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Beschichtung eines Francis-Laufrades mittels HVAF-Verfahren
Problemstellung
Für ein Wasserkraftwerk in Indien soll der hydraulische Bereich des Francis Laufrads beschichtet werden. Die Beschichtung hilft im Wesentlichen gegen Schäden am Laufrad durch Abrasion des Wassers. Um eine möglichst hohe Qualität der Beschichtung zu erreichen, wurde dieses Laufrad mit dem neuen, effizienten und leistungsstarken HVAF-Verfahren (High Velocity Air Fuel) beschichtet.
Lösung
Die Grösse des Bauteils (4.4m Durchmesser, 40t Gewicht), das Sicherheitsrisiko für den Beschichter und die Komplexität der Bewegungen verunmöglichen eine manuelle Beschichtung, weshalb ein Industrieroboter eingesetzt werden muss.
Das HVAF-Verfahren stellt sehr hohe Anforderungen an die Genauigkeit und Gleichmässigkeit des Schichtauftrags. Zusätzlich ist ein möglichst senkrechter Auftrag der Beschichtung erwünscht, aber durch Kollisionsprobleme nicht überall möglich. Ausserdem stösst der Roboter, bedingt durch die Grösse des Bauteils, an die Limiten seines Fahrbereichs.
Die Lösung dieser drei Probleme bestand im Wesentlichen darin, dass nach der Berechnung der Fahrpunkte die Kollisionsrechnung, die Fahrbereichsüberprüfung und der Bewegungsausgleich kombiniert in einem ausgeklügelten Algorithmus behandelt werden.
Besonderes
Dieses Francis-Laufrad war weltweit erst das zweite, welches mit der HVAF-Beschichtungstechnik bearbeitet wurde.