Fertigungsverfahren

Hochleistungszerspanung

Die spanende Fertigung ist eine klassische Form der metallischen Verarbeitung und gehört noch heute zu den zentralen Fertigungsverfahren in der Turbomaschinenbranche. Verdichter-Blisks oder Einzelschaufeln für den Turbinenbereich werden auf diese Weise hergestellt. Hierfür ist ein Optimum an Oberflächengüte und Geometrietreue bei gleichzeitig minimalen Werkzeugeingriffszeiten und hohem Zeitspanvolumen erforderlich. Eine Blisk kann wegen der hohen Komplexität nur auf speziellen fünf- und sechsachsigen Werkzeugmaschinen mit modernster CNC-Steuerung gefräst werden.

Additive Manufacturing

Die additive Fertigung ist eine der zukunftsträchtigsten Fertigungstechnologien. Für den Triebwerksbau werden bisher vorwiegend Gehäusebauteile additiv gefertigt, die nur geringe Belastungen standhalten müssen. Womöglich wird die Technologie in Zukunft Komponenten für höhere thermische und mechanische Belastungen produzieren können. Speziell der große Spielraum an komplexen Geometrien macht die additive Fertigung besonders profitabel.

ECM

In der elektrochemischen Metallbearbeitung (ECM) lassen sich hochfeste Werkstoffe im Gegensatz zu konventionellen Verfahren ohne Werkstoffverschleiß verarbeiten. Dabei werden die Randzonen des Werkstücks weder mechanisch noch thermisch beeinflusst. Die sogenannte gepulste ECM kann sehr präzise Geometrien und Oberflächen mit einer hohen Güte umsetzen.

Das Prinzip besteht darin, dass durch das Anbringen einer äußeren Spannungsquelle das Werkstück positiv und Werkzeug negativ zu polarisieren. Diese werden daraufhin zueinander geführt, bis ein Spalt von wenigen zehntel mm bleibt. Der Spalt wird von einer Lösung durchspült, welche nach dem Prinzip der Elektrolyse Metallionen aus dem Werkstück abführt.   

Das Werkstück bildet somit nach dem Bearbeitungsprozess die Form des Werkzeugs ab.

EDM

Durch das elektroerosive Verfahren der Funkenerosion (Electro Discharge Machining – EDM) lassen sich ebenfalls schwer zerspanbare oder hochharte, elektrisch leitfähige Materialien nahezu kraftfrei abtragen. Ähnlich wie beim ECM-Verfahren werden Werkstück und Werkzeug unterschiedlich polarisiert und auf einen kleinen Spalt herangeführt, bis ein Funke überschlägt, welcher die Oberfläche des Werkstücks punktförmig zur Verdampfung bringt.

Prinzipiell gibt es drei verschiedene Methoden der Funkenerosion:

  • funkenerosives Bohren (Bohrerodieren),
  • funkenerosives Schneiden (Drahterodieren)
  • funkenerosives Senken (Senkerodieren)

 

Wasserstrahlschneiden

Die Wasserstrahltechnologie ist ein industriell etabliertes Verfahren, um effizient unterschiedlichste Werkstoffe und Werkstoffverbunde zu bearbeiten. Insbesondere dann, wenn Hochleistungswerkstoffe eingesetzt werden und andere Technologien an ihre Grenzen stoßen, überzeugen das hohe Trennvermögen und der »kalte Schnitt«. Deshalb eignet sich diese Technologie vor allem dort, wo eine thermische Materialveränderung unerwünscht ist oder aufgrund physikalischer Bauteileigenschaften andere Verfahren nicht eingesetzt werden können.

Modernste Anlagentechnologie mit 5-achsiger Bearbeitung und bis zu 6000 bar Wasserdruck ermöglicht maximale Flexibilität in der Produktion. Der Wasserstrahl eignet sich nicht nur zum Schneiden. Mit dieser Technologie lässt sich darüber hinaus eine große Bandbreite an Aufgaben erledigen: Konturieren, Bohren, Abtragen bis hin zur gezielten Veränderung der Bauteiloberfläche - weitestgehend ohne Einschränkung in den zu bearbeitbaren Werkstoffen.