Shotpeening – ein unverzichtbares Verfahren

Shotpeening  3D-Animationsfilm  MPEG-Format  Real Media Format

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 dem Schleuderrad, 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 Strahlmitteldurchfluss 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.

CNC Mehrzweck-Shot Peening System; 9 CNC Achsen; 2 kontinuierlich laufende Peening-Stationen

CNC Mehrzweck-Shot Peening System; 5 CNC Achsen; 2 kontinuierlich laufende Peening-Stationen

CNC Mehrzweck-Shot Peening System mit Kran-Beladung

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-Shotpeening-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 Shotpeening, dass den Anforderungen der Luftfahrtindustrie entspricht.

Automatische Shot Peening Anlage für Turbinenschaufeln mit Glasperlen oder Stahl-Strahlmittel

Robotergesteuerte Kugelstrahlanlage -  Roboter mit 6 Achsen; zwei interne Kugelstrahl-Einheiten;

Mobile Peening Einheit

Ebenfalls Werkstücke für die Luftfahrtindustrie, genauer verschiedene Getriebeteile aus behandeltem Stahl, mit einem durchschnittlichen Gewicht von 3 kg und einer maximalen Höhe von 400 mm, werden in dieser Anlage oberflächenverdichtet. Die Druckstrahlanlage basiert auf einem 6-Achs-Roboter-System mit zwei Strahldüsen, bei rotierendem Werkstück. 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.

Diese Anlage zum Verdichtungsstrahlen (Shotpeening) großvolumiger Werkstücke ist ausgestattet mit einem 6-Achs-Roboter und einer 2-Achs-Verfahreinheit. Die Strahlmittelaufbereitung erfolgt durch einen Sieb und dem Spiralabscheider, so dass zwei Strahlmitteltypen zum Einsatz kommen können. Ein Doppeldruckkessel garantiert ein kontinuierliches, gleichmäßiges und langanhaltendes Strahlen ohne während der Bearbeitung eines Werkstückes die Wiederbefüllung des Kessels abwarten zu müssen. Ein einfaches Be- und Entladen von volumigen Teilen  ist über die großdimensionierte Schiebetür leicht zu handhaben.

Zum Shotpeening von Getriebeteilen wird diese Anlage bei einem Automobilhersteller eingesetzt. Gleichzeitig können zwei, auch unterschiedliche Werkstücke unabhängig voneinander bearbeitet werden. In den zwei Stationen wird mit jeweils vier Strahldüsen bei Rotation des Werkstückes gestrahlt. Die Be- und Entladung erfolgt automatisch durch einen Handlingroboter, wobei ein Durchsatz von  200 Werkstücken pro Stunde erreicht wird.

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 Shotpeening – Verfahren steigert die Oberflächenresistenz und damit Wiederstandsfähigkeit 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 Außenbereich entzundert und oberflächenverdichtet (Shotpeening). 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 Schleuderräder 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-Schleuderrädern H42 strahltechnisch bearbeitet. Jeder Satellitendrehteller kann dabei ein Gewicht von 50 kg tragen. Sicherheitsschotts im Bereich der Schleuderräder 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.