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Monday, September 16, 2019, Saal 2 9:30 AM Energieerzeugung |
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Angewandte Digitalisierung in der schweißtechnischen Reparatur von Turbinenschaufeln |
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Eduard Mayer* / HAW-Hamburg/IWS, Deutschland Dr.-Ing. Shahram Sheikhi / HAW Hamburg/IWS, Deutschland M.Sc. Konstantin Bronstein/ HAW Hamburg/IWS, Deutschland Dr.-Ing. Florian Wagner/ Gall & Seitz Systems GmbH, Deutschland |
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M.Sc. Eduard Mayer, Prof. Dr.-Ing. Shahram Sheikhi, M.Sc. Konstantin Bronstein, HAW Hamburg; Dr.-Ing. Florian Wagner, Gall&Seitz Systems GmbH In Zeiten der Globalisierung gilt es, durch innovative Verfahren in der Reparaturschweißung, den Kundenanforderungen gerecht zu werden. Dabei werden die Anforderungen an die Reparaturverfahren in technische und wirtschaftliche Faktoren differenziert, wobei das letztere immer mehr dominiert. Durch die Optimierung von Arbeitsabläufen sowie durch die Automatisierung von Prozessen wird versucht, diesen Anforderungen gerecht zu werden. Das Laserauftragschweißen stellt hier eine Alternative zu den konventionellen Reparaturmethoden dar und bietet gleichzeitig Vorteile hinsichtlich der Zugänglichkeit, Verzug und Qualität. Aus Kombination der Automatisierung und der Digitalisierung ergeben sich darüber hinaus weitere Verfahrenstechnische Vorzüge für die schweißtechnische Reparatur. Im Rahmen dieses vom IFB geförderten Projektes wurde ein Verfahren entwickelt, um sowohl den technisch wirtschaftlichen Anforderungen als auch den Bedürfnissen des Personals gerecht zu werden. Hierzu wurde eine Laserschweißoptik mit einem Laserscanner-System sowie einer Pulverförderdüse ergänzt. Als Handhabungssystem wurde ein Industrieroboter mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,2 mm gewählt, dadurch soll die industrielle Einsatzumgebung möglichst gut abgebildet werden. Ausgehend von der personellen Struktur in den klein- und mittelständigen Unternehmen wurde eine Lösung erarbeitet, die sehr geringe Programmierkenntnisse des Personals in der technischen Umsetzung voraussetzt. Aus der Zusammenarbeit zwischen der HAW Hamburg und der Fa. Gall & Seitz Systems GmbH ist ein Produkt entstanden, welches die Konturen der schweißtechnisch zu rekonditionierenden Bauteile automatisch erfasst, digitalisiert und ein entsprechendes Programm für die schweißtechnische Aufgabe erstellt. Für die Integration des Systems werden keine zusätzlichen mit CAD/CAM-Software ausgestattete gesonderte Rechnerarbeitsplätze sowie Informatik-affine Mitarbeiter benötigt. Trotz der hohen Ungenauigkeit des Handhabungssystems (Roboter) wird aufgrund der Interaktion des Schweißers eine hohe reproduzierbare Qualität sichergestellt. Die geometrieunabhängige automatisierte Konturerfassung reduziert dabei die Programmierzeit um etwa 90% gegenüber der konventionellen Vorgehensweise. Darüber hinaus führt die angewandte Digitalisierung zu einer Standardisierung der Geometrieerfassung und dadurch Erhöhung der Reproduzierbarkeit. |