Trend zu den Integralbauteilen, dass die bisherige Trennung zwischen den Drehteilen (Scheiben und Ringe) sowie den Frästeilen (Schaufeln) nicht mehr gegeben ist. Die Bearbeitungsmaschinen müssen nun beide Verfahren in einer Maschine möglichst wirtschaftlich ausführen, oder es muss ein kosten- und qualitätsgünstiger Transfer der Bauteile zwischen verschiedenen Maschinen realisiert werden.

Darüber hinaus haben die technologischen Weiterentwicklungen auch die Geometrie an den Rotoren bei den neuen, modernen Triebwerken immer komplexer gemacht. Das bedeutet für die Drehbearbeitung, dass konventionelle Revolverdrehmaschinen bei der Konturbearbeitung an Grenzen stoßen. Es müssen zunehmend auch komplexe Geometrien wie Hinterschneidungen gefertigt werden. Dafür wird dann eine flexibel anstellbare Werkzeugaufnahme benötigt.

Nach den Visionen des Projektkonsortiums und auch schon in der industriellen Praxis löst man diese Aufgabe zukünftig mit Multitask-Maschinen, die auf beiden Gebieten des Drehens und des Fräsens ihre Fähigkeiten ausspielen können.

  • Drehen mit der B-Achse

    Drehen mit der B-Achse

  • Fertigung von Rotorkomponenten in der Unicen 1000 von Monforts

    Fertigung von Rotorkomponenten in der Unicen 1000 von Monforts

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Unternehmensinformation

Monforts Werkzeugmaschinen GmbH & Co. A.

Postfach 10 06 56
DE 41006 Mönchengladbach
Tel.: 02161-9461-0
Fax: -490

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