Inconel 718 este o aliaj pe bază de nichel, care rezistă la temperaturi extreme și diferențe de presiune - ideal pentru utilizarea în aeronautică și spațiu. Totuși, prelucrarea sa impune cerințe ridicate asupra mașinilor, uneltelor și a fluidului de răcire și lubrifiere (KSS). Pentru a se asigura că acesta din urmă este întotdeauna curat, temperat și disponibil în cantitatea corectă, producătorul german de motoare MTU Aero Engines a optat pentru o instalație centrală de curățare a KSS și de eliminare a așchiilor (ZKSS) de la KNOLL.
MTU – aceste trei litere reprezintă în aviație tehnologie de vârf. Compania, cu sediul central în München, este specializată în dezvoltarea, fabricarea și întreținerea motoarelor civile și militare din toate clasele de tracțiune și putere. Fabrica din München nu este doar sediul administrativ, ci și un important loc de producție.
Aici se fabrică, printre altele, componente pentru motoarele cu ventilatoare de transmisie ecologice de la Pratt & Whitney, care economisesc aproximativ 25% din combustibil comparativ cu sistemele de propulsie convenționale.
Aceste motoare sunt foarte solicitate, motiv pentru care MTU se așteaptă la un volum de producție în creștere. O prognoză care a fost, de asemenea, decisivă pentru construcția unei clădiri de producție cu mai multe etaje, la parterul căreia, începând cu începutul anului 2024, discurile de turbină cu presiune joasă vor fi prelucrate în mare parte automatizat.
„Pentru a obține o siguranță maximă a procesului în această nouă producție, este esențial, printre altele, un aprovizionare fiabilă cu KSS curat și temperat exact“, subliniază Zeljko Leovac, șeful echipei de atelier responsabil. „Acest lucru poate fi realizat economic doar cu o instalație centrală de KSS. Dacă fiecare instalație ar avea propria instalație de KSS, cerințele de spațiu în hală ar fi prea mari.“
Deja s-au acumulat experiențe pozitive cu instalațiile centrale.
Că comanda pentru o astfel de instalație ZKSS a fost dată către KNOLL Maschinenbau, Bad Saulgau, are mai multe motive. Christina Braun, care a fost responsabilă de achiziția ZKSS, precum și a mașinilor de prelucrare pentru producția de discuri de turbină cu presiune scăzută și care acum este manager de proiect, povestește: „Colaborăm cu succes cu sistemele KNOLL pentru curățarea emulsiilor KSS de 40 de ani, inițial exclusiv cu soluții descentralizate.
De câțiva ani, am instalat și două mari instalații centrale KNOLL în halele noastre de prelucrare a titanului și suntem foarte mulțumiți de acestea.”
În noua hală de producție se prelucrează exclusiv Inconel 718. „Aceste așchii am dorit să le recuperăm sortat și să le trimitem la reciclare“, explică Christina Braun o cerință importantă, pe care KNOLL a reușit să o îndeplinească, la fel ca și cerințele privind disponibilitatea tehnică de minimum 99 la sută, redundanța continuă și un efort de întreținere redus, sustenabilitatea, precum și un necesar minim de spațiu.
Instalația KNOLL este amplasată într-o anexă separată a halei, pentru a menține liniștea în zona de producție. „Aceasta s-a dovedit deja eficientă în cazul instalațiilor ZKSS existente”, argumentează șefa de proiect, Braun. Pe o suprafață de aproximativ 190 m2 se află acum rezervorul de apă uzată de 40 m3 cu transportor cu bandă de zgură, precum și un rezervor de buffer de aceeași dimensiune, pentru când sunt necesare lucrări de întreținere mari. Pe lângă pompe, filtre și alte componente, există și o stație automată pentru containerele de chipsuri.
Componente KNOLL la mașinile-unelte
Însă serviciul KNOLL începe deja în hala de producție. Mai exact, la centrele de turnare și frezare, pe care producătorii de mașini le-au dotat cu stații de creștere a presiunii KNOLL – pentru o alimentare eficientă cu lichid de răcire intern (IKZ) a uneltelor.
În plus, mașinile sunt echipate cu stații de recirculare, inclusiv cu mărunțitoare de așchii pentru transportul lichidului de răcire și așchiilor către instalația centrală. Lothar Schmid, responsabil de acest proiect la KNOLL, menționează:
„Măcinătoarele utilizate au fost concepute special pentru chipsurile abrazive de Inconel și testate cu chipsuri originale.“
În proiectarea stațiilor de returnare, echipa de proiectare a luat în considerare atât înălțimea de pompare până sub tavanul halei, cât și cantitatea de amestec de chipsuri KSS.
Pregătit pentru viitor
Noua sistem de fabricație MTU va fi echipat în două etape de dezvoltare, cu un total de opt centre de prelucrare prin rotație și șapte centre de frezare, împreună cu un sistem complet automatizat de pregătire a pieselor și uneltelor. În prezent, în prima etapă este disponibilă doar jumătate din capacitate. A doua etapă ar urma să fie realizată pe termen lung până în anul 2036.
Instalația centrală de KSS este deja concepută pentru etapa finală de dezvoltare, cu un volum al rezervorului de aproximativ 40 m3 și un debit maxim de 3.300 l/min. În plus, este instalat un al doilea rezervor, de aceeași dimensiune, în care întreaga cantitate de KSS poate fi tamponată pentru lucrări de întreținere mari.
Filtrarea nominală solicitată de 25 µm este realizată în trei etape: Inițial, în rezervorul de apă uzată are loc o sedimentare. Apoi, printr-o instalație de pompare, KSS trece prin trei filtre cu fante cilindrice cu o lățime a fantei de 0,2 mm și, în final, prin două filtre cu spălare inversă, care asigură calitatea principală a filtrării de 25 µm.
Echipament special extins
Pentru a asigura pe termen lung calitatea ridicată a KSS și a componentelor prelucrate, sunt necesare componente suplimentare. De exemplu, un filtru de vid KNOLL VL1000 cu un filtru de 20 µm este instalat, care curăță mediul spălat. De asemenea, în scopul întreținerii băii, există un separator centrifugal care funcționează în bypass. Acesta împiedică acumularea celor mai fine particule în KSS. Un separator magnetic ulterior atrage, de asemenea, uzura conductelor din KSS, cauzată de chipsurile abrazive din Inconel. De asemenea, este prezent un separator de ulei străin, care elimină componentele nedorite ale lubrifianților.
Îngrijirea bună se răsplătește.
Îngrijirea emulsiilor KSS nu implică doar filtrarea, ci și compoziția trebuie să fie exactă. Prin urmare, este esențial să se preleveze o probă săptămânal și să se analizeze în laborator. „O dată pentru întregul sistem de producție”, subliniază Zeljko Leovac. „În cazul sistemelor KSS descentralizate, trebuie prelevată o probă de la fiecare mașină și, dacă este necesar, ajustată. Instalația centrală economisește mult efort de întreținere în acest sens.”
Reumplerea sistemului de răcire se face automatizat. În acest proces, se adaugă fie apă de oraș, fie apă deionizată cu concentrat de KSS amestecat. De asemenea, alte aditivi, cum ar fi fungicidele și agenții de spumare, pot fi adăugați automat pentru a menține stabilitatea KSS-ului. Potrivit expertului în producție Zeljko Leovac, acest lucru este extrem de important pentru a „asigura o calitate constantă a componentelor.”
Gara de containere pentru eliminarea chipsurilor
Așa cum a fost menționat la început, în timpul prelucrării discurilor de turbină cu presiune scăzută se generează o cantitate mare de chipsuri. În cazul Inconel-ului pur, acesta nu este un deșeu, ci o materie primă valoroasă. De aceea, MTU colaborează cu o companie de reciclare care preia chipsurile, le topește și le pune din nou la dispoziție ca materie primă.
Printre sarcinile planificatorilor de instalații KNOLL s-a numărat și asigurarea că chipsurile separate din KSS sunt umplute automat în recipiente speciale furnizate de MTU. Deoarece volumul unui recipient nu este suficient pentru funcționarea fără personal timp de 40 de ore în weekend, a fost necesară realizarea unei gări de containere, unde mai multe recipiente pot fi umplute și stocate automat.
Automatizare
„Experiențele din proiectele anterioare ne-au fost de mare ajutor“, menționează Gerhard Fink, managerul de vânzări pe teritoriu la KNOLL. „De asemenea, am echipat celelalte două instalații centrale de la MTU cu o stație similară, pe care am rafinat-o aici și am adaptat-o la condițiile actuale.“ A fost deosebit de provocator să facem stația de preluare și de livrare accesibilă pentru stivuitor în condițiile de spațiu restrâns și să respectăm distanțele de siguranță.
A fost un avantaj că echipa de planificare a putut să se bazeze și pe know-how-ul departamentului de automatizare KNOLL, care este specializat în sisteme de transport. Prin urmare, soluția implementată se bazează pe un sistem de transport cu role de acumulare dezvoltat de KNOLL, care oferă spațiu pentru până la șapte containere (o secțiune tampon pentru trei recipiente pline și trei goale, precum și un loc în stația de umplere).
Parteneriat pe picior de egalitate
De la proiectare până la montajul sistemului central de KSS și al gării de containere – colaborarea dintre KNOLL și MTU a fost caracterizată de un angajament reciproc semnificativ. Toți participanții sunt de acord cu acest lucru. „KNOLL a răspuns întotdeauna dorințelor noastre”, subliniază Christina Braun. Lothar Schmid accentuează că MTU a acordat foarte repede toate aprobările necesare și a pus la dispoziție resursele necesare pentru a implementa rapid soluțiile discutate. Zeljko Leovac se bucură în special de un an fără întreruperi în furnizarea KSS: „De la umplere, sistemul funcționează fără probleme. Apreciem foarte mult acest lucru.”
Contact:
