Turbinslipning

För att ytterligare förbättra deras termiska motstånd och slitstyrka appliceras ofta en beläggning på titan- eller Inconel-turbinblad. Dessa materialegenskaper innebär dock särskilda utmaningar för bearbetningen, vilka VSM möter med sina serier Ceramics och Compactgrain. Titan, som väger ungefär hälften av stål, har hög hållfasthet och mycket god korrosionsbeständighet i vissa legeringar. Men under temperaturpåverkan är den mycket känslig och blir snabbt spröd. På grund av det höga trycket vid kornets spets finns det en tendens till härdning vid spänning och plastisk deformation under bearbetningen. Det är därför nödvändigt att arbeta med vassa verktyg och med rätt sliphastighet. Titan är cirka 30 gånger dyrare än konventionellt stål på grund av den komplicerade tillverkningsprocessen.

Inconel, en nickelbaserad legering för höga temperaturer som huvudsakligen används inom gasturbinindustrin, är också mycket svår att bearbeta. Men det finns även inom olje- och gasindustrin samt inom medicinteknik. De största fördelarna är god hållfasthet och hårdhet vid höga temperaturer och utmärkt korrosionsbeständighet. I kombination med krom, mangan och andra legeringar är Inconel dock extremt svårt att bearbeta. Materialet är väldigt gediget och det finns också en tendens till spänningshärdning under materialavverkning på grund av det höga trycket vid kornets spets. Därför rekommenderas även här vassa korntyper och kall slipning.

Böjda ytor och många svåråtkomliga delar – slipning är därför förstahandsvalet vid tillverkning av turbinblad. Den största utmaningen vid slipning är den värme som genereras vid slipning, både för titan och Inconel. Titan är till exempel extremt känsligt för värme. Det får därför inte värmas upp för mycket eftersom det leder värme väldigt dåligt. Den höga koncentrationen av värme från maskinen i spånbildningszonen leder annars till mikrosprickor eller spänningssprickor. Titan och Inconel är också naturligt väldigt svåra att bearbeta. Det är därför särskilt viktigt att optimera slipmedel och slipparametrarna för att hitta den perfekta kombinationen av slipmedel och maskininställningar.

Backstands, det vill säga slipklossar, används vanligtvis för bearbetning av turbinblad. Förutom traditionell manuell handslipning är det även stationära maskiner som huvudsakligen styrs av robotar. Beroende på arbetsstyckets storlek styrs slipningsenheten antingen över arbetsstycket – eller så styr roboten bladet till slipningen. Även ”handhållna elverktyg” som vinkelslipmaskiner, dynafile-slipmaskiner, valsslipmaskiner med mera kan användas.

Slipmedel måste uppfylla en mängd olika krav vid tillverkning och reparation av turbinblad. Enkelt uttryckt innebär tillverkningen maskinell bearbetning av gjutna eller smidda delar som slipas i råskick för att få en färdig yta eller en viss dimension enligt ritningen. Här används förutom VSM-slipmedel med keramiskt korn även VSM kiselkarbid som ger ett särskilt fint slipmönster.

Vid reparation röntgas å andra sidan de använda turbinbladen för att upptäcka skadorna och svetsas sedan. Huvuduppgiften under slipningen är efterbehandlingen som följer svetsarbetet för att återställa arbetsstycket till önskade mått. Det handlar därför främst om att ta bort svetsfogar och behandla ytor utan att skapa mikrosprickor. Även här är VSM-slipmedel med keramiskt korn det perfekta valet – från VSM Ceramics till VSM Actirox.