Nassstrahlanlage vollautomatisiert

Fanblade-Oberflächen perfekt verfestigen

Diese SES Keramikkugel-Nassstrahlanlage ist speziell für das wirtschaftliche Oberflächenverfestigen von Triebwerksbauteilen, in diesem Fall insbesondere der Turbinenschaufelblätter (sog. Fanblades) im Kugelstrahlprozess (Shot Peening Prozess) designed. Dabei sind die Vorgaben und Toleranzen der Triebwerkshersteller, hinsichtlich Überdeckung und Einspannwerten, exakt berücksichtigt.

Die Strahlanlage ist mit zwei Drehtischen auf einer Wendetür ausgestattet. So kann die erneute Beschickung des Nassstrahlsystems noch während eines laufenden Prozesses erfolgen. Rüstzeiten werden auf ein Minimum reduziert und der gesamte Strahlprozess wird beschleunigt. Zudem kann der Drehtisch je nach Bauteilgröße mit drei Satelliten oder einer Ringvorrichtung zur Bauteilaufnahme ausgerüstet werden

Geeignet für folgende Branchen:

Geeignet für folgende Anwendungen:

Shot Peening

Im Herzen der Anlagen erzielen zwei Sechs-Achsen-Industrieroboter ein präzises reproduzierbares Strahlergebnis. Ebenso trägt der als siebte Achse des Industrieroboters ausgeführte Drehtisch zur Bearbeitung hochkomplexer Bauteilgeometrien bei.

Vorteile der Nassstrahlanlage

Zeiteinsparung durch Bauteilbeladung und Entnahme während des parallel laufenden Strahlprozesses
Reproduzierbare Ergebnisse durch Echtzeit-Prozess-Überwachung aller Strahlparameter (Strahlmittel, Luft, Roboterbewegung)
vollautomatisiertes Erstellen von Prozesslogdateien mit allen relevanten Strahlparametern. Alle erfolgten Strahlprozesse lassen sich jederzeit nachverfolgen.
einfaches und sicheres Laden von Rezeptdaten zur Bauteilbearbeitung durch das Scannen von Barcodes
vollautomatisiertes wirtschaftliches Reinigen und Strahlen in einem Prozessschritt mittels Roboter
Bearbeitung von drei Fanblades (auch unterschiedliche) in einem Prozessschritt
eine effektive Schalldämmung sorgt für geringe Schallemissionen von weniger als 75 dB(A) bei sechs Bar Bearbeitungsdruck
zügiger Strahlprozess mit zwei Industrierobotern und jeweils zwei Düsen
unterbrechungsfreies Dauerstrahlen aufgrund kontinuierlicher Aufbereitung des Strahlmittel / Wassergemisches

Technische Daten

Zu bearbeitende Bauteile	Triebwerksbauteile (Fanblades)
Anzahl der möglichen Strahlprozesse	Bis zu 20 Bauteile pro Stunde (je nach Rezeptur)
Größe Drehtisch	Ø 1200 mm
Drehzahl Drehtisch	0,5 – 30 U/min
Tragfähigkeit Drehtisch	250 kg
Beladetür	Automatische Wendetür
Max. Bauteilgröße	Ø 1200 und Höhe 1300 mm
Anzahl Strahldüsen	4
Anzahl Bauteile pro Strahlprozess	1 – 3 auf Satelliten, bis zu 50 HPC Blades auf Drehvorrichtung
Strahldruck	0,5 – 6 bar (± 0,01)
Strahlmittelmenge	Bis zu 40 l/min (240 kg)
Kabinenbeleuchtung	1000 Lux LED
Anzahl Roboter	2
Handlingsgewicht	60 kg je Roboter
Strahlmittel	Keramikstrahlmittel (Zirshot)
Strahlmittelfördersystem	Förderpumpen (Schaufelradpumpen)

Strahlanlage mit einer Edelstahltreppe, Schwenkkran und Drehtisch — Beladeseite mit dem Beladekran oberhalb der Strahlanlage

Beladetisch im Strahlraum vor der Drehtür mit drei Satelliten — Der Beladetisch mit drei Satelliten zur Bauteilaufnahme

Innenansicht einer Strahlkammer mit 2 Roboter mit Gummianzügen zum Schutz vor abprallenden Strahlmedium — Innenansicht der Strahlkammer mit zwei Industrierobotern und jeweils zwei geführten Strahldüsen

Roboterarm mit zwei Strahlköpfen mit Ausrichtung auf das zu strahlende Bauteil — Der Roboterarm ist in die Startposition gefahren und beginnt anschließend mit dem Strahlen des Bauteils

Strahlmittel-Konzentrationsanzeige mit einem zylindrischen Schauglas, Verschraubung und Schlauchanschlüsse — Strahlmittel-Konzentrationsanzeige

Obenansicht in den Maschinenraum einer Nassstrahlsystems mit hintereinander stehenden Bandfilter, Sauger und Siebanlage — Maschinenraum in der oberen Etage der Nassstrahlanlage mit Bandfilter, Sauger und Siebanlage

Funktionsbeschreibung – Der Strahlprozess dieser Nassstrahlanlage im Detail

Sicheres und wirtschaftliches Bauteil-Handling

Seitlich der Strahlanlage befindet sich die Be- und Entladestation. Durch das Drehtür-Wendesystem kann das Strahlsystem, zeitgleich zu einem laufenden Strahlvorgang, be- oder entladen werden. An der Beladeseite werden die zu strahlenden Fanblades auf einem der drei oder sechs Satellitenteller des Drehtischs aufgesetzt, zentriert und fixiert.
Die laserbasierende optische Bauteilerkennung überprüft den optimalen Sitz und gleicht das Bauteil mit den Rezeptdaten ab. Somit können Bedienungsfehler ausgeschlossen werden.
Die Prozessdaten können mit einem Handscanner ausgelesen werden, sodass automatisch das passende bauteilspezifische Strahlprogramm gewählt wird. Zusätzlich lassen sich alle Prozessparameter auch individuell anpassen.

Optimierter Verfestigungsprozess

Nach dem Einschwenken der Drehtür in die Strahlkammer positioniert der Drehtisch die Bauteile so, dass die beiden Industrieroboter sie optimal mit ihren zwei Strahlköpfen bearbeiten können. Der Strahlraum ist während des Strahlprozesses hermetisch abgedichtet. Dazu ist die Schwenktür mit einer aufblasbaren Dichtung versehen.
Die zwei eingesetzten Sechs-Achsen-Industrieroboter ermöglichen eine genaue und gleichmäßige Verfestigung der Fanblade-Oberflächen, sowohl auf deren Vorder- als auch auf deren Rückseiten. Dies geschieht mit vier SES-Hochleistungs-Nassstrahlköpfen, die eine präzise abgemischte Strahlmittelrezeptur, bestehend aus dem Strahlmedium und Wasser, vor dem Düsenaustritt mittels Druckluft im Injektorverfahren beschleunigen.

Sicherheit, Prozesssicherheit & Bauteilüberwachung auf höchstem Niveau

Zur Sicherheit des Personals, werden alle Arbeits- und ebenso Beladebereiche mittels Bodenscanner und Türsicherung kontinuierlich überwacht.

Damit die hochsensiblen Bauteile prozesssicher bearbeitet werden, überprüft eine laserbasierte optische Bauteilerkennung den optimalen Sitz des Objektes und nimmt einen Abgleich mit den hinterlegten Rezeptdaten vor. Während des laufenden Strahlprozesses verifizieren implementierte Durchsatzkontrollen die korrekten Werte für Druckluft, Strahlmittel und Wasser.
Zur vollständigen Qualitätskontrolle werden alle ermittelten Daten im PC des Strahlsystems dem jeweiligen gestrahlten Produkt zugeordnet, gespeichert und dokumentiert. Diese aussagekräftigen Daten stehen dem Kunden im von ihm explizit gewünschten Dateiformat, zur Übernahme in sein EDV-System zur Verfügung.