nach oben
maschine+werkzeug 05/2012

Kleine Scheibe, große Wirkung

EXTRA - LUFT- UND RAUMFAHRT

Schleifen - Mit der neuen Viper-Ultra-Schleifscheibe von Tyrolit und mit dem Viper-Schleifprozess lässt sich eine höhere Produktivität beim Tiefschleifen von Lauf- und Leitschaufeln für Turbinen erreichen.

In der Luft- und Raumfahrt- sowie in der Gasturbinenindustrie werden für die Herstellung von Turbinenschaufeln und Leitschaufeln vorwiegend Nickelbasislegierungen verwendet. Diese sind besonders schwer zu bearbeiten: das Schleifverfahren darf keinerlei Veränderungen der Materialstruktur an der Schleifoberfläche hervorrufen. Die Schleiftechnik verlangt ein hohes Maß an Präzision und Qualität. Turbinenschaufeln werden im traditionellen Flach- und Tiefschliffprozess produziert.

Tyrolit hat gemeinsam mit Rolls Royce und Raysun einen komplett neuen Ansatz für die anspruchsvolle Herstellung von Turbinenschaufeln entwickelt, der durchschnittlich zehnmal soviel Abtragsleistung wie das herkömmliche Verfahren aufweist.

Die spezielle Technologie transportiert das Kühlmittel unter besonders hohem Druck in die offenporige Viper-Ultra-Schleifscheibe, was eine durchschnittlich zehnfach so hohe Abtragsleistung im Vergleich zum gewöhnlichen Schleifprozess des Flach- und Tiefschliffs ermöglicht. Die Produktlinie Viper Ultra wurde von Tyrolit weiterentwickelt und perfektioniert. Ihre besonders offenporige Struktur erlaubt es, das Kühlmittel und den Schleifspan aufzunehmen, abzutransportieren und eine sehr hohe Profilhaltigkeit zu erreichen. Die Produktivität wird erhöht, während die Produktionskosten sinken. Zudem werden die besonders hohen Qualitätsansprüche für die in dieser Industrie verwendeten Bauteile problemlos erreicht.

Turbinenschaufeln werden allgemein im traditionellen Flach- und Tiefschliffprozess unter Verwendung eines Schleifwerkzeuges mit einem Durchmesser von 400 mm oder größer produziert. In den bevorzugten Schleifprozessen steht die Schleifscheibe entweder im ständigen Kontakt mit der Abrichtrolle – auch bekannt als Continuous-Dressing-Schleifprozess (CD-Grinding) – oder ohne Kontakt, was als sogenanntes Schleifen ohne CD-Grinding bezeichnet wird. In diesen Prozessen wird der Kühlschmierstoff direkt in die Schleifzone mit einem Druck von 3 bis 10 bar eingebracht. Bezogen auf die Umfangsgeschwindigkeit der Schleifscheibe wird ein Geschwindigkeitsverhältnis von 0,8 bis 1 für das Kühlschmiermittel angestrebt.

Der Viper-Schleifprozess verwendet einen komplett neuen Ansatz. Bei diesem Schleifverfahren werden vorwiegend Schleifscheiben mit einem Durchmesser bis zu 300 mm ohne CD-Grinding eingesetzt. Zudem kommen spezielle Düsen zum Einsatz, die das Kühlschmiermittel mit einem Druck von 50 bis 70 bar im rechten Winkel zur Schleifscheibe vor der Schleifzone in die Schleifscheibe einbringen.

Die Schleifscheibe dreht sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit bis zu 50 m/s und erzeugt dadurch eine Luftschicht auf der Scheibenoberfläche. Der hohe Druck von 50 bis 70 bar ist notwendig, damit das Kühlschmiermittel durch die Luftschicht in die Scheibe gelangen kann. Die speziell hierfür entwickelte offenporige Viper-Ultra-Schleifscheibe nimmt das Kühlschmiermittel auf und transportiert es in die Schleifzone. Der Transport des Kühlmittels über die Viper-Ultra-Schleifscheibe in die Schleifzone ist einzigartig und ermöglicht besonders hohe Abtragsleistung bei diesen schwer bearbeitbaren Nickelbasismaterialien zu erreichen.

Im Vergleich zum gewöhnlichen Schleifprozess des Flach- und Tiefschliffs mit Abtragsleistungen von 5 bis 25 mm3/smm, erreicht dieses patentierte System Leistungen von 50 bis 100 mm3/smm. Wenn die Viper-Technologie mit dem Hochgeschwindigkeits-CD-Verfahren HSCD (High Speed Continuous Dressing) kombiniert wird, können Abtragsleistungen bis zu 300 mm3/smm erreicht werden.

Die neue Schleifscheibe Viper Ultra, kombiniert mit dem etablierten Viper-Schleifsystem und der optimalen Hochdruck-Kühlung, erlaubt hohe Abtragsleistungen mit einem ausnahmslos kühlen Schliff zu erreichen. Der kühle Schliff ist besonders bei wärmeempfindlichen Materialien, wie der Nickelbasislegierung, die vorwiegend in der Turbinenindustrie verwendet wird, notwendig.

Der niedrige Wärmeeintrag reduziert das Risiko des Schleifbrandes am Bauteil sowie unerwünschte Veränderungen der Materialstruktur. Durch den Viper-Prozess werden die Schleifkräfte verringert. Dadurch werden die Restspannungen im Bauteil reduziert und ein geringerer Druck wirkt auf die Spannvorrichtung.

Mit der neuen Produktlinie Viper Ultra wurde auch eine spezielle Bindungsmatrix entwickelt. Sie weist die doppelte Einbindefestigkeit im Vergleich zur vorhergehenden Generation auf, dadurch kann das Korn länger im Schleifprozess gehalten werden. Darüber hinaus können durch die neue Bindung hohe dynamische Belastungen aufgenommen werden, ohne die Bindungsstege zu beschädigen. Das Schleifkorn kann so optimal ausgenützt werden.

Das Viper-System wird bis jetzt ausschließlich auf Bridgeport- und Makino-Maschinenzentren eingesetzt. Neben der Prozessverbesserung von schwierig zu bearbeitenden Nickelbasislegierungen ermöglicht es auch, relativ kleine Schleifwerkzeuge zu verwenden.

www.tyrolit.at

  • 1 Turbinenschaufeln werden im traditionellen Flach- und Tiefschliffprozess produziert. 2 Tyorlits neue, offenporige Viper-Ultra-Schleifscheibe.

    1 Turbinenschaufeln werden im traditionellen Flach- und Tiefschliffprozess produziert. 2 Tyorlits neue, offenporige Viper-Ultra-Schleifscheibe.

  • Bild 2: Kleine Scheibe, große Wirkung

    Bild 2: Kleine Scheibe, große Wirkung

1 | 0

Anzeige - das nächste Bild wird in Sekunden angezeigt - überspringen

Anzeige - das nächste Bild wird in Sekunden angezeigt - überspringen

Unternehmensinformation

TYROLIT Schleifmittelwerke Swarovski KG

Swarovskistr. 33
AT 6130 SCHWAZ
Tel.: 00435242-606-0
Fax: 00435848-63597

Internet:www.tyrolit.de



Diese Beiträge könnten Sie auch interessieren
keine Kommentare
Diesen Artikel kommentieren





Über die Verarbeitung Ihrer personenbezogenen Daten zum Zweck der Kommentierung von Inhalten informiert Sie unsere Datenschutzerklärung.
Aktuelle Videos

Impressionen vom Technologietag bei Emag ECM im November 2018


Zu den Videos

Newsletter

Sie wollen immer top-aktuell informiert sein? Dann abonnieren Sie jetzt den kostenlosen Newsletter!

Hier kostenlos anmelden

Aktuellen Newsletter ansehen

Basics
Zur Übersicht aller Basics