Fachbeitrag von Pharic Smith, Siegbert Hardock
Wichtige Anlagen wie Pumpen sind auf eine lange Lebensdauer ausgelegt, dennoch werden irgendwann neue Teile benötigt, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten. Manchmal ist dabei noch der Originalhersteller in der Lage, die Geräte zu unterstützen, aber in vielen Fällen muss man auf einen Drittanbieter zurückgreifen. Dann gestaltet sich die Ersatzteilbeschaffung – nach Jahrzehnten im Einsatz – unter Umständen schwierig.
Zusammenspiel aus 3D-Zeichnungen, 3D-Druck und CNC-Maschinen
In vielen Fällen sind die ursprünglichen Konstruktionszeichnungen nicht mehr verfügbar, sodass das Bauteil in einem Reverse Engineering Prozess rekonstruiert werden muss. Je nach Komplexität sind dafür Hunderte oder gar Tausende von Messungen notwendig, um eine neue Zeichnung für eine Komponente zu erstellen.
Mit hochmodernen 3D-Laserscannern lässt sich innerhalb von Minuten die Datenerfassung für komplexe Objekte wie beispielsweise Pumpenlaufräder durchführen. Besser noch: Im Zuge des Reverse Engineering Verfahrens kann die ursprüngliche Konstruktion optimiert werden, angefangen bei der Werkstoffauswahl, über das Aufbringen moderner Beschichtungen bis hin zu Effizienzsteigerungen durch Berechnung mit Werkzeugen für numerische Strömungsmechanik zur Optimierung von Leistung und Haltbarkeit.
3D-Druck und Hybridfertigung haben zu enormen Zeiteinsparungen bei der Herstellung von Gussformen sowie den Komponenten selbst geführt. CAD-gesteuerte 3D-Sanddrucker können innerhalb kürzester Zeit Formen mit optimal positionierten Austrittskanälen zum Entweichen der Gase herstellen, die eine einwandfreie Qualität der Werkstücke gewährleisten. Alternativ fertigt ein mehrachsiger CNC-Fräsroboter die Präzisionsform innerhalb weniger Stunden aus einem massiven Werkstoffblock.
Das in der Maschinenwerkstatt gefertigte Werkstück bedarf noch der Feinbearbeitung mit CNC-Drehmaschinen, Fräswerkzeugen und Schleifmaschinen, um die endgültigen Abmessungen und die erforderliche Oberflächengüte herzustellen. Diese Bearbeitungsschritte können im Hinblick auf die Anwendung optimiert werden und sorgen für eine perfekte Passung bei der Montage.
Rekonstruktion und Modernisierung
Wenn Teile einem sehr großen Verschließ ausgesetzt sind, ist eine Rekonstruktion durch Vermessen möglicherweise ausgeschlossen. In diesem Fall können mittels Hybridtechnik – einer Kombination aus additiver Fertigung und Präzisionsbearbeitung – vorhandene Teile in ihren Originalmaßen wiederhergestellt werden.
In Verfahren wie Laser-Metallabscheidung (LMD) kann Material aufgebracht werden, das eine ausgezeichnete Bindung bei minimaler Wärmeeinwirkung erreicht. Hierdurch werden Spannungen im Werkstück vermieden. Die endgültigen Abmessungen werden dann mithilfe mehrachsiger CNC-Werkzeugmaschinen gefertigt, bevor das Bauteil eine abschließende Qualitätskontrolle durchläuft.
Zu diesem Zweck muss der Teilehersteller über umfassende Prüfeinrichtungen verfügen, zerstörungsfreie Prüfungen durchführen und Nachweise zur Werkstoffanalyse, chemischen Analyse und Wärmebehandlung liefern können. Nur so kann sichergestellt werden, dass die exakten Spezifikationsdaten des neuen Bauteils allen Vorgaben entsprechen.
Spezialisiertes Engineering in Kundennähe
Die Technologie und der Maschinenpark für die Herstellung von Präzisionsteilen sind aber nicht alles. Wer diese Leistung anbieten will, muss über ein weltumspannendes Netzwerk von Servicezentren – wie bei Sulzer realisiert – verfügen, die in der Lage sind, alle Projektdetails zu erfassen und direkt mit den Fertigungszentren für Sonderteile zu kommunizieren. Sulzer hat ein entsprechendes Netzwerk aufgebaut und verfügt über das notwendige Know-how und die Kapazitäten, um hochwertige Neuteile umgehend liefern zu können.
