Inconel 718 je legura na bazi nikla koja izdržava ekstremne temperature i razlike pritiska – idealna za primjenu u zrakoplovstvu i svemirskoj industriji. Međutim, njeno rezanje postavlja visoke zahtjeve na strojeve, alate i rashladno-lubrikantne tekućine (KSS). Kako bi posljednja uvijek bila čista, temperirana i dostupna u pravoj količini, vodeći njemački proizvođač motora MTU Aero Engines odlučio je za središnji sustav za čišćenje KSS-a i odlaganje strugotina (ZKSS) od tvrtke KNOLL.
MTU – ova tri slova u zrakoplovstvu predstavljaju tehnologiju vrhunske klase. Tvrtka sa sjedištem u Münchenu specijalizirana je za razvoj, proizvodnju i održavanje civilnih i vojnih motora svih klasa potiska i snage. Münchenska tvornica nije samo sjedište uprave, već i važna proizvodna lokacija.
Ovdje se, između ostalog, proizvode komponente za ekološki učinkovite turboventilatorske motore Pratt & Whitney, koji troše oko 25 posto manje goriva u usporedbi s konvencionalnim pogonima.
Ovi motori su vrlo traženi, zbog čega MTU očekuje rast proizvodnog volumena. Prognoza koja je također bila presudna za izgradnju višespratne proizvodne zgrade, u čijem će se prizemlju od početka 2024. godine uglavnom automatizirano okretati i frezati diskovi niskotlačnih turbina.
„Kako bismo u ovoj novoj proizvodnji postigli maksimalnu sigurnost procesa, između ostalog, pouzdano snabdijevanje čistim, točno temperiranim KSS-om je od suštinske važnosti“, naglašava odgovarajući vođa tima u radionici Zeljko Leovac. „To se ekonomski može ostvariti samo s centralnim KSS sustavom. Kada bi svaka jedinica imala vlastiti KSS sustav, potreba za prostorom u hali bila bi prevelika.“
Već ste stekli pozitivna iskustva s centralnim postrojenjima.
Da je narudžba za takav ZKSS sustav otišla tvrtki KNOLL Maschinenbau, Bad Saulgau, nekoliko razloga. Christina Braun, koja je bila zadužena za nabavu ZKSS-a kao i za obradne strojeve za proizvodnju turbinskih diskova niskog tlaka i koja je danas voditeljica projekta, izvještava: „Već 40 godina uspješno radimo s KNOLL sustavima za čišćenje KSS emulzije, isprva isključivo s decentraliziranim rješenjima.
Već nekoliko godina imamo i dva velika KNOLL središnja sustava instalirana u našim halama za obradu titana i s tim smo vrlo zadovoljni.
U novoj proizvodnoj hali obrađuje se isključivo Inconel 718. „Ove strugotine željeli smo sortirati i vratiti u reciklažu“, objašnjava Christina Braun važnu odredbu koju je KNOLL mogao ispuniti, kao i zahtjeve za tehničkom dostupnošću od minimalno 99 posto, stalnom redundancijom i malim potrebama za održavanjem, održivosti te minimalnim potrebama za prostorom.
KNOLL sustav je smješten u zasebnom proširenju hale kako bi se u proizvodnom području održala što veća tišina. „To se već pokazalo uspješnim kod postojećih ZKSS sustava“, tvrdi voditeljica projekta Braun. Na otprilike 190 m2 sada se nalaze spremnik za prljavu vodu od 40 m3 s transporterom za strugotine, kao i jednako veliki spremnik za skladištenje, kada su u pitanju veća održavanja. Osim pumpi, filtera i drugih komponenti, tu je i automatizirana stanica za kontejnere za strugotine.
KNOLL komponente na alatnim strojevima
No, KNOLL usluga počinje već u proizvodnoj hali. Preciznije rečeno, na okretno-frezarskim centrima koje su proizvođači mašina opremili KNOLL pumpnim stanicama za povećanje pritiska – za efikasan unutrašnji dovod rashladne tečnosti (IKZ) alata.
Osim toga, strojevi su opremljeni povratnim pumpnim stanicama uključujući drobilice za strugotine za transport KSS-a i strugotina do centralnog postrojenja. Lothar Schmid, zadužen za ovaj projekt u KNOLL-u, spominje:
„Koristili smo drobilice posebno dizajnirane za abrazivne Inconel strugotine i testirali ih s originalnim strugotinama.“
Prilikom dizajniranja povratnih pumpnih stanica, projektni tim je uzeo u obzir i visinu podizanja do stropa hale, kao i količinu mješavine KSS-čestica.
Spremni za budućnost
Novi MTU proizvodni sustav bit će opremljen u dvije faze s konačnih osam okretnih i sedam frezarskih centara, uz potpuno automatizirano postavljanje dijelova i alata. U trenutnoj prvoj fazi dostupna je samo polovica kapaciteta. Druga faza trebala bi biti realizirana dugoročno do 2036. godine.
Središnji sustav za hlađenje i podmazivanje već je koncipiran za završnu fazu izgradnje, s volumenom spremnika od oko 40 m3 i maksimalnim protokom od 3.300 l/min. Osim toga, instaliran je i drugi, jednako veliki spremnik u kojem se može privremeno pohraniti cijela količina KSS-a za velike radove održavanja.
Zahtevana nominalna filtracija od 25 µm postiže se u tri faze: Prvo se u rezervoaru za prljavu vodu odvija sedimentacija. Kroz pumpnu stanicu, KSS prolazi kroz tri bubnjasta filtra sa razmakom od 0,2 mm, a na kraju kroz dva filtra za povratno pranje, koja osiguravaju glavnu filtracijsku kvalitetu od 25 µm.
Opsežna posebna oprema
Kako bi se dugoročno osigurala visoka kvaliteta KSS-a i obrađenih dijelova, potrebne su dodatne komponente. Tako je, na primjer, instaliran KNOLL vakuumski filtar VL1000 s filtracijom od 20 µm, koji pročišćava isprano sredstvo. Također, u svrhu održavanja otopine, radi centrifugalni separator koji djeluje u zaobilaznom toku. On sprječava nakupljanje najfinijih čestica u KSS-u. Dodatno, magnetski separator uklanja abrazivne čestice iz cijevi koje uzrokuju abrazivni Inconel strugotina. Također je prisutan separator za strane ulje, koji uklanja neželjene sastojke maziva.
Dobra njega se isplati.
Za održavanje KSS-emulzije nije dovoljna samo filtracija, već mora biti i točna sastava. Stoga je neophodno jednom tjedno uzeti uzorak i analizirati ga u laboratoriju. „Jednom za cijeli proizvodni sustav“, naglašava Zeljko Leovac. „Kod decentraliziranih KSS sustava potrebno je uzeti uzorak na svakoj mašini i po potrebi prilagoditi. Centralna postrojenja u tom pogledu štede puno održavanja.“
Automatizirano se vrši dopunjavanje KSS sustava. Pri tome se ili gradska voda ili VE-voda s dodanim KSS koncentratom doziraju. Također se automatski mogu dodavati i druga aditiva poput fungicida i sredstava za smanjenje pjene, kako bi KSS ostao stabilan. Prema stručnjaku za proizvodnju Zeljku Leovcu, to je izuzetno važno kako bismo "osigurali konstantno visoku kvalitetu dijelova."
Kontejnerska stanica za odlaganje strugotine
Kao što je ranije opisano, tijekom obrade diskova niskotlačnih turbina nastaje velika količina strugotine. U slučaju čiste Inconel legure, to nije otpad, već vrijedan sirovinski materijal. Stoga MTU surađuje s tvrtkom za reciklažu koja preuzima strugotinu, topi je i ponovno je stavlja na raspolaganje kao sirovinu.
Zadatak planera postrojenja KNOLL također je bio osigurati da se strugotina odvojena iz KSS automatski puni u specijalne kontejnere koje je osigurala MTU. Budući da volumen jednog kontejnera nije dovoljan za 40 sati rada bez operatera tijekom vikenda, morala se realizirati kontejnerska stanica u kojoj se može automatski puniti i skladištiti više kontejnera.
Automatizacija
"Ovdje su nam pomogle iskustva iz prethodnih projekata", spominje Gerhard Fink, odgovarajući voditelj prodaje u KNOLL-u. "Također smo opremili i druga dva centralna postrojenja u MTU sličnim stanicama koje smo ovdje dodatno usavršili i prilagodili trenutnim uvjetima." Posebno je bilo izazovno učiniti stanicu za zadatke i preuzimanje lako dostupnom za viljuškare u skučenim prostorima i održati sigurnosne razmake.
Bila je prednost što se tim za planiranje mogao osloniti na stručnost odjela za automatizaciju KNOLL-a, koji je specijaliziran za sustave transporta. Prema tome, provedeno rješenje temelji se na sustavu transporta s valjcima koji je razvio KNOLL, a koji nudi prostor za do sedam kontejnera (jedna skladišna trasa za tri puna i tri prazna kontejnera, kao i jedno mjesto u stanici za punjenje).
Partnerstvo na ravnoj razini
Od projektiranja do montaže centralnog KSS sustava i kontejnerske stanice – suradnja između KNOLL-a i MTU-a bila je obilježena velikim obostranim angažmanom. Svi uključeni se slažu. "KNOLL je uvijek uzimao u obzir naše želje", potvrđuje Christina Braun. Lothar Schmid naglašava da je MTU vrlo brzo odobrila sve potrebne dozvole i osigurala potrebna sredstva za brzu provedbu dogovorenih rješenja. Zeljko Leovac posebno se raduje godini bez prekida u opskrbi KSS: "Od punjenja sustav radi bez problema. To jako cijenimo."
Kontakt:
