Shotpeening/Kugelstrahlen/Verfestigungsstrahlen

Shot Peening – ein unverzichtbares Verfahren

Shot Peening ist ein wichtiges und vor allem aus Sicherheitsgründen unerlässliches Verfahren in vielen Industriebereichen, vor allem aber in der Luft- und Raumfahrtindustrie. Es handelt sich hierbei um einen sehr alten Prozess, der schon vor vielen Jahren von Ingenieuren so angewendet wurde, dass sie die Oberfläche eines Werkstückes mit einem "Kugelhammer" bearbeiteten, um die Druckeigenspannung zur Stabilisierung und Erhöhung der Lebensdauer zu induzieren.

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

Die technologischen Anforderungen in allen Industriebereichen und hierbei besonders der Automobil- und Luftfahrtindustrie gerade in Bezug auf das Shot Peening werden immer umfassender.

Bei genauer Einhaltung aller Strahlparameter wie Auftreffwinkel, Strahlzeit und Strahldruck (Druckluftstrahlen), Abwurfgeschwindigkeit des Strahlmittels aus den Turbinen, Typ des Strahlmittels und Flächenüberdeckungsgrad erhöht sich die Lebensdauer vieler Werkstücke wie Getriebeteile, Antriebs- und Kurbelwellen, Federn, Turbinenschaufeln bzw. generell Turbinenelemente und viele mehr. Die Überwachung des Strahlmitteldurchflusses erfolgt magnetisch oder durch Wiegeeinrichtungen, je nachdem, ob  metallisches oder nicht metallisches Strahlmittel zum Einsatz kommt. Ein wichtiger Punkt beim Shot Peening oder Verdichtungsstrahlen ist die Strahlmittelwiederaufbereitung die das Strahlmittel nach Form und Größe sortiert.

Das Shot Peening verlangt absolute Genauigkeit und Reproduzierbarkeit. Bei dem von Rösler für EADS,  SNECMA und andere Flugzeughersteller zur Reparatur und Wartung von Triebwerksteilen aller Art 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-Shot Peening-Anlage zum Bearbeiten von Werkstücken für die Luftfahrtindustrie. 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 ebenfalls sämtliche Prozesskontrollen mit einschließt. Dies bedeutet für den Kunden ein stets reproduzierbares, gleichmäßiges Shot Peening, dass den Anforderungen der Luftfahrtindustrie entspricht.

Ebenfalls Werkstücke für die Luftfahrtindustrie, genauer verschiedene Getriebeteile aus Stahl, mit einem durchschnittlichen Gewicht von 3 kg und einer maximalen Höhe von 400 mm, werden in dieser Anlage oberflächenverdichtet.
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.

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

Satelliten - Drehtischanlage RDT 150/S-5 mit Roboterunterstützung, welche von Rösler Oberflächentechnik für einen Automobilhersteller entwickelt und gebaut wurde. In der kompakten und platzsparenden Anlage werden verzahnte Getriebeteile im Außenbereich entzundert und oberflächenverdichtet (Shot Peening).
Diese Satelliten - Drehtischanlage weist aufgrund ihrer besonderen technischen Konzeption ein für den Produktionsprozess hinsichtlich Effektivität und Durchsatz außerordentlich hohes Optimierungspotenzial auf. Die Drehrichtung und somit die Einstrahlwinkel der Turbinen in den einzelnen Bearbeitungsprozessen sind gegenläufig und gewähren dadurch einen schattenfreien, umfassenden Verdichtungseffekt bei höchstem Überdeckungsgrad.

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-Turbinen H42 strahltechnisch bearbeitet. Jeder Satellitendrehteller kann dabei ein Gewicht von 50 kg tragen. Sicherheitsschotts im Bereich der Turbinen ermöglichen, dass die Turbinen während des Weitertaktens auf voller Drehzahl weiterlaufen können. Somit ist die Anlage ständig betriebsbereit, was zu einer erheblichen Senkung der Nebenzeiten führt.
Das Kugelstrahlen ist eine wichtiger und oft entscheidender Prozess in der Luftfahrtindustrie
Steuert und überwacht Kugelstrahlen mit Hilfe von Rösler Roboter-Systemen
SNECMA und EADS nutzen diese Shot Peening Anlage zur Steigerung der Ermüdungsfestigkeit von Triebwerksteilen"
Strahlräume: sichere und umweltfreundliche Strahlanlagen
Rösler R & D-Programme entwickelten eine breite Palette von Ausrüstungen
Kugelstrahlen Maschine für Motorenteile
Produktion von Luft- und Raumfahrtmaschinen
Hohe Verdichtungsleistung – eine Druckeigenspannung von bis zu 1.200 Mpa lässt sich mit diesen Systemen induzieren
Der modulare Aufbau der Rösler Druckstrahlanlage RSA 1400  ermöglicht die Ausstattung mit 6, 8, 10 oder 12 Drehsatelliten
Shot Peening ist ein wichtiges und vor allem aus Sicherheitsgründen unerlässliches Verfahren in vielen Industriebereichen
Kugelstrahl System mit zwei Entladestationen und zwei unabhängigen Strahlsystemen
Die Beschickung der Satelliten erfolgt, mit einer Positioniergenauigkeit ± 1,0 mm, erfolgen.
Strahkabine für PKW-Achsen

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