„Unsere Hybridmaschinen sind im Serieneinsatz“

Hamuel

Hybridanlagen der HAMUEL Maschinenbau GmbH & Co. KG verbinden Fräsen, Laserauftragsschweißen, Entgraten sowie 3D-Scanner und 3D Inspektion. Geschäftsführer Uwe Wenzel berichtet im Interview, wo die Hybrid-Fertigung bereits im industriellen Einsatz ist.

Nicht alle Leser kennen Hamuel. Können Sie Ihr Unternehmen kurz vorstellen?
Uwe Wenzel:
Die Firma Hamuel ist eine Tochter der Scherdel-Gruppe, die vorwiegend Federn für die Automobilindustrie fertigt und mit über 5.000 Beschäftigten circa 700 Mio. Euro Jahresumsatz erwirtschaftet. Wir gehören zu der Maschinenbausparte der Gruppe, die mit Werkzeugmaschinen auf insgesamt 120 Mio. Euro  Umsatz kommt. Wir bauen einerseits Rumpfmaschinen für namhafte Werkzeugmaschinenbauer, die diese dann mit eigener Technik und Steuerungstechnik veredeln und vermarkten. Daneben stellen wir Betten für Werkzeugmaschinen aus Polymerbeton her. Und unser drittes Standbein sind Dreh-Fräsmaschinen. Diese sind für die Herstellung von Turbinen- und Triebwerksschaufeln optimiert. Die Schaufeln kommen sowohl in der Luftfahrt als auch in Kraftwerksturbinen zum Einsatz. Für ihre Reparatur und Aufbereitung haben wir unsere Hybrid-Maschinen entwickelt.

Auf welche Bereiche im Additive Manufacturing zielen Sie als Anlagenbauer ab?

Wenzel: Das beschränkt sich auf den genannten Bereich. An Turbinenschaufeln treten nach einer gewissen Betriebsdauer kleinere Schäden und Verschleiß auf. Das sind hoch komplexe, 5-achsig bearbeitete Flächen aus Hochtemperatur- und Hochleistungswerkstoffen. In Turbinen sorgen Aschepartikel und winzige Sandkörner für Verschleiß. In Triebwerken gehen die Schäden oft auf Vogelschlag zurück. Bei Wartung und Reparatur werden die hochwertigen Schaufeln nicht ausgetauscht, sondern wiederaufbereitet. Noch erfolgt das manuell; Material wird per Hand aufgeschweißt und dann nachbearbeitet. Die Erfolgsquote ist jedoch gering. Nur in einem Viertel der Fälle gelingt die manuelle Aufbereitung. Genau hier setzt unser Hybrid-Verfahren an. Wir automatisieren die Reparatur – indem wir sie komplett in einer Maschine abwickeln. Die Schaufeln werden darin gescannt, Schadstellen herausgefräst und dann per Laser-Auftragsschweißen neu aufgebaut. Dabei wird Metallpulver im Gasstrom auf die Oberfläche gedüst und per Laser aufgeschweißt. Es ist also ein additives Verfahren. Die Präzisionsnachbearbeitung erfolgt dann ebenfalls in unserer Maschine.

Wie die Kariesbehandlung beim Zahnarzt…

Wenzel: Ja. Das Prinzip ist durchaus vergleichbar. Wobei wir von Genauigkeiten im µm-Bereich sprechen. Da der Prozess komplett in einer Maschinen-Aufspannung erfolgt, erzielen wir die geforderten Genauigkeiten in 90 bis 95 Prozent der Fälle. Es ist also eine massive Verbesserung gegenüber den manuellen Verfahren.

Welche Materialauswahl können Nutzer in Ihren Hybrid-Anlagen verarbeiten?
Wenzel:
Bei Turbinen- und Triebwerksschaufeln geht es um hochwertige Metalllegierungen - etwa Titan-Aluminide, Inconel, aber auch hochfeste Stahllegierungen im Kraftwerksbereich. Die Materialauswahl hängt davon ab, woraus die Schaufel ursprünglich gefertigt wurde. Wo nötig, wird das Pulver im Inertgas-Strom aufgebracht.

Wo sehen Sie die größten technologischen Herausforderungen der Anlagentechnik?
Wenzel:
Die liegt in der optimalen Verbindung zwischen altem und neuem Material. Es gilt, absolut sauber zu arbeiten. Denn die auftretenden Kräfte im Triebwerks- oder Turbinenbetrieb sind enorm. Wir arbeiten an dem Ziel, die Erfolgsquote auf 95 Prozent und wenn möglich sogar noch höher zu treiben.

Die Industrie wünscht automatisierte Prozessketten. Fertigungs- und Nachbehandlungstechnik verschiedener Hersteller soll per Plug&Play verknüpfbar werden. Ist das ein realistischer Wunsch?
Wenzel:
Wir haben ja mit unserem Hybrid-Verfahren einen manuellen Prozess automatisiert – allerdings in der Maschine. Es gab die Idee, das Material per Roboter aufzuschweißen und nachzubehandeln. Doch die dabei auftretenden Ungenauigkeiten sind zu hoch. Das präzise Ausrichten und Aufspannen der Schaufeln würde ungleich komplizierter. Es bräuchte mehr Messtechnik und adaptive Software für das Fräsen. Der Aufwand würde sich erst bei der Reparatur hunderttausender Turbinen- und Triebwerksschaufeln lohnen. Für kleinere Stückzahlen ist unsere Einzelmaschine, die den Prozess ja auch komplett automatisiert, die effizientere Lösung. Wir sind aber an einem gerade anlaufenden EU-Förderprojekt HyproCell beteiligt, in dem ein Dutzend Partner aus EU-Ländern eine Fertigungszelle rund um unsere Hybrid-Maschine aufbauen und evaluieren wird.

Worin unterscheiden Sie sich von Ihren Marktbegleitern?
Wenzel:
Wir haben unsere erste Hybrid-Maschine 2013 auf der EMO in Hannover vorgestellt. Diese Maschine ist heute bei einem Kunden in der Schweiz im Serieneinsatz und arbeitet dort 24/7 im Drei-Schichtbetrieb. Dass wir bereits voll in der Serienproduktion sind, sehen wir als den größten Unterschied. Wir sind aus dem Test- und Forschungsbetrieb heraus und bewähren uns im harten industriellen Einsatz.

Mit welchen Zielen und Interessen haben Sie sich der Arbeitsgemeinschaft Additive Manufacturing angeschlossen?
Wenzel:
Uns geht es vor allem um den Erfahrungsaustausch. Wir sind nicht die klassischen 3D-Drucker. Im Arbeitskreis bleiben wir auf dem Laufenden, was technologische Entwicklungen angeht und können dort viel voneinander lernen. Vielleicht liegt es daran, dass wir kein direkter Wettbewerber sind – uns ist auf den Veranstaltungen und in den Arbeitsgruppen bisher eine sehr offene Gesprächsatmosphäre begegnet.

Ähnliche Artikel