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Ultraschallunterstuetztes Schleifen zur Herstellung von umfangsseitigen nicht durchgehenden Dichtblechnuten an Turbinen-Leitschaufeln

IP.com Disclosure Number: IPCOM000010410D
Original Publication Date: 2002-Dec-25
Included in the Prior Art Database: 2002-Dec-25
Document File: 1 page(s) / 47K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bislang werden die Dichtblechnuten bei der Fertigung von umfangsseitigen nicht durchgehenden Dichtblechnuten an Turbinenleitschaufeln durch funkenerosives Senken eingebracht. Die Funkenerosion ist ein Fertigungsverfahren, bei dem die Formgebung durch Aufschmelzen und Ersetzen des Werkstoffes erfolgt. Aus diesem Wirkprinzip resultiert eine unerwuenschte thermische Beeinflussung der Randzone. Zudem sind die erreichbaren Abtragsraten gering. Die Formgenauigkeit der gefertigten Nuten haengt vom Verschleiss des formuebertragenden Werkzeuges ab. Der Werk-zeugverschleiss bedingt eine Neuprofilierung in bestimmten Intervallen. Beim ultraschallunterstuetzten Schleifen wird die konventionelle Werkzeugbewegung mit Ultraschall-schwingungen mit Amplituden von wenigen μm und Frequenzen von mindestens 20 kHz ueberlagert. Damit lassen sich dreidimensionale Konturen in sproedharte Werkstoffe einbringen. Somit lassen sich auf diese Weise Dichtblechnuten geringer Breite in Nickelbasislegierungen herstellen. Zum ultra-schallunterstuetzten Schleifen der Dichtblechnuten werden Schleifstifte mit einem der Nutbreite ent-sprechenden Durchmesser eingesetzt. Aus der Schwingung des Werkzeuges resultiert ein Reini-gungseffekt desselben und eine Verringerung der Prozesskraefte durch veraenderte Verscleissme-chanismen. Zudem werden die thermischen Belastungen an der Randzone deutlich verringert. Der Einsatz des ultraschallunterstuetzten Schleifens ermoeglicht eine signifikante Steigerung der Ab-trennraten und damit der Senkung der Hauptzeiten in der Produktion. Eine weitere Einsatzmoeglichkeit dieses Verfahrens liegt in der dreidimensionalen Bearbeitung von schwer zugaenglichen Konturelementen an Schaufeln auf Basis von CMC (ceramic matrix composi-tes).

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S

© SIEMENS AG 2002 file: 2002J12254.doc page: 1

Ultraschallunterstuetztes Schleifen zur Herstellung von umfangsseitigen nicht durchgehenden Dichtblechnuten an Turbinen-Leitschaufeln

Idea: Nikolai-Alexander Daus, DE-Berlin; Boris Bublath, DE-Berlin

Bislang werden die Dichtblechnuten bei der Fertigung von umfangsseitigen nicht durchgehenden Dichtblechnuten an Turbinenleitschaufeln durch funkenerosives Senken eingebracht.

Die Funkenerosion ist ein Fertigungsverfahren, bei dem die Formgebung durch Aufschmelzen und Ersetzen des Werkstoffes erfolgt. Aus diesem Wirkprinzip resultiert eine unerwuenschte thermische Beeinflussung der Randzone. Zudem sind die erreichbaren Abtragsraten gering. Die Formgenauigkeit der gefertigten Nuten haengt vom Verschleiss des formuebertragenden Werkzeuges ab. Der Werk- zeugverschleiss bedingt eine Neuprofilierung in bestimmten Intervallen.

Beim ultraschallunterstuetzten Schleifen wird die konventionelle Werkzeugbewegung mit Ultraschall- schwingungen mit Amplituden von wenigen µm und Frequenzen von mindestens 20 kHz ueberlagert. Damit lassen sich dreidimensionale Konturen in sproedharte Werkstoffe einbringen. Somit lassen sich auf diese Weise Dichtblechnuten geringer Breite in Nickelbasislegierungen herstellen. Zum ultra- schallunterstuetzten Schleifen der Dichtblechnuten werden Schleifstifte mit einem der Nutbreite ent- sprechenden Durchmesser eingesetzt. Aus der Schwingung des Werkzeuges resultiert ein Reini- gungseffekt desselben und ei...