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Automatische Reparatur der Peltonschaufel
mit MAx

Hydro 2024 logo Referenzfall Hydro 2024

Wasserkraft ist eine flexible erneuerbare Energiequelle und von entscheidender Bedeutung für die Verlangsamung des Klimawandels. Wasserkraftwerke in sedimentreichen Gewässern stehen jedoch vor Herausforderungen, da die durch die globale Erwärmung verursachten unregelmäßigen Niederschläge zu mehr Sediment führen [1]. Peltonturbinen, insbesondere Peltonschaufeln, müssen häufig gewartet werden, um effizient zu bleiben. In dieser Fallstudie besprechen wir die automatische Reparatur einer Peltonschaufel mit MaxQ Repair.  

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Erstes Bild von Stephan Loh

Die Herausforderung

Schweißen ist eine weit verbreitete Technik zur Wiederherstellung des Profils einer erodierten Pelton-Turbinenschaufel. Das manuelle Schweißen wird jedoch aufgrund des Mangels an manuellen Schweißern immer teurer, und die Reparatur mithilfe von Roboterschweißgeräten ist aufgrund der zeitaufwändigen Aufgaben der Erstellung von Werkzeugpfaden durch Online-Programmierung oder teure CAD/CAM-Software eine Herausforderung.

Die Lösung: Scannen, planen, reparieren, wiederholen

MaxQ Repair verwendet einen unkomplizierten dreistufigen Prozess zur Reparatur von Metallteilen. Die Peltonschaufel wurde mithilfe der im Schweißroboter integrierten 3D-Kamera gescannt und ihre Abmessungen erfasst. Der Scan wurde mit der Step-Datei verglichen, wodurch automatisch Werkzeugpfade generiert wurden, wobei Brennerneigung und Kollisionsprüfungen berücksichtigt wurden. Der Reparaturauftrag wurde dann per Knopfdruck eingeleitet und die Qualitätskontrolle wurde durch Echtzeitüberwachung sichergestellt. Dazu gehörten die Geometriekontrolle mit der 3D-Kamera, die Temperaturkontrolle zwischen den Lagen mithilfe einer Wärmebildkamera und die Anomalieerkennung mit hochfrequenten Strom- und Spannungssensoren. Der Prozess wurde automatisch für nachfolgende Schichten wiederholt, wodurch effiziente und zuverlässige Reparaturen gewährleistet wurden.

Für diese Fallstudie haben wir zunächst die komplette Peltonschaufel im 3D-Druckverfahren gedruckt.

Das Ergebnis

  • Mit MaxQ Repair konnten wir die Peltonschaufel innerhalb weniger Stunden vollautomatisch reparieren. Das resultierende Bild zeigt die nahezu fertige Form der Peltonschaufel vor dem Schleifen. 
  • Kosteneinsparungen: MaxQ Repair reduziert die Kosten, da keine zeitaufwändige Online-Programmierung oder teure CAD/CAM-Softwaretools erforderlich sind.
  • Verbesserte Schweißqualität: MaxQ Repair liefert gleichbleibend hochwertige Schweißnähte, auch auf unebenen Oberflächen. Dies verbessert die Produkthaltbarkeit und reduziert Defekte.
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So funktioniert es

Über MAxQ Repair

MaxQ Repair ist eine automatisierte Komplettlösung für die Reparatur von Metallteilen wie Schienen, Rotoren und Matrizen, die im Betrieb einem Verschleiß unterliegen.

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