Schruppen eines Inconel-Bauteils für eine stationäre Gasturbine Schruppen für zukünftige Energiestrategie

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Im Rahmen der neuen Energiestrategie werden in Deutschland mindestens 11 GW Gaskraftwerksleistung installiert, die temporär mit LNG-Gas, dann per Wasserstoff betrieben werden. Mit dieser Strategie können potentielle «Stromlücken» sicher abgefangen werden. Die neue Energie-Strategie kommt Unternehmen wie der AWB in Lampertheim zugute, einem Spezialisten für die Schwerzerspanung. Für einen Kunden aus der Kraftwerksbranche bearbeitet das Unternehmen Komponenten aus Inconel für stationäre Gasturbinen. Dank des neuen Xquad-Wendelschaftfräsers von Iscar kann AWB beim Schruppen die Standzeit erhöhen und die Prozesssicherheit steigern.

Die ABW Group im hessischen Lampertheim produziert seit mehr als 25 Jahren Bauteile und Werkzeuge aus hochwarmfesten Materialien sowie Sonderwerkzeuge und individuelle Werkstatt- und Werkzeugcon­tainer. Mit der Gründung der AWB Aviation GmbH ist die AWB Group seit 2015 auch zertifizierter Lieferant für die Luft- und Raumfahrtindustrie.

Hastelloy, Stellite, Nimonic, Eisenaluminit oder Titanlegierungen

Seit ihrer Gründung 1995 hat sich die AWB Anlagen- und Werkzeugbau GmbH & Co. KG einen exzellenten Ruf als Hersteller sicherheitsrelevanter Präzisionsbauteile und Werkzeuge aus sehr schwer bearbeitbaren Materialien wie Inconel, Hastelloy, Stellite, Nimonic, Eisenaluminit oder Titanlegierungen erarbeitet.

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Zum Leistungsportfolio der Hessen gehören das Fräsen auf 5-Achs-Maschinen, Drehen und Erodieren, aber auch die Oberflächenveredelung und Beratung. «Wir verstehen uns als Technologiepartner für unsere Kunden», erklärt AWB-CEO Heiko Utsch. «Sie kaufen bei uns nicht die Bearbeitung, sondern das fertige Bauteil.»

«Mit unseren 40 Mitarbeitern fertigen wir hauptsächlich Komponenten für Gas- und Dampfturbinen in Kleinserien für die Kraftwerksindustrie und umliegende Branchen», erzählt Michael Appelt, Technical Operations Manager bei AWB. Diese Branchen stellen oftmals knifflige Anforderungen an Material, Toleranzen und Geometrien. Besonders wichtig sind den Kunden eine hohe Qualität der Komponenten, Zuverlässigkeit, Termintreue und kurze Lieferzeiten. «Wenn bei uns Teile bestellt werden, steht im Zweifel irgendwo auf der Welt eine Maschine still, die darauf wartet», sagt Appelt.

Jeder neue Auftrag bringt neue Herausforderungen und verlangt das passende Werkzeug, um sie zu meistern. «Kein Kunde hat Zeit, lang auf seine Teile zu warten. Deshalb ist für uns eine schnelle und zuverlässige Versorgung mit Werkzeug sowie eine fundierte Beratung durch unseren Werkzeuglieferanten wichtig», erklärt Appelt. «Und mit Iscar haben wir dafür genau den richtigen Partner an der Seite.»

Das Iscar-Team Matthias Müller (Beratung und Verkauf) und Anwendungstechniker Erik Eckes haben nicht nur Iscars komplette Palette an Werkzeugen und Bearbeitungsstrategien im Blick, sondern kennen auch das Unternehmen AWB, seine Anlagen und Prozesse. Deshalb sehen sie auch Chancen, bestehende Bearbeitungen zu optimieren.

Xquad optimiert Fräsprozess an Inconel-Bauteil

«Bei einem Besuch bei AWB stellte ich Florian Hess einige neue Werkzeuge der ‹Logiq-Kampagne› vor. Dabei kam ich mit dem Meister CNC-Programmierung auf den Xquad-Wendelschaftfräser zu sprechen», erzählt Matthias Müller. «Ich hatte schon eine mögliche Bearbeitung im Hinterkopf und schlug vor, das Werkzeug bei dieser Aufgabe zu testen.»

Der Xquad-Wendelschaftfräser ist der Spezialist für das wirtschaftliche und prozesssichere Schruppen exotischer Werkstückstoffe. Die besondere Einbaulage der Wendeschneidplatten (WSP) mit vier Schneidkanten ermöglicht hohe Abspanraten. Die Teilung der Wendeschneidplatten und die unterschiedlichen Spiralwinkel führen zu einer ruhigen und vibrationsarmen Bearbeitung. Die zielgerichtete Kühlmittelzuführung an jede Schneide sorgt für eine gute Spanevakuierung und effiziente Kühlung. «Damit erreichen wir Temperaturstabilität an der Schneidkante, was der Standzeit zugutekommt», sagt Müller. «Denn die galt es, weiter zu verlängern.»

Schruppen von Inconel-Bauteil für stationäre Gasturbine

Konkret ging es bei AWB um das Schruppen eines Inconel-Bauteils für eine stationäre Gasturbine, die AWB regelmässig auf der Maschine hat und die nur geringe Toleranzen zulässt.

«Der Block wiegt vor dem Schruppen rund drei Kilogramm, hinterher nur noch zwei», erklärt
Appelt. Mit der bisherigen Lösung war AWB schon recht gut aufgestellt und erzielte mit der Werkzeuglösung eines anderen Herstellers eine in diesem Material sehr gute Standzeit von 100 Minuten. «Ich war aber überzeugt, dass AWB mit dem Xquad noch mehr rausholen könnte», sagt Matthias Müller.

«Unser Ziel war es, die Standzeit signifikant zu erhöhen und gleichzeitig die Prozesssicherheit zu verbessern», führt Erik Eckes aus. «Das war gar nicht so leicht umzusetzen. Denn die Schnittwerte waren fix.» Eckes und Müller steckten die Köpfe zusammen, knobelten an einer Lösung und fuhren Tests mit drei potenziell passenden Wendeschneidplatten aus unterschiedlichen Substraten – mit einem kuriosen Ergebnis: «Die vermeintlich am wenigsten erfolgversprechende Platte des Trios hat in diesem Fall am besten funktioniert», erzählt Müller. Und so fiel die Wahl auf die SDHW 100408-TN IC380, eine vierschneidige, quadratische PVD-beschichtete Sumotec-Wendeschneidplatte, die Iscar für die Bearbeitung von Titan, hochwarmfeste Legierungen und rostfreien Stahl entwickelt hat.

Standzeit mit hoher Prozesssicherheit

«Wir erzielten damit eine Standzeit von 110 Minuten», erklärt Eckes. «Im Maximum waren sogar 124 Minuten drin, aber da stieg die Gefahr von Schäden deutlich.» Heiko Utsch ergänzt: «Das Risiko wollen wir natürlich so gering wie möglich halten, gerade bei Inconel ist Ausschuss sehr teuer.» Damit solche Werte möglich sind, muss das gesamte Paket aus Maschine, Aufspannung, Werkzeug und Bearbeitungsstrategie optimal zusammenpassen. «Das ist schon Schruppen in der Champions League», scherzt Eckes.

Vertrauensvolle Zusammenarbeit auf Augenhöhe

Mit der neuen Lösung kann AWB jetzt vier Komponenten bearbeiten, bevor die WSP gewechselt werden müssen. «Nach 110 Minuten in dem Material sind die Platten dann natürlich ziemlich durch», sagt Utsch. «Aber das ist mehr als in Ordnung.» Das Werkzeug erfüllt die Erwartungen von AWB voll. «Der Xquad bringt uns nicht nur längere Standzeiten, wir können die geforderten Oberflächengüten erreichen und alle Toleranzen einhalten», fasst
Appelt zusammen. «Wir können uns bei Iscar darauf verlassen, dass wir genau das Werkzeug bekommen, das wir benötigen, und dazu kommt eben auch noch eine gute Beratung und vor allem Einsatzbereitschaft», beschreibt Utsch die zwanzigjährige Zusammenarbeit mit Iscar. «Dass wir schnell Unterstützung bekommen, wenn wir sie benötigen, ist schon sehr wichtig. Aber noch viel wertvoller ist für uns, dass wir uns auf Augenhöhe austauschen und regelmässig gute Ideen und Vorschläge von Iscar bekommen – so wie in diesem Fall.» (böh)

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