Beter dan nieuw: reverse engineering maakt het mogelijk

Oud en beschadigd werd nieuw en veerkrachtiger

Toen de pomp werd gedemonteerd, waren de experts van KSB stomverbaasd: de dubbelzuigende waaier was in zo'n slechte staat dat het niet meer lang had geduurd voordat totale uitval was opgetreden. De oppervlakken van de hele waaier waren zwaar gecorrodeerd en de schoepen waren extreem geërodeerd door cavitatie. Om het systeem weer aan de praat te krijgen, was volledige vervanging onvermijdelijk.

De engineers van KSB legden de waaier bloot en gingen aan de slag: Eerst werd de waaier volledig digitaal gescand om zoveel mogelijk details vast te leggen. Van de verzamelde gegevens werd op de computer een virtueel 3D-model gemodelleerd. Ontbrekende oppervlakken werden gereconstrueerd met de knowhow van ervaren hydraulica-experts van KSB. Omdat het niet mogelijk was om de NPSHa-waarde ter plaatse te verbeteren, werd de metallurgie opgewaardeerd van gietijzer naar roestvrij staal om een hogere cavitatieweerstand en dus een langere levensduur te garanderen. Ten slotte werd de waaier in de eigen gieterij van KSB vervaardigd en kon binnen slechts vier weken worden geleverd en gemonteerd.

Productie op maat: wanneer kan reverse engineering nuttig zijn?

Het hierboven beschreven voorbeeld is slechts een van de vele waarin reverse engineering door KSB snel tot het gewenste succes leidde. Omdat de gevallen waarin op maat gemaakte productie van componenten van roterende apparatuur zinvol is, zeer uiteenlopend zijn - bijvoorbeeld wanneer ...

• … een onderdeel dringend is nodig om stilstand en productieverliezen door lange levertijden te voorkomen,
• … een vereist onderdeel niet meer leverbaar is en dit zou leiden tot een kostbare vervanging van componenten of zelfs tot een volledige ombouw van het systeem,
• … onderdelen die noch materiaaltechnisch, noch hydraulisch of qua ontwerp optimaal zijn, de onderhoudskosten onevenredig verhogen
• … of onderdelen op voorraad houden zou leiden tot hoge investeringen.

De voordelen van het gebruik van op maat gemaakte productie liggen voor de hand:

• Snelle productie en levering in noodgevallen
• Verlenging van de beschikbaarheid van installaties en gemiddelde bedrijfstijd tussen reparaties (Mean Time Between Repairs, MTBR)
• Verlaging van onderhouds- en opslagkosten
• Onafhankelijkheid van het onderdelenbeleid van de originele materiaalfabrikant

Welke componenten kunnen met reverse engineering worden vervaardigd?

Als toonaangevende leverancier van pompen en afsluiters ontwerpen en optimaliseren we bijna alles: van complete samenstellingen tot onderdelen - natuurlijk ook die van andere fabrikanten. Ons assortiment omvat centrifugaal-, zuiger- en vacuümpompen, compressoren, motoren, tandwielen, voortstuwers, ventilatoren en afsluiters. Bovendien vervaardigen we gietstukken en bewerkte onderdelen: Behuizingen, waaiers, leiwielen, assen, asbeschermbussen, slijtringen, deksels, lagerstoelen, koelwaaiers, propellers, lagerplaten, spieplaten, sluitstukken, zittingringen, conussen, klepschotels, spindels, replica's van pompen en afsluiters en nog veel meer.

Materialen gebruikt volgens ASTM-specificaties

In onze productie kunnen we meer dan 300 legeringen verwerken. Daarmee zijn onze gieterijen ontworpen voor maximale flexibiliteit om te voldoen aan de veranderende behoeften van onze klanten. Wij kunnen ferro-, non-ferro-, nikkel- en kobaltlegeringen gieten:

• Gietijzer en nodulair gietijzer
• Slijtvast gietijzer
• Aluminiumlegeringen
• Koperlegeringen
• Legeringen op nikkelbasis
• Austenitisch en superaustenitisch staal
• Koolstofstaal en laaggelegeerd staal
• Duplex en superduplex
• Martensitisch en precipitatiegehard staal

Hoe werkt reverse engineering stap voor stap?

Het begin van elke taak is bij KSB een uitgebreid klantadvies. Het doel is om de onderdelen of pompen te herstellen naar hun oorspronkelijke pasvorm, vorm en functie en, idealiter, om ze te optimaliseren. Zijn onderdelen verouderd? Wij brengen losse onderdelen of de complete pomp up-to-date. Op verzoek standaardiseren we componenten om de uitwisselbaarheid van onderdelen te maximaliseren. En we optimaliseren het hydraulische systeem van de pomp met behulp van Computational Fluid Dynamics (CFD)-simulatie om de levensduur te verlengen en de energiekosten te verlagen.

1. Nauwkeurige meting en digitalisering

De geometrie van het te produceren onderdeel wordt nauwkeurig gemeten en gedigitaliseerd met behulp van uiterst nauwkeurige 3D-meetapparatuur. Kritische afmetingen worden met de hand opgemeten.

2. Het maken van een virtueel 3D-model

De KSB-experts maken een 3D-model van de verzamelde meetgegevens. En indien nodig worden tegelijkertijd ook metallurgische, hydraulische of constructieve verbeteringen aangebracht. Versleten plekken worden gereconstrueerd door onze experts.

3. Vormen en gieten of 3D-metaalprinten

De daadwerkelijke productie van het onderdeel kan op verschillende manieren worden gedaan - als gegoten onderdeel of in het 3D-metaalprintproces. Voor het gieten wordt de mal eerst geproduceerd op basis van het digitale 3D-model met een zandprinter of met conventionele gietmodellen. Het onbewerkte onderdeel wordt vervolgens in een van onze eigen gieterijen gegoten. 

Als alternatief gebruiken we het metaal-3D-printproces: het onderdeel wordt additief geproduceerd met behulp van een ultramoderne 3D-printer met behulp van het selectieve lasersmeltproces (SLM). Hier wordt met behulp van een laserstraal selectief metaalpoeder laag voor laag gesmolten. Voordelen van 3D-printen: Het is een extreem snel proces. En printen maakt complexe geometrische vormen mogelijk die met traditionele methoden niet kunnen worden geproduceerd.

4. Laatste mechanische bewerking

Afhankelijk van het type onderdeel volgen verdere processtappen voor de (op)levering: verspanen, balanceren, testen en eindinspectie.

Nog twee voorbeelden van succesvolle reverse engineering

Vervanging van een oude afsluiter - van een externe fabrikant

De klant had vijf nieuwe 3-weg schuifafsluiters nodig met een nominale maat van DN 300 en een nominale druk van PN 10. Probleem: De fabrikant van de oorspronkelijk geïnstalleerde afsluiters bestaat niet meer. De experts van KSB hebben de afsluiters opgemeten, volledig gereproduceerd en snel geleverd. Voordeel voor de klant: het systeem kan zonder structurele wijzigingen worden gebruikt.

Nieuwe waaier uit de 3D-printer - in slechts twee dagen!

Tijdens een geplande revisie van een energiecentrale ontdekte de exploitant dat er een waaier ontbrak voor een hulppomp. Deze moest zo snel mogelijk worden verkregen. Een noodgeval, want het verlengen van de stilstandtijd vanwege een zogenaamd "klein onderdeel" zou onevenredig veel geld kosten. Een proefstuk is naar KSB gestuurd en daar als Emergency Part verwerkt – een handmatig proces waarbij een zo kort mogelijke doorlooptijd voorop staat. Het proefstuk werd opgemeten en het 3D-model werd gemaakt. Het onbewerkte onderdeel werd "van de ene op de andere dag" geprint in materiaal 1.4404 (316L) met behulp van de 3D-metaalprinter. Vervolgens werden machinale bewerkingen, balancering en alle tests uitgevoerd voordat de voltooide waaier met de taxi naar de energiecentrale werd gebracht - 48 uur nadat het proefstuk in de KSB-fabriek was aangekomen! De hulppomp kon binnen de geplande stilstandtijd worden geïnstalleerd.