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Ein unverzichtbares Verfahren – Shotpeening


Shotpeening ist ein wichtiges und vor allem aus Sicherheitsgründen unerlässliches Verfahren in vielen Industriebereichen, vor allem aber in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Schon vor vielen Jahren wurden Oberflächen von Werkstücken mit einem "Kugelhammer" bearbeitetet, um eine Druckeigenspannung zur Stabilisierung und Erhöhung der Lebensdauer zu induzieren. Dieses Verfahren wurde in der Strahltechnik zum Shotpeening weiterentwickelt.


Antriebselemente werden oft dem Shotpeening-Verfahren unterzogen, um Druckspannung zu induzieren, wodurch das Risiko von Ermüdungsanrissen während des Betriebs beträchtlich reduziert wird.


Die technologischen Anforderungen in Bezug auf das Shotpeening werden in allen Industriebereichen immer umfassender, besonders in der Automobil- und Luftfahrtindustrie. Bei genauer Einhaltung aller Strahlparameter, wie Auftreffwinkel, Strahlzeit, Strahldruck (beim Druckluftstrahlen), Abwurfgeschwindigkeit des Strahlmittels aus dem Schleuderrad, Typ des Strahlmittels und Flächenüberdeckungsgrad, erhöht sich die Lebensdauer vieler Werkstücke. Dieses gilt z. B. für Getriebeteile, Antriebs- und Kurbelwellen, Federn, Turbinenschaufeln und andere Turbinenelemente. Die Überwachung des Strahlmitteldurchflusses erfolgt magnetisch oder durch Wiegeeinrichtungen, abhängig davon, ob  metallisches oder nicht metallisches Strahlmittel zum Einsatz kommt. Die Strahlmittelwiederaufbereitung, die das Strahlmittel nach Form und Größe sortiert, ist ein wichtiger Punkt beim Shotpeening oder Verdichtungsstrahlen.


Rösler ist aufgrund vielfältiger Forschungs- und Entwicklungstätigkeit und eigener weltweiter Testzentren in der Lage, ein breites Anlagenspektrum an gesteuerten und überwachten Shotpeening-Systemen anzubieten.

Shot Peening verlangt Genauigkeit und Reproduzierbarkeit

Das Shotpeening verlangt absolute Genauigkeit und Reproduzierbarkeit. Bei dem von Rösler für EADS,  SNECMA und andere Flugzeughersteller entwickelten universellen Roboter-Verfestigungsstrahlsystem werden absolute Präzision und Reproduzierbarkeit durch eine besondere, vollautomatisch arbeitende Prozesskontrolle gewährleistet. Mit der Anlage kann eine große Bandbreite von Triebwerksteilen bearbeitet und deren Dauerfestigkeit verbessert und/oder wiederhergestellt werden. Die Anlage arbeitet vollautomatisch, SPS oder Computer gesteuert (Supervisor) und erfüllt die luft- und raumfahrttechnischen Spezifikationen.

Druckluft-Shotpeening-Anlage

Druckluft-Shotpeening-Anlagen werden zum Bearbeiten von Werkstücken für die Luftfahrtindustrie eingesetzt. Die an einem 6-Achs-Roboter montierten Strahldüsen sorgen bei gleichzeitiger Rotation des Werkstückes für ein gleichmäßiges Ergebnis. Die CNC gesteuerte Anlage läuft vollautomatisch, was sämtliche Prozesskontrollen mit einschließt. Dies bedeutet für den Kunden ein stets reproduzierbares, gleichmäßiges Shotpeening, das den Anforderungen der Luftfahrtindustrie entspricht.

Luftfahrtindustrie Werkstücke


Luftfahrtindustrie Werkstücke

Werkstücke für die Luftfahrtindustrie werden in dieser Anlage oberflächenverdichtet. Es handelt sich dabei um verschiedene Getriebeteile aus behandeltem Stahl mit einem durchschnittlichen Gewicht von 3 kg und einer maximalen Höhe von 400 mm. Die Druckstrahlanlage basiert auf einem 6-Achs-Roboter-System mit zwei Strahldüsen. Das Werkstück rotiert während des Strahlens.
Ein Durchsatz von 30 Teilen/Stunde kann so erreicht werden. Die Strahlmittelwiederaufbereitung, d.h. die Sortierung des Strahlmittels nach Form und Größe, wird in einer mehrstufigen Aufbereitungsanlage sichergestellt. Die Durchsatzkontrolle erfolgt automatisch durch Supervisor PC. Alle maschinen- und prozesstechnischen Daten werden erfasst, angezeigt und aufgezeichnet.

Verdichtungsstrahlen - Shot Peening



Verdichtungsstrahlen - Shot Peening

Diese Anlage zum Verdichtungsstrahlen (Shotpeening) großvolumiger Werkstücke ist ausgestattet mit einem 6-Achs-Roboter und einer 2-Achs-Verfahreinheit. Die Strahlmittelaufbereitung erfolgt durch ein Sieb und den Spiralabscheider, so dass zwei Strahlmitteltypen zum Einsatz kommen können. Ein Doppeldruckkessel garantiert ein kontinuierliches, gleichmäßiges und langanhaltendes Strahlen, ohne dass während der Bearbeitung eines Werkstückes die Wiederbefüllung des Kessels abgewartet werden muss. Ein einfaches Be- und Entladen von volumigen Teilen wird über die großdimensionierte Schiebetür ermöglicht.

Shotpeening von Getriebeteilen

Zum Shotpeening von Getriebeteilen wird diese Anlage bei einem Automobilhersteller eingesetzt. Zwei unterschiedliche Werkstücke können unabhängig voneinander bearbeitet werden. In den zwei Stationen wird mit jeweils vier Strahldüsen bei Rotation des Werkstückes gestrahlt. Die Be- und Entladung erfolgt automatisch durch einen Handlingroboter, wobei ein Durchsatz von  200 Werkstücken pro Stunde erreicht wird.

Mini-Roboblaster für Shotpeening

Für den Einsatz bei einem Flugzeughersteller hat Rösler einen Mini - Roboblaster entwickelt, dessen Grundkorpus nur etwa so groß ist wie eine Handstrahlkabine. In der Anlage werden kleinste Turbinenschaufeln vollautomatisch gestrahlt. Das hier nach den strengen Reglements der Luftfahrtindustrie angewendete Shotpeening-Verfahren steigert die Oberflächenresistenz und damit Widerstandsfähigkeit des einzelnen Teils.

 

Satelitten-Drehtischanlage RDT 150/S-5

Diese Satelliten-Drehtischanlage RDT 150/S-5 mit Roboterunterstützung wurde von Rösler Oberflächentechnik für einen Automobilhersteller entwickelt und gebaut. In der kompakten und Platz sparenden Anlage werden verzahnte Getriebeteile im Außenbereich entzundert und oberflächenverdichtet (Shotpeening). Die Satelliten-Drehtischanlage ist aufgrund ihrer besonderen technischen Konzeption für den Produktionsprozess hinsichtlich Effektivität und Durchsatz außerordentlich günstig. Die Drehrichtungen und somit die Einstrahlwinkel der Schleuderräder in den einzelnen Bearbeitungsprozessen sind gegenläufig und gewähren dadurch einen schattenfreien, umfassenden Verdichtungseffekt bei höchstem Überdeckungsgrad.

Satelliten-Drehtischanlage RDT 250-3S

Zur Oberflächenverdichtung von Tellerfedern bis zu einem Durchmesser von 700 mm in Einzelbearbeitung hat Rösler eine hocheffiziente Satelliten-Drehtischanlage konzipiert. In der  RDT 250-3S wird die Oberfläche im getakteten Durchlauf gleichmäßig und reproduzierbar verdichtungsgestrahlt.
Die Werkstücke werden in den beiden Strahlbereichen, auf rotierenden Satelliten liegend, von zwei Hochleistungs-Schleuderrädern H42 strahltechnisch bearbeitet. Jeder Satellitendrehteller kann dabei ein Gewicht von 50 kg tragen. Sicherheitsschotts im Bereich der Schleuderräder ermöglichen, dass die Turbinen während des Weitertaktens auf voller Drehzahl weiterlaufen können. Damit ist die Anlage ständig betriebsbereit, was zu einer erheblichen Senkung der Nebenzeiten führt.