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Additive Fertigungstechniken

Deutlich schneller zum fertigen Produkt

20. August 2014, 9:31 Uhr | Alfred Goldbacher

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Fortsetzung des Artikels von Teil 4

Industrielle Gasturbinen kostengünstiger warten

Das in Schweden ansässige Unternehmen Siemens Industrial Turbomachinery AB (SIT) fertigt und wartet Gasturbinen zur Stromerzeugung für den industriellen Einsatz, wobei das Leistungsspektrum der Turbinen den Bereich von 15 bis 60 MW abdeckt. Eine Gasturbine besteht in der Regel aus einem Lufteinlass, einem Verdichter, der Brennkammer, der Turbine im eigentlichen Sinne und der Austrittsöffnung für die heißen Gase. Letztere erreichen dabei hohe Temperaturen von teilweise über 1000 °C, denen die Komponenten – etwa Schaufelblätter oder Leitbleche – direkt ausgesetzt sind.

Entsprechend hoch ist der Verschleiß im Bereich des Heißgaspfads. Das trifft auch auf die sogenannte „Burner Tip“ (Brennerspitze, Bild 4) zu – den Punkt, an dem die Entzündung des Gemischs erfolgt. Hier sind die Abnutzungserscheinungen spür- bzw. messbar.

Die vorgefertigte Spitze muss ausgetauscht werden, nachdem das Nutzungsintervall abgelaufen ist. Das alte Teil wird herausgeschnitten und das neue verschweißt. Um diesen Vorgang zu vereinfachen und zu beschleunigen, entschloss sich Siemens, auf die additive Fertigung zu setzen, und entschied sich für EOS: Der Maschinenbauer war in der Lage, innerhalb von kurzer Zeit eines der hauseigenen Systeme – eine EOSINT M 280 – individuell anzupassen. Die Veränderungen betrafen insbesondere die Vergrößerung des Bauraums, um die bis zu 800 mm großen Brennerspitzen aufnehmen zu können. Daneben änderte der Hersteller weitere Hardware-Teile wie das Kamerasystem und die optische Messeinheit und passte auch die Software entsprechend an.

Von Anfang an zeigte sich, dass der gefundene Lösungsweg funktioniert: Anstatt einen Großteil der Brennerspitze auszutauschen, begann Siemens damit, nur noch das beschädigte Material zu entfernen. Vorherige Versionen des Bauteils konnten auf diese Weise nicht nur repariert, sondern durch den Neuaufbau auch verbessert werden.

Neben den Fortschritten beim eigentlichen Reparaturprozess kann Siemens seinen Kunden künftig noch einen strategischen Vorteil bieten: Durch das neue Verfahren ist es den Experten möglich, Verbesserungen in der Turbinentechnologie in diesem Bereich des Bauteils bereits während der Reparatur einzubauen.