Werkzeuglebensdauer, Skalierbarkeit treiben neues Denken in der Bearbeitung voran

Mit größeren Turbinenkomponenten im Vergleich zu Automobilen und der Luft- und Raumfahrt sowie Montageherausforderungen gewinnen neue Bearbeitungstechnologien an Popularität. Die konventionellen Fräs- und Räumtechniken bei der Bearbeitung von Turbinenschaufeln mit den hohen Werkzeugkosten und Problemen mit dem Schleifmittelfluss verblassen schnell, da moderne Montagemethoden die Bearbeitungstoleranzen weiterhin in neue Höhen treiben. Für den Stapelprozess ist mehr Präzision erforderlich, daher wenden sich Unternehmen neuen Techniken wie der elektrochemischen Bearbeitung (ECM) als skalierbare Methode für die Produktion von Einzelscheiben zu Schaufeln und Rotoren zu.

Heute ist ECM ein praktikables Produktionsmittel, insbesondere wenn es um Materialien wie Inconel geht, da es rückstandsfrei Präzisionsbauteile produziert. Kein Werkzeug berührt das Teil, die Materialeigenschaften bleiben unverändert, Verzug oder Materialspannungen werden eliminiert und Nachbearbeitungen sind in den meisten Fällen nicht erforderlich.

Die ECM-Technologie umfasst für diejenigen, die damit nicht vertraut sind, die anodische Auflösung von Metall in einer streng kontrollierten Umgebung. Alle Arten von metallischen Substraten können ECM unterzogen werden, was besondere Vorteile bei der Bearbeitung von hochlegierten Materialien auf Nickel- oder Titanbasis sowie vorgehärteten Materialien hat. Als berührungsloser Prozess ohne Wärmeeintrag in das Substrat verursacht ECM keinen Werkzeugverschleiß, keine mechanische Oberflächenspannung, keine Mikrorisse oder muss entgratet werden.

Im ECM-Prozess wird eine bessere Parallelität mit einer schnelleren Gesamtzeit bis zur Trennung aufrechterhalten. Mit den jüngsten Fortschritten in der Flüssigkeitschemie wurden die seit langem bestehenden Sicherheitsbedenken in Bezug auf krebserregende Materialien minimiert. Die Maschinennachfrage für diese Kategorie hat sich in den letzten zwei Jahren vervierfacht.

Es ist eine aufregende Zeit im Energiesektor, da junge Ingenieure, die in das Feld eintreten, diese neue Technologie akzeptieren und ihre Implementierung in vielen Bereichen der Produktion vorantreiben.

Aus praktischer Sicht in der Fabrik haben ECM-Geräte praktisch keinen Werkzeugverschleiß, nehmen weniger Platz ein und erzeugen keine Oberflächenbeeinträchtigung des Teils (ein weiteres Missverständnis der Vergangenheit). Das Ergebnis war ein rascher Anstieg des Einsatzes von ECM sowohl im Energie- als auch im Luft- und Raumfahrtsektor, wo größere Werkstücke oft erhebliche Herausforderungen für die in der Industrie verwendeten konventionellen Fräs- und Räumtechniken darstellten.

ECM bietet dem Markt jetzt eine wettbewerbsfähige Lösung für die Teilefertigung zu geringeren Gesamtkosten. Mit dem Wachstum der Klingenanforderungen in allen Sektoren des Energiemarktes, von Gas über Solar bis hin zu Wasserkraft, findet ein merklicher Übergang von der alten Fräs-/Räumlösung zu alternativen Fertigungstechniken wie ECM statt, ein Trend, von dem wir erwarten, dass er sich fortsetzt.

Darüber hinaus treibt die Zunahme großer Getriebe in der Industrie für Öl-, Gas- und Wasserpumpen eine Zunahme von Gewindeschneidmaschinen voran, insbesondere die umgekehrten Vertikalen, die einen optimalen Spänefluss ermöglichen.
Da die Kosten zu einer ständigen Herausforderung werden, mehr Automatisierung wird ein höheres Qualitätsniveau erreichen, und diese Automatisierung wird es ermöglichen, dieses Qualitätsniveau aufgrund der Arbeitseinsparungen bei geringeren Stückzahlen bei geringeren Kosten beizubehalten.

Arbeitszellen dringen in den Fertigungsprozess der meisten energiebezogenen Ausrüstungsunternehmen und ihrer Lieferkettenpartner ein. Dieser Trend erfordert einen neuen Blick auf die Cloud-basierte Datenerfassung, die Entwicklung angepasster Apps zur Verfolgung von Produktionsdaten und Edge-Technologie, die sich schnell entwickelnde Brücke zwischen dieser Datenerfassung und der Cloud, mit besonderem Schwerpunkt auf Fragen der Cybersicherheit und des Datenaustauschs.

Ergänzt wird dieser Trend durch den steigenden Bedarf an fortschrittlichen Maschinen- und Liniensteuerungen für das parallele Sammeln von Informationen und die Integration von Robotik, Transfermechanismen und anderer Automatisierung. Da sich die Werkzeugqualität auf dem Markt weiter verbessert, werden außerdem unabhängig von den verwendeten Bearbeitungstechniken bessere Vorschübe und Geschwindigkeiten resultieren.