Tractament innovador del blisk amb un nou procés shot peening

Rolls Royce Alemanya ha patentat un nou procés de shot peening per a la inducció de tensió residual de compressió en la superfície dels blisk assemblats utilitzats en els motors aeris. L'equip de Rolls Royce juntament amb l'equip de shot peening de Rösler han desenvolupat un sistema de shot peening que permet el mesurament completament automàtic i precisa dels components i el calibratge dels filtres de chorreado. Un programari de calibratge especial garanteix la total estabilitat del procés de shot peening.

En els elements compressors convencionals per a les turbines, el disc de turbina i els àleps són components separats, mentre que en el cas dels blisks, els àleps i el disc de la turbina són mecanitzats des d'una única peça (àleps integrats en el disc) de titani o aliatge de níquel i acer. A més d'estalviar costos mitjançant l'eliminació del muntatge dels àleps en el disc, la utilització dels blisks també redueix considerablement el pes. No obstant això, el shot peening d'aquests components planteja uns nous reptes tecnològics. Per aquesta raó, Rolls Royce Alemanya va desenvolupar un nou procés de shot peening que les seves principals característiques són que la succió i pressió lateral de cada àlep individual són simultàniament chorreados amb filtres de forma especial. La distància entre els filtres de chorreado i els àleps és de només uns mil·límetres. Aquesta petita distància i l'alt nombre d'àleps del blisk, requereixen un moviment precís dels filtres amb una desviació màxima d'1/10 mm (al voltant 0,004 – 0,010 polzades).La precisió requerida fa que el calibratge i mesurament manual sigui molt difícil i porti temps, especialment per al procés dels blisk assemblats, components que sovint consisteixen en múltiples blisks.

Després d'una acurada anàlisi de tots els de equips de la competència, el client va triar el sistema de granallado totalment automàtic KU 40 de Rösler. Un factor clau per a la decisió del client era que els especialistes de Rösler podien oferir un sistema que permetés un mesurament i calibratge dels filtres de doll pràcticament automàtica. El programari necessari s'ha desenvolupat en col·laboració amb una empresa d'automatització, i, al mateix temps, el programari de control per als robots ha estat optimitzat per a aquesta sofisticada aplicació de peening.

Els components a chorrear consisteixen en diferents tipus de conjunts de blisks amb quantitats variables d'àleps de la turbina i en posicions diferents. Després d'haver col·locat el conjunt de blisks en un suport especial, l'operari alinea el muntatge i els bloqueja. Llavors l'operari munta els sistemes de mesurament sobre els dos robots i s'inicia el cicle de treball. A fi d'aconseguir una precisió absoluta i evitar col·lisions, els robots no solament han de prendre les lectures de la distància del suport de la peça de treball i el component real, sinó que també ha d'alinear-se. Per a aquest propòsit, es van muntar uns sensors especials en la part inferior de la taula giratòria. Una vegada que les tres mesures de la posició del component s'han definit exactament, l'operari retira els instruments de mesurament dels robots.

Els àleps són chorreados amb els filtres fent moviments especials, programats individualment. Per a aquest procés de chorreado especial, la pressió de chorreado depèn dels contorns de les pales i, per tant, s'han d'ajustar individualment. A més del mesurament en línia de la velocitat de chorreado, la supervisió contínua i l'ajust de tots els paràmetres pertinents del procés, asseguren que el valor especificat de tolerància Almen no se superi. A més, per a cada component tractat, es genera automàticament un registre de procés en el qual tots els paràmetres del procés estan documentats. El chorreado addicional de la base de blisk es duu a terme mentre que el component està en rotació contínua.

La neteja de la granalla i el sistema de reciclatge van ser dissenyats i construïts d'acord amb els estàndards aeroespacials existents i està equipat amb un separador en espiral i un sistema de tamizaje vibrant per separar la granalla inutilitzable. El subministrament continu de la granalla als filtres de doll està garantit per un sistema granallado de doble pressió.

Actualment s'emmagatzemen dos programes de granallado en el PLC del panell de control del sistema. Per al tractament de components addicionals, els passos i paràmetres de procés poden ser fàcilment definits en un entorn de programació en línia amb l'ajuda d'un model 3D complet del sistema granallado. Els nous programes es poden carregar directament en el PLC. La selecció dels programes de granallado, el mesurament i les operacions de calibratge, es realitzen des del panell tàctil de fàcil maneig.

El mesurament automàtic d'aquest tipus de components i el calibratge dels filtres de chorreado s'ha traduït en una reducció significativa dels temps d'ajust. Al mateix temps, el nou sistema de granallado produeix un rendiment considerablement major dels components. Un altre avantatge és que el sistema de granallado KU 40 també es pot utilitzar pel reacondicionamiento i reparació dels components utilitzats.

Com a proveïdor en tots els aspectes, Rösler Gmbh és pioner al mercat internacional en la producció d'acabat de superfícies, granalladoras, sistemes de pintat i línies de conservació, així com en tecnologia de processos per a l'acabat superficial (desbarbado, decapat, desincrustado, poliment, abrillantat…) de metalls i altres components. A més de les plantes alemanyes d'Untermerzbach i Bad Staffelstein, el Grup Rösler té sucursals a Gran Bretanya, França, Itàlia, Països Baixos, Bèlgica, Àustria, Suïssa, Espanya, Romania, Rússia, Xina, Índia, Brasil, Sud-àfrica i EUA