Laser-/Wasserstrahlschneiden oder Erodieren

[Chamäleon Maximum]

Hallo,

hole eben kurz aus und erkläre euch wie es zu meiner Frage kommt!

Bei uns auf der Arbeit gibt es jedes Jahr für das 2te Ausbildungsjahr eine Projektarbeit von guten 5 Monaten.
Dieses jahr sind wir an der Reihe und mein Projektteam und ich haben uns mMn eines der anspruchsvollsten Projekte ausgewählt -_- äh wieso?
Wir sollen in ein Hochdruckverdichtermodul (HPC-Modul) eines Triebwerkes einen Schnitt zur Verschaulichung der Wirkungsweise der Blades und Vanes darstellen!

Da ich der Projektleiter des 6 köpfigen Teams bin, bin ich auch für den Erfolg des Projektes verantwortlich :lol:

Nun meine eigentliche Frage...
Womit kann man so eine HPC Modul schneiden?
Die Oberfläche des Teiles sollte nach der Bearbeitung optisch 100% in Ordnung sein.
Mir fallen spontan Laserschneiden, Wasserstrahlschneider oder Drahterodieren ein!
Das Material ist hochfester Stahl (genau Bezeichnung müsste ich am Montag raussuchen)
Was gibt es noch für Möglichkeiten?

Aus vorhergegangenden Projekten weiß ich, dass bei einem Versuch einen HPC Rotor zu schneiden min. 3Flex', unzählige Scheiben und eine menge Zeit bzw Geld investiert worden war!

Am liebsten würde ich den Stator und Rotor im Zusammenbau schneiden lass, weil uns dies sehr sehr viel Arbeit und kostbare Zeit erspart!
Die Wandstärke des Rotors beträgt an manchen stellen, den sogenannten Discs (max. ~300mm - 400mm)
Die Wandstärke im Stator hingegen ist sehr gering (max ~10-25mm)

Ich hoffe, dass mir wer helfen kann :hollau:

Danke und Gruß

Sascha, der jetzt merkt was es für Arbeit das Projekt fertig zu stellen :lol:

[goimagog]

Also ein Bild wäre da noch hilfreich, da ich nicht genau weiß, was ein HPC Modul ist.

Aber Drahterodieren würde ich nicht machen, das machen wir bei uns, da wir eben dünne und sehr genaue (Lagetoleranz) Schnitte brauchen. Wenn ihr durch einen Metallteil im Durchmesser durch wollt wird es auch mit dem Wasserstrahl eng, genauso bei Laserstrahl- oder Plasma-Schneiden. Die haben ihre Probleme wenn es in die Tiefe geht. Besser wäre da meiner Meinung eine Bandsäge. U.U. müßte das Band aber mit Industrie-Diamanten besetzt sein.

Das wäre meine Meinung.

Gruß
Christian

[Chamäleon Maximum]

Hallo,

und schon mal danke für deine Infos.
Im Anhang ist ein Bild am Beispiel des PW600
Rot = HPC Modul
Gelb = Rotor
Blau = Stator

Der Schnitt wird an unserem Modell eine etwa 120° Öffnung des HPC darstellen.

Gruß Sascha

[heli_uwe]

Hallo
Ich bin Dratherodierer von Beruf.
Mit Erodieren kann man fast alles machen was leitfähig ist.Unterschiedliche Höhen sppielen da nur eine kleine Rolle.Eine Turbine habe Ich auch schon gebaut,da war mein Beruf sehr von Vorteil.

Gruß Uwe

[Chamäleon Maximum]

Dann bin ich hier ja Goldrichtig! ;D

@Uwe, ist es in meinem Fall möglich den Rotor im ganzen aufgebaut zu lassen?
Man muss sich den Rotor im einzelnen als große nach obenhin breiter werdenden "Trommel vorstellen.

Gruß Sascha

[goimagog]

Wie groß ist den der Außendurchmesser des Verdichters und wie lang sind die Stufen zusammen? Und wie sind die 120° zu verstehen, wollt ihr ähnlich wie auf dem Bild ein Teil rausschneiden, dass nicht 180°, sprich einmal in der Mitte durch, sondern 120° vom Durchmesser entspricht?

Gruß
Christian

[Chamäleon Maximum]

Außendurchmesser: 70-90cm (noch oben- bzw hintenhin wirds größer)
Es sind 10 Stufen mit einem Abstan von etwa
stg. 1 zu stg. 2 ~70mm
...
stg.9 zu stg. 10 ~15mm
wozu brauchst du diese Angabe?

Mit den 120° meine ist den Ausschnitt, es bleiben dann 240° vom gesamten Rotor stehen (wie ein kuchen)
Wie auf dem Bild zu sehen, nur mit anderen Maßen, wie du es schon richtig gesagt hast.

Ist es beim Drahterodieren möglich, erst ab der 3 Stufe mit dem Schnitt zu beginnen?

Gruß Sascha

[goimagog]

Wenn du alle Stufen auf einmal Schneiden willst, kommt man ja auf über 300 mm.

Du kannst meines Wissen nur Drahterodieren, wenn du den Zylinder aufstellst und dann zwei Schnitte 120° versetzt zueinander reinschneidest. Aber ich weiß nicht, ob man beim Drahterodieren so eine Schnitttiefe (immerhin über 30 cm) machen kann. Das muß dir Uwe sagen, ich dachte es geht nur bei flacheren Konturen, aber ich lerne gerne dazu.

Andere Möglichkeit, du machst dir eine 120° Katode zum Senkererodieren, aber da die aus Wolfram ist, wäre das sehr teuer.

Die erste Möglichkeit könnte man wie gesagt auch mit einer Säge machen.

Die Maße sind interessant, da jedes Verfahren seine Grenzen hat. Am Ende muss dein Aufbau auch u.U. in eine Maschine reinpassen.

Am Besten du überlegst dir, welche Schnitte man genau machen müsste und deren Maße(wie weit mußt du rein und wie tief geht der Schnitt nach unten). Das sind dann deine Schnittflächen.

Ich weiß es ist immer nervig, wenn man eine Frage stellt und dann nur Gegenfragen bekommt. Aber es ist halt meistens nicht mit einer alles abdeckenden Antwort getan...

Zu deiner Frage:

Beim Drahterodieren muss man an beide Seiten des Schnittes (entweder oben und unten, oder hinten und vorne) rankommen, da der Draht da geführt wird. Es ist also meiner Meinung nach nicht möglich erst im Werkstück mit dem Schnitt zu beginnen.

Gruß
Christian

[Chamäleon Maximum]

Wie auf dem Bild zu sehen ist jede Verdichtungsstufe in eine sogenannte Disk eingeschaufelt!
Es sieht am Rotor wie folgt aus:
Disc - Dichtfläche (Sealfläche) - Disc - Dichtfläche - ....
Man könnte den gesamten Rotor auch komplett zerlegen, aber würde uns das sehr viel Zeit kosten die uns beim Wiederaufbau fehlt.

Ich denke das Sägen wird sich von den Kosten und der Qualität nicht rechnen!

Am Montag kann ich eine genaue Zeichnung des Rotors mit den genauen Maßen organisieren.

[heli_uwe]

Hallo
Beim Erodieren ist ein Problem,eine dementsprechend große Maschine zu finden.
Allgemeine Höhen sind Max. 300mm. Im Werkstück kann mann ja ein Startloch schießen und dort starten.Erodieren wird aber in den Dimensionen sehr teuer.

Gruß Uwe

[Chamäleon Maximum]

Schreib mir per PM mal die runden Kosten so eines Schnittes....ganz grob.

Gruß Sascha

[4D Daniel Jetschin]

Man muss auch bedenken das bei einem relativ komplexen Innenaufbau des Teils die Spülung beim Drahtschneiden ziemlich unwahrscheinlich bis innen reinkommt und der Draht andauernd Reißen wird, 300 mm geht auch nur brauchbar bei einem soliden Teil und Spülprobleme kannst schon beim scheiden eines Rohres bekommen.Ist das rostfreies Material ? Ansonsten müsst ihr eh alles zerlegen zum konservieren denn sonst ist es nach einem Tag schon gut angerostet. Am praktikablesten wäre wohl das schneiden der Einzelkomponenten ..



Gruß

[piet_nb]

Also Laserschneiden fällt auch aus. Sobald der Laserstrahl ein Bauteil durchdrungen hat wird beim Austritt das Spühlgas so verwirbelt das bei dem nächsten Einstich kein exakter Spühlstrahl erzeugt werden kann. Die Gesamtdicke ist für Laserstrahlschneiden eh zu hoch. Dazu kommen noch verschiedene Materialien. Wird nicht gehen.:hollau:

Ich denke am günstigsten wäre Sägen. Mit einer groß genug dimensionierten Bandsäge solle das kein Problem sein.

Grüsse Piet

[Dietmar W.]

Drahterodiemaschinen gibt es auf jedenfalls bis 400mm Werkstück höhe, in einer Wasserbadmaschine ist auch das Spüllproblem nicht so tragisch, die Schnittleistung ist dann halt deutlich geringer.
Jedoch ist der Preis wahrscheinlich das Problem. Es gibt eigentlich überall Betriebe die Funkenerosion als Dienstleistung anbieten, entweder speziell hierfür oder ein Lohnwerkzeug oder Formenbau. Da kannst Du mit dem Teil einmal hingehen die sagen Dir dann einen ungefähren Preis.

Gruß Dietmar

[Dietmar W.]

Hätte ich fast vergessen. Korrosion ist natürlich ein Problem, die Teile werden normalerweise nach dem Erodieren Glasperlen gestrahlt.

Gruß Dietmar

[Chamäleon Maximum]

Hallo,

also die Teile sind nicht rostend und können vor dem Schneiden bei uns in der Firma konserviert werden.
Ich würde sehr gerne ein anderes Bild einstellen, aber darf ich das aus Copyright gründen leider nicht.

Man könnte den den Rotor in 2 Teile teilen.

1. Teil: ca. 1100mm lang und Durchmesser ca. 550mm (an der größten stelle)
2. Teil: ca. 400mm lang und Durchmesser ca. 550mm (an der größten Stelle)

Im Ahnag habe ich mal ein Bild des zu schneidenen Teiles.
Der Schnitt ist rot.

Gruß Sascha

[Chamäleon Maximum]

hat keiner mehr irgendwelche Infos oder möchte seinen Senf mit dazu geben?

Gruß Sascha

Edit: Post 1000 :dance:

[Thomas-So]

Komme aus der Laser/Wasserschneidtechnik. Wenn man Material bearbeitet, so sollte das einzel gemacht werden.

Grund:

Nach dem schneiden von z.B. 10mm Alu wird der Schneidstrahl extrem zerstreut. D.H. wenn zwischen zwei Werkstücken nur der kleinste Abstand ist, so wird das zweite Werkstück buchstäblich zerfetzt.

[Albert]

Hi Sascha,
ich fasse mal kurz zusammen, was alles gegen deine einfache Lösung spricht:

Wasserstrahl + Laser entfällt zwecks zu geringer Schnittiefe und sonstigen Problemen
normales Erodieren zwecks Preis
Drahterodieren zwecks Höhe (<400mm), Preis und als größtes Problem muss das Teil komplett mit elektrolyt geflutet sein. Ausserdem rostet es und wenn deine Dichtfläche auch nur etwas Silicon drauf hat, gehts nicht mehr weiter. Und wenn du das alles gebacken bekommen würdest, müsstest du mit mindestens 10000€ Kosten rechnen.

==> Zerlegen musst du auf alle Fälle und dann ist eine Bandsäge oder Flex sicher die günstige Alternative.

Albert

[Chamäleon Maximum]

Hallo Albert,

man könnte die Schnittflächen vorher strahlen, dass ist nicht das Problem.
Ich bin gerade dabei Angebote ein zu holen.
So ein Rotor wurde auch schon mal mit einer Flex geschnitten.
Ich fasse dies mal eben zusammen...
...das ganze hat 4 große Flex', unzählige Scheiben und eine Menge Zeit gekostet...

Naja der Durchmesser beträgt ja ca.550mm, wenn haben wir eine Schnittiefe von ca. 275mm.

Natürlich werde ich euch auf dem laufenden halten.
In ca. 3 Monaten darf ich bestimmt ein Foto posten :lol:

Gruß Sascha

[Albert]

Hi Sascha,
wenn du es zerlegt schneidest kannst du den Deck ja wegmachen, aber montiert.........

ich finde den Vorschlag mit der Bandsäge eigentlich sehr gut, gehärtete Stähle werden eingentlich im Turbinenbau nicht verwendet, eher schön zähe rostfreie. D.h. mit dem entsprechenden Sägeblatt und genug Geduld.........

Albert

[Chamäleon Maximum]

Hi,

das mit der Bandsäge stimmt schon.
Das ist im demontierten Zustand dann relativ einfach, weil die beiden Rotordrums unten plan sind....

Hast du eine Empfehlung für ein Sägeblatt? Was sollte man da am besten nutzen?
Ich werde mich mal über Drahterodieren und die Alternative mit der Bandsäge schlau machen.

Ich bin über weitere konstruktive Ratschläge dankbar.

Gruß Sascha

[J.Schumi]

Hallo!!

Könnte man das Ganze nicht Fräsen???
Da ich selbst Fräser bin denke ich das es mit einem Scheibenfräser möglich wäre!:hollau:
Was noch eine Möglichkeit wäre das Rot gez. mit einem Normalen Fräser Bearbeiten,man kann ja den Fräskopf auf jeden Winkel Einstellen

Gruß:hallihall:
Jens

[Chamäleon Maximum]

Naja man brauch dafür einen groooooßen Scheibenfräser....
die teil hat einen Durchmesser von ca. 550mm an der größten Stelle, da ich nur ein stück (120° & 90°) rauschneiden möchte, muss der Fräser einen raduis von min. 275mm bzw 550mm durchmesser haben....
gibt es sowas in der Größe?
Ich selber habe auch Grundwissen im fräsen und unsere "mini-fräser" können das nicht -_-

Gruß Sascha

[J.Schumi]

Hallo!

Das mit der Größe des Scheibenfräser habe ich mir schon gedacht!
Aber normal alles Auszufräsen müsste doch kein Problem sein muss ja keine 10mm auf einmal ansetzen !Und ist bestimmt Billiger!

Gruß:hallihall:
Jens

[Chamäleon Maximum]

Was noch eine Möglichkeit wäre das Rot gez. mit einem Normalen Fräser Bearbeiten,man kann ja den Fräskopf auf jeden Winkel Einstellen

Stell dir den Rotor wie eine große Trommel vor die in der Mitte ein d= 100mm Loch hat und einen Außendruchmesser von 550mm...
ich darf aus Datenrechtlichengründen keine genauen bilder posten.
Das angehängte Foto zeigt den Rotor mit eingeschaufelten Blades (Kompressorschauifeln), geschnitt wird er ohne diese Schaufeln (nackt) und in der mitte getrennt.

Gruß Sascha

[J.Schumi]

Hallo!

Also wenn das Teil nicht auf einer Welle sitzt wird das eh ein KnofHof mit dem Spannen!:dknow:
Das Fräsen mit entsprechender Maschine wäre da das kleinste Problem.

Gruß:hallihall:
Jens

[Chamäleon Maximum]

puh.....
man ist das alles kompliziert, aber wäre es das nicht, dann wäre es auch kein Projekt -_-
Das Ding muss doch zu schneiden gehen....
Als beste Method kristalisiert sich das Drahterodeiren oder die Bandsäge heraus...

Gruß Sascha

[JensLein]

Hallo Leute,

Hallo!
Also wenn das Teil nicht auf einer Welle sitzt wird das eh ein KnofHof mit dem Spannen!:dknow:
Das Fräsen mit entsprechender Maschine wäre da das kleinste Problem.
Gruß:hallihall:
Jens

bin als gelernter Werkzeugmacher jetzt in der Maschinenbaubranche tätig (Erodiermaschinenbau, siehe Signatur) und hatte nach der Lehre 10 Jahre lang einen Job als CNC-Fräser im Sondermaschinenbau ausgeübt.

Meine Meinung:
Das HPC-Modul Fräsen und zwar in liegender Position!
Zum Spannen beim Fräsen dieses zu bearbeitenden HPC-Moduls muss man sich eben vielleicht eine Welle mit jeweils einem Klemmwinkel rechts und links als Vorrichtung/Hilfsspannmittel herstellen!
Die Welle muss so viel länger als das HPC-Modul sein, dass die Welle rechts und links noch in den Bohrungen der Klemmwinkel gelagert ist. Die Bohrungen in den Winkeln sind so hoch einzubringen, dass das auf die Welle geschobene HPC-Modul unten frei ist, logisch oder?
Zwischen diese beiden Winkel wird dann das HPC-Modul geklemmt und mit Hilfe von sogenannten Niederspannern gespannt und zusätzlich mit Spann-Bratzen auf den Tisch gedrückt!
Dann sollte man das HPC-Modul natürlich noch mit Schrauben durch die Winkel in schon bestehende Bohrungen im HPC geschraubt gegen ein Verdrehen sichern!
Wenn man nun eine Maschine hat, die groß genug für das Teil ist, dann kann´s losgehen!
Auf was wartet Ihr noch?

Bei so einem aufwendigen Teil bedarf es eben auch mal einer etwas aufwendigeren Vorarbeit und etwas Improvisation!

Ich hoffe, ich konnte meine Idee der Aufspannung einigermaßen verständlich rüberbringen!
Habe leider nicht genug Zeit, sonst hätte ich im Inventor mal schnell was gezeichnet!

Macht was draus und fräst Euer Kuchenstück raus!

Gruß Jens

[Chamäleon Maximum]

Sodala,

es gibt wieder was neues...
Wir lassen den HPC Rotor jetzt Drahterodieren.

Vielen Dank für eure zahlreichen und sehr hilfreichen Infos.

Natürlich werde ich eine Foto posten, wenn der Rotor geschnitten ist und das Projekt fertig gestellt ist.

So long,

Sascha