Erste vollautomatische Arbeitszelle für die additive Reparatur von Turbinenteilen

Optomec Inc. und Acme Manufacturing, ein Anbieter von robotergestützten Materialabtragssystemen, stellen ihre erste vollautomatische Arbeitszelle vor, die zunächst für die Reparatur von Flugzeugverdichterschaufeln aus Titan optimiert wurde. Die schlüsselfertige Arbeitszelle ist das Ergebnis einer zweijährigen Zusammenarbeit zwischen den beiden Unternehmen, die mit Anregungen aus kommerziellen Reparatur- und Überholungszentren (MRO) und Reparaturzentren für Flugzeugtriebwerke des US-Verteidigungsministeriums gearbeitet haben.

Die automatisierte Arbeitszelle hat eine Reparaturkapazität von 85.000 Titan-Kompressorschaufeln pro Jahr und bietet im Vergleich zu herkömmlichen CNC-Maschinen und manuellem WIG-Schweißen eine überzeugende Kapitalrendite. Die in der automatisierten Arbeitszelle eingesetzten Technologien sind heute auf dem Markt erhältlich und wurden von den zivilen Luftfahrtbehörden in der ganzen Welt zertifiziert. Diese Maschinen können auf der IMTS-Messe in Chicago, Illinois, vom 12. bis 17. September am Optomec-Stand Nr. 433130 und am Acme Manufacturing-Stand Nr. 237433 besichtigt werden.

Die Arbeitszelle der Einstiegsklasse besteht aus drei Stationen, die das Schleifen von Schaufelspitzen, das additive 3D-Laserauftragschweißen und die Nachbearbeitung von Schaufeln ermöglichen. Die Zelle umfasst außerdem eine automatische Palettenbe- und -entladestation, eine einzigartige Palettenwendevorrichtung und ein robotergestütztes Materialhandhabungssystem. Jede Maschine in der Arbeitszelle ist in der Lage, die Werkzeugwege automatisch anzupassen, um Abweichungen von Schneide zu Schneide auszugleichen, die durch normalen Verschleiß und Verformung während des Betriebs entstehen. Die 5-Achsen-Laser-Auftragsschweißmaschine CS-250 von Optomec wird zur Herstellung hochwertiger Präzisionsschweißnähte mit hoher Ausbeute für Titan-Kompressorschaufeln eingesetzt. Dabei kommen die firmeneigene LENS Directed Energy Deposition (DED) und die fortschrittliche AutoCLAD-Vision- und adaptive Werkzeugbahntechnologie in einer kontrollierten Argonatmosphäre zum Einsatz. Die MRO-Schaufelspitzen-Reparaturmaschinen von Acme Manufacturing können für das Schleifen von Schaufelspitzen, die Schweißnahtvermischung und das Polieren konfiguriert werden. Das System ist mit der ersten automatischen Bahngenerierung seiner Art ausgestattet, die eine Umgebung mit hoher Mischung und geringem Volumen ermöglicht. Diese neue Technologie ist 3- bis 4-mal schneller als herkömmliche CNC-Maschinen.

Im Zusammenspiel bieten die Systeme in der Arbeitszelle eine produktive Umsetzung von Industrie 4.0 und digitalen Gewindekonzepten in der Praxis.

Jamie Hanson, VP of Business Development bei Optomec, erklärt: “Unsere Zusammenarbeit mit Acme Manufacturing hat komplementäre Technologien zusammengebracht, die für die Kunden einen überzeugenden Business Case darstellen. Die anspruchsvollen Reparaturanforderungen, die von kommerziellen und DoD-Reparaturzentren gestellt werden, haben Optomec dazu veranlasst, unsere DED-Fähigkeiten zu verbessern, um die Reparatur von Kompressorschaufeln in hohen Stückzahlen und mit hoher Ausbeute zu ermöglichen, was bei Titanteilen eine besondere Herausforderung darstellt.”

“Acme hat in den letzten 35 Jahren mehr als 200 robotergestützte Materialabtragssysteme an die Luft- und Raumfahrtindustrie geliefert, hauptsächlich für die Herstellung neuer Teile. Durch den Einsatz effizienter und wiederholbarer robotergestützter Endbearbeitungstechnologie können wir MRO-Triebwerksreparaturzentren in die Lage versetzen, die Gesamtqualität der Komponenten zu verbessern und die Stückkosten zu senken. Ich freue mich über die Entwicklungen unserer Teams im Bereich der automatischen Bahngenerierung, die uns den Eintritt in einen neuen Markt für automatisierte Materialabtragssysteme ermöglicht”, erklärte G.A. “Fritz” Carlson III, Präsident und CEO von Acme Manufacturing.

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