Az Inconel 718 egy nikkel alapú ötvözet, amely rendkívüli hőmérsékleteknek és nyomáskülönbségeknek ellenáll – ideális a légiközlekedésben való felhasználásra. Azonban a megmunkálása magas követelményeket támaszt a gépekkel, szerszámokkal és a hűtőkenőanyaggal (KSS) szemben. Annak érdekében, hogy az utóbbi mindig tiszta, temperált és a megfelelő mennyiségben álljon rendelkezésre, a vezető német hajtóműgyártó, az MTU Aero Engines a KNOLL központi KSS-tisztító és forgácseltávolító rendszerét (ZKSS) választotta.
MTU – ez a három betű a repülésben a csúcsminőségű technológiát jelenti. A müncheni központú vállalat a polgári és katonai hajtóművek fejlesztésére, gyártására és karbantartására specializálódott, minden tolóerő- és teljesítményosztályban. A müncheni üzem nemcsak az adminisztráció székhelye, hanem egy fontos gyártóhely is.
Itt többek között az ökoefficiens Pratt & Whitney hajtóműventilátorokhoz készült alkatrészeket gyártják, amelyek a hagyományos hajtásokhoz képest körülbelül 25 százalék üzemanyagot takarítanak meg.
Ezeket a hajtóműveket nagy kereslet övezi, ezért az MTU növekvő termelési volumenre számít. Ez a prognózis döntő szerepet játszott egy többemeletes gyártóépület új építésében is, amelynek földszintjén 2024 elejétől nagyrészt automatizált módon készülnek az alacsony nyomású turbinakorongok forgatása és marása.
„Ahhoz, hogy ebben az új gyártásban maximális folyamatbiztonságot érjünk el, elengedhetetlen a tiszta, pontosan temperált hűtő-kenő folyadék megbízható ellátása“ – hangsúlyozza a felelős műhelycsapat vezetője, Zeljko Leovac. „Ez gazdaságosan csak egy központi hűtő-kenő folyadék rendszerrel valósítható meg. Ha minden gépnek saját hűtő-kenő folyadék rendszere lenne, a helyigény a csarnokban túl nagy lenne.“
Már pozitív tapasztalatokat szereztek a központi berendezésekkel.
Az, hogy a megbízás egy ilyen ZKSS-berendezésre a KNOLL Maschinenbau, Bad Saulgau céghez került, több okra vezethető vissza. Christina Braun, aki a ZKSS és a kisnyomású turbinaszeletek gyártásához szükséges megmunkáló gépek beszerzéséért felelős, és ma már a projektvezetője is, elmondta: „Már 40 éve sikeresen dolgozunk együtt a KNOLL rendszerekkel a KSS-emulziók tisztítására, kezdetben kizárólag decentralizált megoldásokkal.
„Több éve két nagy KNOLL központi rendszert is telepítettünk titánfeldolgozó csarnokainkba, és nagyon elégedettek vagyunk velük.”
Az új gyártócsarnokban kizárólag Inconel 718-at megmunkálnak. „Ezeket a forgácsokat tiszta formában szeretnénk visszanyerni és újrahasznosítani“ – magyarázza Christina Braun egy fontos követelményt, amelyet a KNOLL ugyanolyan sikeresen teljesített, mint a legalább 99 százalékos műszaki rendelkezésre állásra, a folyamatos redundanciára, az alacsony karbantartási igényre, a fenntarthatóságra és a minimális területigényre vonatkozó követelményeket.
A KNOLL-berendezés egy külön épületrészben található a csarnokban, hogy a termelési területen minél csendesebb maradjon. „Ez már a meglévő ZKSS-berendezéseknél is bevált” - érvel Braun projektvezető. Körülbelül 190 m²-en található a 40 m³-es szennyezett vízgyűjtő tartály kaparószalag szállítóval, valamint egy hasonló méretű puffertartály, amikor nagyobb karbantartási munkákra van szükség. A szivattyúk, szűrők és egyéb komponensek mellett ott egy automatizált forgácsgyűjtő állomás is található.
KNOLL-alkatrészek a szerszámgépeken
A KNOLL szolgáltatás azonban már a gyártócsarnokban kezdődik. Pontosabban, a forgácsoló- és marógépeknél, amelyeket a megfelelő gépgyártók KNOLL nyomásnövelő állomásokkal láttak el – a szerszámok hatékony belső hűtőfolyadék-ellátása (IKZ) érdekében.
Ezenkívül a gépek visszanyomó állomásokkal, beleértve a forgácsaprítót, a KSS- és forgácsszállításhoz a központi rendszerhez vannak felszerelve. Lothar Schmid, aki a KNOLL-nál felelős ezért a projekthez, megemlíti:
„A használt aprítók kifejezetten az abrazív Inconel forgácsokhoz lettek tervezve, és eredeti forgácsokkal teszteltük őket.“
A visszapumpáló állomások tervezésekor a projektáló csapat figyelembe vette a szállítási magasságot a csarnok mennyezetéig, valamint a keletkező KSS forgácskeverék mennyiségét.
A jövőre felkészülve
Az új MTU gyártási rendszer két bővítési szakaszban valósul meg, összesen nyolc esztergáló és hét maró központtal, valamint teljesen automatizált alkatrész- és szerszámcserével. A jelenlegi első szakaszban csak a kapacitás fele áll rendelkezésre. A második szakaszt hosszú távon 2036-ig tervezik megvalósítani.
A központi KSS-berendezés már a végső bővítési szakaszra van tervezve, körülbelül 40 m3-es tartálytérfogattal és maximális térfogatárammal, amely 3.300 l/perc. Ezenkívül egy második, hasonló méretű tartály is telepítve van, amelyben nagy karbantartási munkák során a teljes KSS-mennyiség átmenetileg tárolható.
A megkövetelt névleges szűrőfinomságot, amely 25 µm, három lépésben érik el: Először a szennyezett víz tartályában ülepítés zajlik. Egy emelőberendezésen keresztül a KSS három hengertávolságú szűrőn halad át, amelyek 0,2 mm résmérettel rendelkeznek, végül pedig két visszamosó szűrőn, amelyek biztosítják a 25 µm fő szűrési minőséget.
Kiterjedt különfelszereltség
A KSS és a megmunkált alkatrészek magas minőségének hosszú távú biztosítása érdekében további komponensekre van szükség. Például egy KNOLL VL1000 vákuumszűrő van telepítve 20 µm-es szűrőszövetet használva, amely megtisztítja a visszamosott közeg. A fürdőápolás érdekében egy bypass üzemmódban működő centrifugális szeparátor is működik. Ez megakadályozza, hogy a legfinomabb részecskék felhalmozódjanak a KSS-ben. Egy utólagos mágneses leválasztó is rendelkezésre áll, amely további csövek kopásából származó részecskéket von el a KSS-ből, amelyeket az abrazív Inconel forgácsok okoznak. Továbbá van egy idegen olajleválasztó is, amely eltávolítja a nem kívánt kenőanyag-összetevőket.
A jó karbantartás megtérül.
A KSS-emulzió karbantartásához nemcsak a szűrés tartozik, hanem a összetételnek is pontosan illeszkednie kell. Ezért elengedhetetlen, hogy hetente egyszer mintát vegyünk és laboratóriumi vizsgálatnak vessük alá. „Egyszer az egész gyártási rendszer számára” - hangsúlyozza Zeljko Leovac. „A decentralizált KSS-rendszerek esetében minden gépnél mintát kell venni, és szükség esetén ki kell igazítani. A központi berendezés e tekintetben sok karbantartási munkát megtakarít.”
A KSS rendszer utántöltése automatizált módon történik. Ebben az esetben vagy városi vizet, vagy deionizált vizet adnak hozzá kevert KSS koncentrátummal. Egyéb adalékanyagok, mint például gombaölők és habzásgátlók is automatikusan hozzáadhatók, hogy a KSS stabil maradjon. Zeljko Leovac gyártási szakértő szerint ez rendkívül fontos ahhoz, hogy „folyamatosan magas alkatrészminőséget tudjunk biztosítani.”
Konténerterminál a forgács eltávolítására
Ahogy az elején említettük, a kisnyomású turbinakorongok megmunkálása során nagy mennyiségű forgács keletkezik. Tiszta Inconel esetén ez nem hulladék, hanem értékes nyersanyag. Ezért az MTU együttműködik egy újrahasznosító céggel, amely visszaveszi a forgácsot, újraolvasztja, és nyersanyagként újra rendelkezésre bocsátja.
A KNOLL-berendezés-tervezők feladatai közé tartozott tehát az is, hogy gondoskodjanak arról, hogy a KSS-ből leválasztott forgácsok automatizáltan az MTU által biztosított speciális tartályokba kerüljenek. Mivel egy tartály térfogata nem elegendő a 40 órás ember nélküli hétvégi üzemeltetéshez, egy konténerterminál megvalósítása vált szükségessé, ahol több tartályt automatikusan lehet feltölteni és tárolni.
Automatizálás
„Itt a korábbi projektek tapasztalatai segítettek nekünk“ – említi Gerhard Fink, a KNOLL illetékes területi értékesítési vezetője. „A MTU-nál lévő két másik központi berendezést is hasonló állomással láttuk el, amelyet itt tovább finomítottunk és a jelenlegi körülményekhez igazítottunk.“ Különösen kihívást jelentett, hogy a szűk térviszonyok között a targonca számára a feladat- és átvételi állomás jól hozzáférhető legyen, és betartsuk a biztonsági távolságokat.
Előnyös volt, hogy a tervezőcsapat a KNOLL automatizálási részleg szakértelmére is támaszkodhatott, amely a szállítórendszerekre specializálódott. Ennek megfelelően a megvalósított megoldás egy KNOLL által kifejlesztett torlódási hengereken alapuló szállítórendszeren alapul, amely akár hét konténer számára is helyet biztosít (három teljes és három üres tartály számára egy pufferszakasz, valamint egy hely a töltőállomáson).
Partnerség egyenrangú felek között
A központi KSS-rendszer és a konténerterminál tervezésétől a telepítésig – a KNOLL és az MTU együttműködése nagy kölcsönös elkötelezettséggel zajlott. Ezt minden érintett megerősíti. „A KNOLL mindig figyelembe vette a kívánságainkat” – hangsúlyozza Christina Braun. Lothar Schmid kiemeli, hogy az MTU nagyon gyorsan megadta az összes szükséges engedélyt és biztosította a szükséges forrásokat a megbeszélt megoldások gyors megvalósításához. Zeljko Leovac különösen örül annak, hogy egy év zökkenőmentes KSS-ellátást tudhat magáénak: „A feltöltés óta a rendszer problémamentesen működik. Ezt nagyon értékeljük.”
Kapcsolat:
