This expertise is unique

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Aerospace

Diese Kompetenz ist einzigartig!

Modernste Fertigungslösungen für Turbinengehäuse – inklusive Maschinen, Werkzeuge und Prozesse

Im Turbinenbau für die Luftfahrt- und Energiebranche setzen produzierende Unternehmen auf Starrag-Maschinen – weil sie zu den leistungsstärksten und präzisesten Lösungen gehören, die der Markt zu bieten hat. Das gilt nicht nur für die Herstellung von Triebwerksschaufeln und Blisks, sondern ebenso für Turbinengehäuse. Jahrzehntelange Erfahrung ist in die breite Range an Starrag- Werkzeugmaschinen fürs Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen eingeflossen. Und mehr als das: Starrag bietet Lösungen für den gesamten Herstellungsprozess. Eigene, individuell entwickelte Vorrichtungen, Spezialwerkzeuge, Winkelköpfe und Spindeln bis komplett automatisierte Fertigungssysteme sorgen für höchste Produktivität.

“Wir haben in der Starrag Group eine umfangreiche technische Expertise für die Bearbeitung von Aero-Engine-, Gas- und Dampfturbinengehäusen, die wir in fortschrittliche, schlüsselfertige Lösungen umsetzen.”

Klaus Struebel, Segment Sales Manager Aerospace & Turbines

Die Gehäuse für Flugzeugtriebwerke, Dampf- und Gasturbinen – auch als Casings bezeichnet – gibt es in Klein und Gross. Sie werden immer komplexer und zunehmend aus schwer zerspanbaren Materialien hergestellt. Dies erfordert zumeist mehrere Bearbeitungstechnologien, idealerweise kombiniert in einer Maschine oder in Flexiblen Fertigungssystemen. Dank des breiten Maschinenangebots kann Starrag sämtliche Anforderungen bedienen.

Einen grossen Bereich der Turbinengehäusebearbeitung deckt die Starrag-STCBaureihe ab, die mit ihren verschiedenen Grössen und Ausführungen Casing- Durchmesser bis 3.300 mm bewältigt. Die Maschinen sind prädestiniert für eine wirtschaftliche 5-Achs-Schwerzerspanung von anspruchsvollen Casings aus Titan und Inconel. Für die Bearbeitung kleinerer Casings kann Starrag die Heckert-X-Baureihe in MT-Ausführung anbieten. Sie erlaubt hochgenaues Drehen und Fräsen auf einer Maschine.

Die fünfachsigen X–Varianten dieser Kompaktbaureihe setzen noch eine Option drauf: Die Stellachse im Dreh-Schwenktisch eignet sich optimal für schräge Bohrungen, wie sie bei Casings häufig gefordert sind. Sind die riesigen Dampf- und Gasturbinengehäuse mit bis zu 12 Meter Durchmesser zu zerspanen, kann Starrag auf entsprechend grosse Droop+Rein-Portal-Bearbeitungszentren zurückgreifen, die bei der Starrag Technology GmbH in Bielefeld hergestellt werden.

Dort entstehen auch die grossen vertikalen Dörries-Drehmaschinen, die ebenfalls für Dampf- und Gasturbinengehäuse eingesetzt werden. Vertikales Drehen und Schleifen ist ausserdem die Spezialität der Berthiez-Maschinen aus dem Starrag-Werk in St. Etienne, Frankreich, die vorwiegend im Flugzeugbau genutzt werden.

Für die Ultra-Präzisionsbearbeitung an Casings, fürs Feinbohren und -fräsen sowie Präzisionsschleifen hat Starrag die SIP-Lehrenbohrwerke – horizontal oder vertikal – im Programm, die in Vuadens in der Schweiz produziert werden. Gleichfalls aus diesem Werk stammen die Bumotec-CNC-Dreh-Fräszentren, die kleine, hochpräzise und komplexe Teile fünfachsig und in Genauigkeiten von wenigen Mikrometern erzeugen. Im Produktionsprozess von Casings werden sie für anzubauende Komponenten wie zum Beispiel Einspritzdüsen genutzt.

Einen wichtigen Part im Bereich Turbinengehäuse erfüllt das englische Tochterunternehmen TTL, das MRO-Aufgaben (Maintenance, Repair and Overhaul) ausführt. Spezialisiert auf das im Turbinenumfeld übliche Siemens NX CAM und als Prozessentwickler fürs adaptive Fräsen ist TTL der geeignete Partner, um Wartungs- und Reparaturaufgaben an Casings zu übernehmen. Nach Auftragsschweissen und anschliessender hochgenauer Fräsbearbeitung sind die teuren Gehäuse wieder fast wie neu.

Klaus Struebel, Segment Sales Manager Aerospace & Turbines

“Über einheitliche Schnittstellen und Paletten gelingt es uns, den Prozess zu beschleunigen und die Genauigkeit zu erhöhen”

Alexander Fitz, Sales Director für Aerospace & Turbine bei der Starrag AG, erklärt: "Die Werkzeugmaschinen gehören zu unserer Kernkompetenz, die in ihrer technologischen Breite und unterschiedlicher Grösse kein anderes Unternehmen weltweit bieten kann. Darüber hinaus verfügen wir über ein tiefgehendes technisches Verständnis der gesamten Prozesskette, die zur Herstellung montagefertiger Turbinengehäuse erforderlich ist."

Mit diesem Know-how gelingt es Starrag unter anderem, diverse Bearbeitungsgänge in einer Maschine zu kombinieren. Klaus Struebel ist Segment Sales Manager Aerospace & Turbines bei Starrag mit jahrzehntelanger Expertise im Bereich Turbinen. Er weist darauf hin, dass durch die Integration von Fräsen, Drehen und Schleifen mit selbst entwickelten Winkelund anderen Bearbeitungsköpfen Spannlagen reduziert und die Produktivität verbessert werden können. "Wenn eine Maschine für die Bearbeitung nicht ausreicht, können wir unsere verschiedenen Produktbereiche in Flexiblen Fertigungssystemen kombinieren, zum Beispiel eine Starrag STC mit einem vertikalen Berthiez-Dreh-Schleifzentrum«, sagt Struebel. »Über einheitliche Schnittstellen und Paletten gelingt es uns, den Prozess zu beschleunigen und die Genauigkeit zu erhöhen. Bei Bedarf integrieren wir ergänzende Wasch-, Trocknungsund Messvorgänge."

Nicht nur in solchen Automatisierungslösungen schlägt sich das über viele Jahre und in zahlreichen Projekten gesammelte Prozess-Know-how nieder. »Seit den 1980er-Jahren beschäftigen wir uns mit Aero-Engine-Casings und entwickeln dafür neben Prozessen auch zahlreiche Komponenten, von Hartmetallwerkzeugen über Werkzeugköpfe und Spindeln bis hin zu Vorrichtungen«, erwähnt Klaus Struebel.

Marktvorteil durch prozessangepasste Werkzeuge

Schon seit etlichen Jahren entwickelt und schleift Starrag in Rorschacherberg Hartmetallfräser für Flugzeug- und Turbinenkomponeten aus schwerzerspanbaren Materialien wie Titan, Inconel oder hochlegierten Stählen. Das sind in den meisten Fällen Sonderanfertigungen, die auf den jeweiligen Zerspanungsprozess, also auf das Bauteil, die Maschine, den Werkstoff und sonstige Begleitumstände angepasst sind. Sie sorgen für eine beschleunigte Zerspanung und weisen längere Standzeiten auf als Standardwerkzeuge – ein wichtiger Beitrag zu einem stabilen, wiederholbaren Prozess.

Als eine wesentliche Herausforderung bei der Gehäusebearbeitung nennt Zerspanungsexperte Struebel die erforderlichen Bohrungen, "vor allem die innen liegenden. Dafür entwickeln wir spezielle einwechselbare Winkelköpfe, die auch den meist beengten Platzverhältnissen genügen müssen." Das erfordert viel Erfahrung – ebenso das Tieflochbohren mit sehr kleinen Durchmessern in Titan oder Inconel. Überhaupt sind bei den Bohrungen enge Toleranzen einzuhalten, damit Anbauteile – zum Beispiel Schaufeln – exakt montiert werden können.

Klaus Struebel, Segment Sales Manager Aerospace & Turbines

“Wir verschaffen unseren Kunden eine höhere Produktivität, indem wir den gesamten Prozess betrachten.”

Zu den Starrag-Stärken gehört zudem die in Rorschacherberg gefertigte Getriebespindel, die auch bei 80 Stunden laufenden Prozessen thermisch und mechanisch stabil bleibt und extrem langlebig ist. Sie wird auf den STC-Bearbeitungszentren sowie Droop+Rein-Gantry-Maschinen eingesetzt. Für Letztere stehen übrigens verschiedenste Sonderköpfe zur Verfügung, darunter Winkelköpfe in verschiedenen Längen, mit unterschiedlichen Drehmomenten und Geschwindigkeiten. Als weiteren Vorteil erwähnt Klaus Struebel, »dass wir auf fast allen Maschinen auswuchten können. Denn die Rundheit der Casings ist extrem wichtig.« Nachdem Vorrichtung und Werkstück auf die Palette montiert sind, findet ein Optimierungsprozess statt, in dem die Unwucht ermittelt und korrigiert wird. Klaus Struebel fasst zusammen: »Wir verschaffen unseren Kunden eine höhere Produktivität, indem wir den gesamten Prozess betrachten. Wir verkaufen nicht nur ein Produkt, sondern achten darauf, dass die Maschine hinsichtlich Grösse, Technologie, Achskonfiguration und Kinematik zum Bearbeitungsfall passt, und optimieren dann den Prozess mit der entsprechenden Peripherie.« Dies geschieht in der Regel im ATCC (Aerospace Turbine Competence Center), in Rorschacherberg, das dafür beste Voraussetzungen bietet. Auf rund 2.000 m2 ist es mit den neuesten vier- und fünfachsigen Starrag-Bearbeitungszentren ausgestattet. Ausserdem sind Entwickler und Applikationsspezialisten in Rufweite. Das ATCC ist auch in der Lage, für Kunden Test- und Kleinserien zu fertigen.

Sabine Kerstan

Starrag Content Manager

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