Premiere für Pulsverfahren

Erste PECM-Anlage bei Leistritz

Die Leistritz Turbinentechnik am Standort Nürnberg unterstreicht ihre Vorreiterrolle am Markt: Mit der neuen PECM-Anlage (pulsierende elektrochemische Metallbearbeitung) ist es erstmals möglich, Strömungskonturen an Triebwerksschaufeln in einem kombinierten, also im kontinuierlichen und pulsierenden ECM-Verfahren herzustellen.

Höhere Genauigkeit und automatisierte Zuführung

Die Fertigungstechnologie arbeitet mit einer höheren Genauigkeit sowie automatisierter Teilezuführung. Hintergrund für dessen Entwicklung war ein Kundenauftrag über Hochdruckverdichterschaufeln, die im Triebwerk des Airbus A320 eingesetzt wurden. Da es so ein Fertigungskonzept auf dem Markt nicht gab, wurde es erstmals umgesetzt. Dabei wurden Anpassungsarbeiten an der herkömmlichen Basisanlage vorgenommen. Unsere Prozesstechniker aus der Turbinentechnik und die Kollegen des Geschäftsbereichs Produktionstechnik in Pleystein haben gemeinsam daran gearbeitet Es war eine kombinierte Kompetenz aus Maschinenbau und ECM-Prozesstechnologie.

Abbildungsgenauigkeit erhöhen, Rüstaufwand reduzieren

Durch die Entwicklung im Hochdruckverdichterbereich hin zu komplexen 3D-Geometrien mit eng tolerierten Ein- und Austrittskantenformen war es notwendig, die Spaltbreiten zwischen Werkstück (Anode) und Werkzeug (Kathode) bei der ECM-Bearbeitung zu verringern. Denn: ein reduzierter Spalt erhöht die Abbildungsgenauigkeit und reduziert den Rüstaufwand. Nachteil: Durch einen reduzierten Spalt verschlechtert sich die Ausspülung, sprich der Abtransport des aufgelösten Materials. Daher wird in einer bestimmten Frequenz (üblicherweise 10 Hz) die Spannung abgeschaltet und die Kathoden vom Werkstück wegbewegt, um dann den Spalt zu spülen. Der eigentliche Bearbeitungsvorgang wird hier also unterbrochen. Im Vergleich zum Generator-Senken mit konstantem Spalt und konstanter elektrischer Energiezufuhr bedeutet diese Unterbrechung längere Bearbeitungszeiten.

Vorteile von zwei Prozessen nutzen

Daher war es notwendig, eine Maschine zu entwickeln, die beide Verfahren kombiniert und somit die Vorteile beider Prozesse nutzt. Die Neukonstruktion ermöglicht es nun, neben dem bei uns etablierten Generator-ECM-Prozess das so genannte Pulsverfahren einzusetzen. Des Weiteren wird erstmals eine vierseitige Bearbeitung realisiert, was den bisher entstehenden „Senkgrat“ auf ein Minimum reduziert, sodass gar keine Handbearbeitung mehr nötig ist oder gegebenenfalls nur sehr geringfügig. Ein weiterer wichtiger Punkt: Erstmals wurde die Maschine mit einer dezentralen Elektrolytversorgung aufgebaut; sie kann daher direkt in den Fertigungsbereichen betrieben werden. Zusätzlich ist es durch eine intelligente Automatisierung möglich, die Maschine über eine Schicht hinweg „mannlos“ zu betreiben.

Portfolio erweitern

Mit dem Aufbau der Anlage haben sich ganz neue Möglichkeiten eröffnet: So können inzwischen sowohl Bauteile aus dem Hochdruckverdichterbereich mit höchsten Genauigkeitsforderungen hergestellt als auch Teile mit geringem Aufmaß bearbeitet werden, zum Beispiel solche, die im Metallpulverspritzguss oder 3D-Druck hergestellt wurden und nur noch ein Oberflächen- Finishing benötigen. Durch die dezentrale Versorgung sind wir zudem in der Lage, mechanische Bearbeitungszentren und ECM-Bearbeitung in unserer Fertigung räumlich zusammenzubringen und den Fertigungsprozess von Triebwerksschaufeln zu automatisieren.

Derzeit sind wir das einzige Unternehmen, das eine PECM-Anlage in Betrieb hat.

Harald Brand, Werkleiter Leistritz Turbinentechnik GmbH Nürnberg

Wir haben eine Fertigungsmaschine entwickelt, die alle Vorteile des ECM- und des pulsierenden Verfahrens miteinander kombiniert. Wir sind damit präziser, schneller und vielseitiger in der Anwendung.

Georg Schmidt, Leiter Arbeitsplanung Leistritz Turbinentechnik Nürnberg GmbH

Leistritz Turbinentechnik Team Leistritz Turbinentechnik GmbH