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Das Magazin für MitarbeiterInnen von Siemens Österreich

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Power and Gas


Erfolgsdruck

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Siemens erzielt Durchbruch mit Gasturbinenschaufeln aus dem 3D-Drucker.

Ein erstmals bei Siemens durchgeführter Test von vollständig mit Additive Manufacturing (AM) gefertigten Gasturbinenschaufeln unter Volllast in einer Gasturbine ist erfolgreich verlaufen. Das Unternehmen überprüfte dabei mehrere mit AM hergestellte Turbinenschaufeln mit konventionellem Schaufeldesign.

13.000 Umdrehungen pro Minute, 1.250 Grad
Die Bauteile wurden 13.000 Umdrehungen in der Minute und Temperaturen von über 1.250 Grad Celsius ausgesetzt. Zusätzlich testete Siemens ein mit AM-Technologie gefertigtes neues Schaufeldesign mit einer komplett überarbeiteten und verbesserten internen Kühlungsgeometrie. Die verwendeten Schaufeln wurden bei Materials Solutions, einem erst kürzlich erworbenen Unternehmen aus Worcester, Großbritannien, produziert. Materials Solutions ist  auf die Fertigung von hochleistungsfähigen Bauteilen spezialisiert. Diese Komponenten werden insbesondere für Hochtemperaturanwendungen bei Turbomaschinen, bei denen Genauigkeit, Oberflächenbeschaffenheit und höchste Materialqualität für die Leistungsfähigkeit entscheidend ist, verwendet. Die Untersuchungen erfolgten im Siemens-Testcenter für industrielle Gasturbinen in Lincoln, Großbritannien.

"Wichtige Säule in unserer Digitalisierungsstrategie"
„Dies ist ein bahnbrechender Erfolg für den Einsatz von Additive Manufacturing im Bereich der Stromerzeugung, einem der anspruchsvollsten Anwendungsfelder für diese Technologie“, betont Willi Meixner, CEO der Siemens Power and Gas Division. „Additive Manufacturing ist eine wichtige Säule in unserer Digitalisierungsstrategie. Die erfolgreichen Tests sind das Ergebnis eines engagierten internationalen Projektteams, bestehend aus Siemens-Ingenieuren aus Finspang, Lincoln, und Berlin sowie den Experten von Materials Solutions. Zusammen entwickelten sie in nur 18 Monaten die komplette Prozesskette vom Komponentendesign und der Materialentwicklung für AM bis hin zu neuen Methoden der Qualitätskontrolle sowie der Simulation der Lebensdauer von Komponenten. Mit unserem gemeinsamen Know-how im 3D-Druck werden wir weiterhin die technologische Entwicklung und Anwendung in diesem Feld vorantreiben“, so Meixner.

Last eines vollbeladenen Doppeldecker-Busses 
Die gedruckten Turbinenschaufeln kamen in einer industriellen Gasturbine des Typs SGT-400 mit einer Leistung von 13 Megawatt (MW) zum Einsatz. Sie bestehen aus einer pulverförmigen, hochtemperaturbeständigen Superlegierung mit polykristallinem Nickel. Die Schaufeln widerstehen so dem hohen Druck sowie den enormen Temperaturen und Fliehkräften, die beim Turbinenbetrieb entstehen. Bei Volllast dreht sich jede der Schaufeln mit einer Geschwindigkeit von über 1.600 km/h und trägt dabei die Last von 11 Tonnen, was dem Gewicht eines vollbeladenen Londoner Doppeldeckerbusses entspricht. Außerdem sind die Schaufeln von 1.250 Grad Celsius heißem Gas umgeben und werden mit über 400 Grad Celsius heißer Luft „gekühlt“. Das in Lincoln getestete neue Schaufeldesign bietet verbesserte Kühleigenschaften. Damit kann die Effizienz der Siemens-Gasturbinen weiter gesteigert werden.

Autor:
Claus Gerhalter

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