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Turbine Technology Days 2019 von Starrag Produktivitätspotenziale in der Turbinenproduktion

| Redakteur: Anne Richter

Die diesjährigen Turbine Technology Days hat Starrag gemeinsam mit dem Partner Blaser Swisslube durchgeführt. Im Fokus der Veranstaltung standen Beispiele für eine effizientere Turbinenproduktion; wobei die Kombination Werkzeugmaschine/Kühlschmierstoff zentral war, und es gab eine Neuheit zur Bliskbearbeitung.

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Bladebearbeitung mit dem KSS Synergy 735 von Blaser: optimale Oberflächenqualität und lange Werkzeugstandzeiten.
Bladebearbeitung mit dem KSS Synergy 735 von Blaser: optimale Oberflächenqualität und lange Werkzeugstandzeiten.
(Bild: Anne Richter, SMM)

Praxisnah und ganz auf Produktivität ausgerichtet waren die Turbine Technology Days bei der Starrag AG, die vom 25. bis 27. Juni 2019 in Rorschacherberg und in Hasle-Rüegsau stattgefunden haben. Zum ersten Mal hat Starrag diesen wichtigen Branchentreff für Produktionsverantwortliche der Luft- und Raumfahrtbranche und Energietechnik in Kooperation mit der Blaser Swisslube AG durchgeführt. Eingeladen waren über 200 Besucher aus etwa 20 Ländern mit dem Ziel, dass diese sich Impulse für eine produktivere und zuverlässige Turbinenproduktion holen können. Dafür wurden zahlreiche Stationen gestaltet, die das Zusammenwirken von Maschinen und Kühlschmierstoffen vorstellen.

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Höhere Produktivität bei der Bliskbearbeitung

Ein besonderes Highlight war die internationale Premiere des fünfachsigen Bearbeitungszentrums NB 151, das speziell für die Impeller- und Bliskbearbeitung konzipiert wurde. Eine Besonderheit sind die beiden Rundachsen, die in puncto Leistung kompromisslos für die Multiblade-Anwendungen optimiert wurden, wobei die Rundachsen ein hohes Drehmoment aufweisen. A- und B-Achse sind bei Starrag inhouse konstruiert und hergestellt worden. Die Teilnehmer konnten live erleben, wie sich mit der NB 151 von Starrag Schrupp- und Schlichtbearbeitung deutlich verbessern lassen. Dabei liegt der Bearbeitungsschwerpunkt näher am Werkzeug, was schlussendlich eine verbesserte Produktivität ermöglicht. Auf einer NB 251 wurde ausserdem eine Blisk­bearbeitung gezeigt, bei der der klassische Kühlschmierstoff (KSS) mit Öl ersetzt wurde. Der Vorteil dabei liegt in einer sauberen und schonenden Bearbeitung für Bauteil, Werkzeug und Maschine.

Komplettbearbeitung von Kompressorschaufeln

Ein interessantes Automatisierungsbeispiel ist die Komplettbearbeitung von Kompressorschaufeln in einem Durchgang. Dieser im Rahmen einer Bachelorarbeit eines Starrag-Mitarbeiters völlig neu entwickelte Prozess ermöglicht die automatisierte Fertigung der Kompressorschaufeln ohne manuellen Eingriff. Bei der Prozessentwicklung war vor allem das Handling entscheidend. Jetzt ist es möglich, die Kompressorschaufeln nach der Fussbearbeitung automatisch zur Blattbearbeitung zu übergeben mit entsprechender Wiederholgenauigkeit und Zeitersparnis. In der zweiten Aufspannung wird das Schaufelblatt inklusive Schleifprozess fertig bearbeitet.

Zu den Höhepunkten gehörte auch das Flexible Fertigungssystem (FFS), in dem sich die Bauteile durch ein speziell entwickeltes Palettensystem sowohl auf Starrag-Fräszentren wie auch auf Berthiez-Drehzentren bearbeiten lassen. Aus­serdem interessant ist der automatisierte Werkzeugwechsel für Winkelköpfe und, wie man mit automatischer Maschinenkalibrierung 100% Gutteile erhält.

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Interview
Systeme die einen nachhaltigen Nutzen ermöglichen

SMM: Herr Walti, können Sie uns einen kurzen Überblick über den Geschäftsverlauf bei Starrag geben?

Christian Walti: Für Starrag haben sich alle Märkte sehr gut entwickelt, besonders die Bereiche Aerospace und Industrial. Ausgenommen davon ist der Energiesektor, der entwickelt sich ziemlich flach. Wir haben uns insgesamt auf Segmente verlegt, die einigermassen positiv verlaufen. Für den Bereich Energie sind wir davon überzeugt, dass in Zukunft wieder deutlich mehr Aufträge kommen werden. Es gibt ja die ganzen Diskussionen zum Thema erneuerbare Energien und insbesondere auch zur Windkraft. Für Windkraftanlagen haben wir hervorragende Lösungen. Wir denken, dass hier in Europa und Asien in nächster Zeit der Bedarf ansteigen wird. Man merkt aber auch, dass in gewissen Märkten und auch in Europa eine Abflachung stattfindet.

In welche Richtung ändern sich die Anforderungen im Bereich Aerospace, einem typischen Starrag-Markt?

Bernhard Bringmann: Die Anforderungen im Aerospace-Bereich steigen immer mehr. Vor zehn Jahren waren die Toleranzen noch viel flexibler, es gab viel manuelle Nacharbeit und auch viele manuelle Bearbeitungsschritte. Heute haben wir anspruchsvolle Toleranzen, anspruchsvolle Materialien, automatisierte Systeme. Das bedingt sehr stabile Prozesse, die hochproduktiv laufen müssen. Da kann man sich keine Schwachstellen mehr erlauben. Es gibt quasi keine Möglichkeit mehr, irgendwo zu improvisieren. Der Prozess muss genau definiert sein. Das ist eine Anforderung, die durch die Prozesskette auch an uns als Lieferant geht. Das heisst, wir sind dahingehend gefordert, dass wir nicht einfach eine Maschine abgeben, sondern wir müssen einen Prozess abliefern, der industriell beim Kunden funktioniert. Das ist einerseits natürlich sehr anspruchsvoll, auf der anderen Seite ist es auch eine Riesenchance, weil wir uns differenzieren können, indem wir dem Kunden die stabile und produktive Lösung bieten können. Das ist ein Megatrend, bei dem wir ganz vorne mit dabei sein wollen.

Welchen Einfluss hat das auf den Standort Rorschacherberg auch in Bezug auf Fachkräfte?

B. Bringmann: Traditionell kommen alle Werkzeugmaschinenbauer sehr stark aus der vertikalen Integration: Schleifen von Führungen, Hydraulik, Elektronik löten usw. Damit können wir uns heute nicht mehr differenzieren. Werkzeugmaschinen kann man aus der ganzen Welt in ausreichender Qualität beziehen. Aber wir können uns horizontal integrieren und über den Gesamtprozess differenzieren. Für den Standort bedeutet das, dass wir heute wesentlich mehr Softwareentwickler haben als Konstrukteure. Und wir haben neben der eigenen Softwareentwicklung auch eine eigene Werkzeugschleiferei, Vorrichtungskonstruktion usw.

Dieses Jahr ist bei den Turbine Technology Days von Starrag Blaser Swisslube zum ersten Mal Veranstaltungspartner. Was sind die Hintergründe dafür?

Ch. Walti: Wir haben bei dieser Veranstaltung einen ganzheitlichen Ansatz. Deshalb führen wir die Turbine Technology Days immer mit einem Partner durch. Wir wollen dem Kunden schlussendlich Systeme liefern, die ihm einen nachhaltigen Nutzen ermöglichen. Uns geht es nicht darum, einfach eine Maschine zu verkaufen. Als Investitionsgut sollen unsere Lösungen Erträge über die gesamte Lebensdauer generieren. Da hilft es natürlich, mit wertvollen Partnern zusammenzuarbeiten. Dieses Jahr haben wir uns für Blaser entschieden, weil wir hier eine enge Zusammenarbeit haben.

Marc Blaser: Genau wie Starrag mit seiner ganzheitlichen Lösungskompetenz, bieten auch wir unserem Kunden eine ganzheitliche Sicht mit dem flüssigen Werkzeug. Mit diesem Kundenfokus sprechen wir die gleiche Sprache. Die Kunden von Starrag wissen ganz genau, dass es nicht nur die Maschine ist, nicht nur die Aufspannung, das Werkzeug oder der Kühlschmierstoff ist, sondern dass alles optimal aufeinander ausgerichtet und abgestimmt sein muss, um den maximalen Nutzen generieren zu können. Für uns sind die Turbine Technology Days von Starrag eine gute und spannende Gelegenheit, miteinander aufzutreten, da wir sehr viele gemeinsame Kunden haben. So können wir bestehenden und potenziellen Kunden zeigen, welche Projekte wir mit Starrag gemeinsam durchführen auch in Bezug auf anwendungstechnische Forschung und Entwicklung. Das kann die Kunden wiederum substanziell weiterbringen.

B. Bringmann: Es ist wichtig, alle Einflussfaktoren auf den Fertigungsprozess zu verstehen. Darum ist es auch so wichtig, mit Partnern wie Blaser zu arbeiten, weil wir überall das Beste liefern müssen. Wenn wir einen super Prozess entwickelt haben, der Kunde aber seinen Kühlschmierstoff nicht unter Kontrolle hat, dann fällt das auf uns zurück, weil schlussendlich die Produktivität wesentlich reduziert ist. Da müssen wir schauen, alles in der Hand zu haben, entweder selber im Haus oder mit den richtigen Partnern.

Herr Blaser, wie reagieren die Teilnehmer der Turbine Technology Days auf die Teilnahme von Blaser? Mit welchen Anliegen kommen sie auf Sie zu?

M. Blaser: Häufig kommen sie mit konkreten Zerspanungsfragen. Wir sprechen über die Bauteile, die Prozesse, die Herausforderungen und Beobachtungen. Wir sind stets bestrebt, den Kühlschmierstoff von einem notwendigen Übel in ein flüssiges Werkzeug zu transformieren und so die Produktivität nachhaltig zu steigern. Wir führen hier viele zerspanungsorientierte Diskussionen. Das ist dank des Publikums und der einzigartigen Plattform, welche die Turbine Technology Days bieten, möglich. Ich persönlich habe noch nie eine solche Veranstaltung erlebt, die bei laufendem Betrieb stattfindet. Das ist sehr eindrücklich. Ein riesiges Kompliment an die Starrag-Crew. Es wird ganzheitlich und lösungsorientiert präsentiert. In meinen Augen stehen Kunde und Anwender im Zentrum.

Herr Bringmann, mit der NB 151 haben Sie hier eine Weltpremiere vorgestellt. Was sind die Highlights der Maschine?

B. Bringmann: Hier geht es auch wieder um den Prozess. Die Maschine ist ausgerichtet auf die Bearbeitung von Blisks. Das ist eine sehr kompakte Maschine, auf der man bis zu 600 mm grosse Blisks bearbeiten kann. Durch die Ausrichtung auf den Prozess können wir genau auf die limitierenden Faktoren schauen und den Prozess entsprechend optimieren. Speziell zeichnet die Maschine die Zugänglichkeit zu den Airfoils von allen Seiten aus, aber auch, dass verschiedene Bearbeitungen zum Schruppen wie Keramikfräsen, Arbeit mit Diskcuttern, Trochoidalfräsen ausgeführt werden können. Aber auch beim Schlichten können die für eine hohe Präzision benötigten Dynamiken erreicht werden. Allein vom Maschinenaufbau haben wir damit einen Produktivitätsgewinn von 20 Prozent. Die Maschine rentiert sich schon allein dadurch sehr schnell.

Vielen Dank!

Neuer Kühlschmierstoff zur Bearbeitung von Titan und Aluminium

An allen Stationen waren KSS von Blaser im Einsatz, die auf die jeweilige Bearbeitung abgestimmt einen wichtigen Faktor im Fertigungsprozess darstellen. Bei Auswahl des richtigen KSS können Produktivität, Standzeiten und Oberflächenqualität entscheidend verbessert werden. Vorgestellt wurde unter anderem die kristallklare Lösung Synergy 735, mit der sich höchste Oberflächenqualitäten erzielen lassen. Im Vergleichstest konnte die Neuentwicklung aus dem Hause Blaser vor allem bei der Bearbeitung von Aluminium und Titan gegenüber dem bisherigen empfohlenen KSS Vasco 7000 mit längeren Standzeiten punkten. Synergy 735 zeichnet sich durch ein besseres Abflussverhalten und perfektes Schaumverhalten aus. Es ist der einzige synthetische KSS auf dem Markt, der sowohl einen neutralen pH-Wert aufweist und trotzdem stabil ist. Es ist frei von kritischen Inhaltsstoffen, hinterlässt fleckenfreie Oberflächen auch bei sensiblen Aluminium-Legierungen und es ist für Medizintechnik-Anwendungen zugelassen.

Starrag-Kooperation mit Forschungszentrum

Mit Spannung wurde die Keynote von Colin Sirett erwartet, CEO AMRC, Forschungszentrum für Advanced Manufacturing der Universität von Sheffield. AMRC ist ein Netzwerk von weltweit führenden Forschungs- und Innovationszentren, die mit hochmodernen Produktionsunternehmen jeder Grösse auf der ganzen Welt zusammenarbeiten. Das AMRC wurde 2001 als eine Zusammenarbeit zwischen der University of Sheffield und dem Luft- und Raumfahrtkonzern Boeing mit Unterstützung von Yorkshire Forward und dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung gegründet. Seitdem hat das Zentrum eine rasante Entwicklung hingelegt und Starrag hat einen beachtlichen Anteil daran. Die Zusammenarbeit mit Starrag begann vor 18 Jahren mit einer ZT 1000. Seitdem sind zahlreiche Starrag-Maschinen für unterschiedliche Anwendungen hinzugekommen. Forschungsfelder von AMRC sind unter anderem Additive Manufacturing, Giesserei, Compositefertigung, Konstruktion und Prototyping, Leichtbau, integrierte Fertigung und Messtechnik. Aerospace ist dabei ein wichtiger Sektor, aber auch Energie, Automotive oder Medizintechnik.

Eventtipp: SMM InnovationsFORUM Automation Das SMM InnovationsFORUM Automation ist der Treffpunkt der Schweizer Automationstechnik. Informieren Sie sich aus erster Hand über die neuesten Trends in der Branche. Das Themenspektrum reicht von predictive Maintenance über Mensch-Roboter-Kollaboration bis hin zum Einsatz von digitalen Zwillingen und künstlicher Intelligenz.
Wann: Dienstag, 10. September 2019
Wo: Messe Bern
Informationen: www.smm-innovationsforum-automation.ch

Flankiert wurden die Turbine Technology Days von Starrag von weiteren Kompetenzpartnern, deren Produkte in der Prozesskette eine wesentliche Rolle spielen: von Schleifmaschinen über Werkzeugsysteme, Messtechnik bis hin zu Softwarelösungen. Vor Ort haben sie ihre Lösungen den Fachbesuchern vorgestellt.

Für Teilnehmer, die mehr über die Wichtigkeit des richtigen Kühlschmierstoffs erfahren wollten, hat Blaser Swisslube am Donnerstag, 27.6., an den Hauptsitz in Hasle-Rüegsau eingeladen und dort Einblicke in Technologiezentrum, Labor und Produktion angeboten.

Dort konnten die Teilnehmer noch intensiver den Zusammenhang von der Wahl des KSS und Produktivität, Wirtschaftlichkeit und Prozessstabilität kennenlernen. -ari- SMM

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