Termisk beläggning för en säker landning

Medicoat är specialist på beläggningar för medicinteknik och landningsställ för flygplan och förlitar sig helt på Siemens styr- och drivteknik.

En liten fisk som levererar till jättarna: detta kan beskriva Medicoats kundrelationer. SME från Mägenwil är specialist på termisk sprutning och levererar världsledande företag inom medicinteknik, flyg- och energiproduktion. Tack vare sin expertis inom utveckling av ytbehandlingar och specialbyggd utrustning för medicinsk teknik har Medicoat omfattande kunskap om komplexa beläggningsprocesser och den utrustning som krävs för dem. Det är därför företaget har vågat sig in i nya vatten och tillämpat sin befintliga kunskap på beläggningen av flygplanens landningsställ. Därmed har de implementerat hela styr- och drivtekniken i systemen med hjälp av olika Siemens komponenter.

Från implantat till flygplanslandningsutrustning

En beläggning ger ytorna specifika egenskaper som basmaterialet inte har. Medicoat förlitar sig på termisk sprutning, där ytor inom medicinsk teknik är permanent belagda med titan och hydroxiapatit. För detta ändamål används vakuumplasmasprutning (VPS) eller atmosfärisk plasmasprutning (APS) för att belägga medicinska implantat, vilket gör dem biokompatibla och låter dem binda till ben.

Precis som för implantat är det lika viktigt att flygplanets landningsställ tål dagliga påfrestningar och förblir slitage- och korrosionsbeständiga över tid. Ursprungligen användes krom här eftersom metallen ger utmärkt skydd mot slitage och korrosion. Eftersom mycket giftigt krom kan utvecklas under förkromningsprocessen har Medicoat använt termisk sprutning i denna industrisektor sedan 2001 och levererat stora flygbolag.

Dessa system använder höghastighetssyrebränsle (HVOF) sprutprocess, där landningsredskapskomponenter upp till två meter långa och väger upp till 150 kg är belagda med cermetmaterial och nickel-krom i ett keramiskt lager.

Medicoat skräddarsydde detta system enligt de specifika kraven från ett flyg- och rymdföretag, för att belägga flygplanets landningsställ med keramik med hjälp av HVOF-processen.

Siemens erbjuder ett enormt utbud av produkter.

Rolf Kuhn, Chef för anläggningsteknik, Medicoat AG

Helautomatiserad beläggningsprocess

För konstruktionen av sina beläggningssystem förlitar sig Medicoat helt och hållet på Siemens för styrning och drivteknik, vilket skapar en helt integrerad automationslösning. För systemets multifunktionella uppgifter - såsom tryck- och vakuumreglering, spraypulverdosering eller behållarkylning - använder Medicoat olika komponenter från familjerna Simatic, Sinamics, Sirius, Sidoor och Sentron. ”Siemens erbjuder ett enormt utbud av produkter som ger en hög tillförlitlighet för både oss och våra kunder”, förklarar Rolf Kuhn, Head of Plant Engineering på Medicoat, angående mångfalden av Siemens komponenter som valts. Även om Medicoat tillverkar i Schweiz, betjänar det en internationell kundkrets. Att se till att frågor kan hanteras snabbt är därför en viktig del av kundnöjdheten. Tack vare Siemens Digital Industries globala nätverk finns både reservdelar och servicepersonal tillgängliga nästan överallt, redo att reagera snabbt vid komplikationer på plats.

Styrskåpet i Medicoats system innehåller komponenter från familjerna Simatic, Sirius och Sinamics.

Integrerad Siemens Technologies på Medicoat

Hos Medicoat används bland annat Simatic S7 CPU 1513F-1 PN och Simatic ET200SP, som spelar en central roll för att styra och automatisera industriella processer på grund av deras robusthet och flexibilitet. För exakt rörelsekontroll har de två enheterna Sinamics S210 och G120C integrerats i systemet. För systemsäkerhet förlitar Medicoat sig på sidodörrdrivning och Sirius-omkopplingsteknik och använder Sentron PAC3200T-enheter för energimätning. En av huvudkomponenterna är Simatic WinCC SCADA V8.0 för processövervakning, vilket möjliggör realtidsanalys av styr- och drivdata och visualisering på SIMATIC Industrial Flat Panel 2200. Detta, i kombination med den höga datorkraften hos industridatorn IPC847E, möjliggör snabb upptäckt och lösning av eventuella problem. Dessutom använder Medicoat programvaran PMQuality för att registrera produktionsloggar för enskilda komponenter.

Anläggningsteknik Times Ten

Även om implantat och flygplanslandningsställ inte verkar särskilt lika vid första anblicken, kunde Medicoat utnyttja sin befintliga expertis perfekt för denna nya specialisering. På båda områdena är det viktigt att beläggningarna förblir slitage- och korrosionsbeständiga i årtionden. Därför måste Medicoat noggrant dokumentera hela anläggningskonstruktionsprocessen inom båda områdena för att spåra eventuella fel. Dessutom samarbetar Medicoat med globala företag inom både medicinsk och flyg- och rymdsektorn, vars arbetsflöden, ansvar och förväntningar skiljer sig avsevärt från små och medelstora företag. ”Det här är två olika världar. Våra kunder har en annan ansvarig person för varje process, men vår projektledare Peter Moser var ansvarig för allt, säger Rolf Kuhn. Dessa skillnader gjorde inte alltid arbetet lättare.

Den termiska beläggningen uppstår i anläggningen mellan robotar som kan kontrolleras och övervakas med Simatic CPU via Profinet.

Till skillnad från implantat medförde specialiseringen också nya utmaningar när det gäller storlek: ”Hittills har vi producerat system för komponenter upp till 10 cm; nu pratar vi om tio gånger så stor storlek”, förklarar projektledare Peter Moser. Som ett resultat måste nya verktyg och en större gaffeltruck köpas och nya stegar installeras i lagret. — Vi var väldigt glada när systemet levererades, eftersom det frigjorde utrymme i hallen för nya projekt, säger Peter Moser. Nya projekt är redan planerade. Genom att kombinera komplexa beläggningsprocesser med Siemens automationsteknik sätter Medicoat nya standarder. Denna referens visar fördelarna med en helintegrerad automationslösning från Siemens och visar hur företag kan stärka sin position internationellt.

Tekniken i korthet

Beläggningssystemet för landningsstället drivs av ett brett utbud av Siemens-komponenter. På grund av den höga hastigheten och temperaturen i den termiska beläggningsprocessen var det viktigt att komponenterna som användes var robusta, tillförlitliga och modulära. Följande komponenter användes totalt sett:

Simatic S7 CPU 1513F-1 PN
Simatic ET200SP
Sinamics S210 och G120C
SENTRON Mätaggregat PAC3200T
SIMATIC Industrial Flat Panel 2200
WinCC Scada, V8.0
Sidoor Cylinder
Sirius strömbrytare
Simatic IPC847E
PM-kvalitet

Medicoat AG

Medicoat, baserat i Mägenwil, är ett innovativt företag specialiserat på termisk sprutning, med fokus på plasma- och HVOF-sprutning. Inom anläggningsteknik utvecklar Medicoat kompletta beläggningssystem och anpassar de nödvändiga komponenterna för alla processvarianter. En av dess styrkor ligger i utvecklingen av styr- och reglerteknik för komplexa processer och deras visualisering.