Reportage Planfräsen Fa. Siemens_fertigung - Iscar Germany GmbH

MASCHINEN + ANLAGENBAU
Anlagenbau
78 fertigung · September 2012

MASCHINEN + ANLAGENBAU
Anlagenbau
System für schwere fälle
Turbinenfertigung: Bei der Fräsbearbeitung von Gasturbinengehäusen und
Leitschaufelträgern setzt das Siemens-Gasturbinenwerk in Berlin auf das
Helido-S845-Planfrässystem von Iscar. Mit den prozesssicheren Werkzeugen
lassen sich die Schnittkräfte reduzieren, wodurch die Bearbeitung auch auf
unterschiedlich leistungsstarken Maschinen erfolgen kann.
Im Siemens-Gasturbinenwerk Berlin
werden die weltweit effizientesten
Gasturbinen gefertigt. Über 800 Maschinen
aus Moabit gingen bislang an
Kunden in aller Welt. Auch die neue
Maschine der sogenannten H-Klasse –
der höchsten Effizienz- und Leistungsklasse
– wird in Berlin produziert. Während
eines Testlaufs bei der Inbetriebsetzung
des Gas- und Dampfturbinen-
Kraftwerks Irsching 4 hat Siemens mit
einer Leistung von 578 MW und einem
Rekord-Wirkungsgrad von 60,75 Prozent
Technikgeschichte geschrieben.
Die Hightech-Turbine SGT5-8000H
wird aus mehr als 10 000 Einzelteilen
in Uhrmacherpräzision zusammengebaut
und hat eine Länge von 13 m, eine
Höhe von 5 m und ein Gewicht von
über 440 t. Für rund 7 Mio. Euro hat
Siemens das größte Bohrwerk Europas
– eine Innse Berardi FAF 260 – errichtet,
um die Gasturbinen künftig noch
effizienter zu fertigen. Damit können
auch große Gehäuseteile auf engstem
Raum bearbeitet werden. Des Weiteren
zählen Bohrwerke von Pama, Skoda sowie
Portalbearbeitungszentren von
Waldrich Coburg und Schiess zum Maschinenpark
des Unternehmens.
Die Gehäuse der Gasturbinen und
Leitschaufelträger bestehen aus den
Werkstoffen GGG40, Stahl und Stahlguss.
Um höchste Effizienz der Gasturbine
zu erzielen, darf der Spalt zwischen
Turbinenschaufelspitzen und Turbinengehäuse
nur wenige Zehntelmillimeter
betragen. Beim Schruppen und Schlichten
der Gehäuseteilflächen, die später
gasdicht schließen müssen, ist höchste
Präzision gefordert.
Hohe Prozesssicherheit
Da die bisher eingesetzten Planfräser
technisch veraltet und keine entsprechenden
Ersatzteile mehr beschafft
werden konnten, machte sich Thomas
Reich, Technology Werkzeuge im Siemens-Gasturbinenwerk
Berlin, auf die
Suche nach einer neuen Planfräsergeneration.
„Es durfte kein Sonderwerkzeug
sein und die Wendeschneidplatten
sollten nicht zu teuer kommen – außerdem
muss die Performance stimmen“,
skizziert Reich die Anforderungen.
Im Rahmen einer Ausschreibung
kam der Werkzeugspezialist Iscar zum
Zuge. Martin Maletzki, Anwendungstechniker,
und Michael Bender, Industriespezialist
Power Generation, beide
Iscar, stehen Reich und seinem Kollegen
Michael Silber seit dem Start der
ersten Versuchsreihen 2008 beratend
mit ausgeklügelten Lösungen zur Seite.
Meine Meinung
Mit dem Helido-Planfrässystem
hat Iscar ein besonders prozesssicheres
Werkzeug im Portfolio das
zudem durch geringe Schnittkräfte
punkten kann. Im Siemens Gasturbinenwerk
Berlin hat mich vor allem
die perfekte Beratung durch Anwendungstechnik
und Industriespezialisten überzeugt. Diese
optimale Know-how-Verzahnung bei Iscar ist
vorbildlich. Ein echter Vorteil für den Anwender,
der sich letztendlich in Euro und Cent für ihn auszahlt!
Jürgen Gutmayr, Redaktion fertigung
Siemens hatte die Messlatte vor vier
Jahren sehr hoch gelegt und neben einer
hohen Prozesssicherheit zur Bearbeitung
der extrem teuren und groß
dimensionierten Bauteile auch eine
hohe Produktivität ins Pflichtenheft
geschrieben. Nicht ohne Grund: Die
Maschinenstundensätze auf den Bohrwerken
sind teilweise sehr hoch. Ein
wichtiger Aspekt war zudem der uneingeschränkte
Einsatz der Werkzeuge auf
allen Maschinen, die in ihren Leistungsbereichen
recht unterschiedlich
sind. „Wir benötigen quasi ein System
für alle Fälle“, wie Reich betont.
Links: Gehäusekomponente der
größten Gasturbine der Welt –
SGT5-8000H – zur Bearbeitung auf
einem Skoda-Bohrwerk HCW3.
Mitte: Die Helido-S845-Planfräser
kommen im Durchmesserbereich
von 125 bis 250 mm mit verschiedener
Zähnezahl zum Einsatz.
Rechts: Helido S845-Planfräser bei
der Bearbeitung der Gehäuseteilfläche
des Mittelgehäuses auf der
Innse Berardi FAF 260 – dem größten
Bohrwerk Europas.
Bilder: fertigung
fertigung · September 2012
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Von links nach rechts: Martin Maletzki, Anwendungstechnik und
Beratung bei Iscar; Thomas Reich, Technology Werkzeuge Siemens
Gasturbinenwerk Berlin; Michael Bender, Industriespezialist bei Iscar.
Mit dem Helido S845-Planfrässystem
hat Iscar eine entsprechende Lösung im
Portfolio. Die Werkzeuge sind nicht nur
prozesssicher und wirtschaftlich, sondern
reduzieren obendrein noch die
Schnittkräfte. Möglich macht es unter
anderem die fortschrittliche Sintertechnologie
von Iscar. Trotz der negativen
Einbaulage der Schneidplatten wird
aufgrund der positiven Schneidengeometrie
ein sehr weicher Schnitt erzeugt.
„Die Schnittkräfte werden somit
deutlich reduziert“, bringt es Bender
auf den Punkt. „Dies ermöglicht eine
flexible Fertigung beziehungsweise ein
variables Fräsen der Teilflächen auf den
unterschiedlich leistungsstarken Maschinen
bei Siemens.“
Und Bender weiß, wovon er spricht.
Als Iscar-Industriespezialist laufen bei
ihm sämtliche Informationen im Bereich
Power Generation am deutschen
Unternehmenssitz in Ettlingen zusammen.
Heute sind die Helido S845-Werkzeuge
in den Durchmessern 125, 160,
200 und 250 mm im Siemens Gasturbinenwerk
Berlin erfolgreich im Einsatz.
Dabei kommen die Schneidplattentypen
S845 SXMU 1606ADTR-MM IC830
für Stahl und Stahlguss zum Einsatz.
Für GGG40 ist es der Typ SXMU
1606ADTR-MM DT7150.
Die hohe Prozesssicherheit wird
durch die hohe Systemstabilität des
Werkzeugs erreicht. Die zweiseitige,
Auf einen Blick
Vorteile Helido S845 von Iscar
■■
prozesssicheres und produktives Frässystem
■■
für hohe Oberflächengüten
■■
stabile Klemmung der WSP
■■
lange Werkzeuglebensdauer
■■
positive Schneidkantenausführung reduziert
die Schnittkräfte
■■
hohe Standzeiten
8-schneidige Platte ist im Fräser negativ
eingebaut, um die Freiwinkel zu realisieren.
„Der stabile Keilwinkel, die
enorme Dicke der Platte mit 7,2 mm sowie
die große Anlagefläche im Sitz sorgen
für ein Maximum an Stabilität“,
weiß Bender. Speziell bei den teuren
Turbinengehäusekomponenten wie beispielsweise
dem Verdichterleitschaufelträger,
dem Gehäuse 2 oder dem Mittelgehäuse
ist dieses Plus an Prozesssicherheit
für Siemens von großer Bedeutung.
Gesamtpaket passt
In puncto Produktivität können durch
die hohe Stabilität des Helido-Systems
die Schnittparameter entsprechend angepasst
und die Bearbeitungszeiten verkürzt
werden. „Allein durch das Reduzieren
der Schnittkräfte lassen sich höhere
Vorschübe fahren“, erklärt Maletzki.
Positiver Nebeneffekt: Gleichzeitig
reduziert sich auch die notwendige Antriebsleistung
der Maschine.
„Im Portfolio von Iscar gibt es sicherlich
Werkzeugsysteme, die leistungsfähiger
sind und Schnitttiefen bis 15 mm
ermöglichen würden. Aber in diesem
Anwendungsfall ist Helido S845 der
bessere Kompromiss“, resümiert
Maletzki. Die Lösung ist ein universelles
Frässystem, das mit a p
= 6 mm,
v c
= 350 m/min und f z
= 0,3 mm/min
einen weichen Schnitt erzeugt und flexibel
auf allen Bohrwerken eingesetzt
werden kann.
Reich ist mit dem Ergebnis zufrieden:
„Die Maschinen laufen ruhig, die
Späne kommen optimal, und die Oberflächenqualität
ist sehr gut.“ gt
Siemens AG Gasturbinenwerk Berlin, D-10553
Berlin, Tel.: 030/3461-0, www.siemens.com
Iscar Germany GmbH, D-76275 Ettlingen,
Tel.: 07243/9908-0, www.iscar.de
AMB Halle 1, Stand E31
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