Dank der Fortschritte in der Feingusstechnologie können Gasturbinenkomponenten mit garantierter Präzision und Materialintegrität hergestellt werden.
Gas Turbine Investment Castings
In der sich ständig weiterentwickelnden Landschaft der Energieerzeugung sind Gasturbinen wichtige Komponenten, die alles von Kraftwerken bis hin zu Industrieanlagen mit Energie versorgen. Die Herstellung von Gasturbinenteilen hat durch Fortschritte in der Feingusstechnik, einem Verfahren, das für die Herstellung hochpräziser, langlebiger Komponenten unverzichtbar geworden ist, einen bedeutenden Aufschwung erfahren.
Feingussteile, Das Feingussverfahren, auch bekannt als Wachsausschmelzverfahren, hat sich als Standardverfahren für die Herstellung der komplexen Geometrien etabliert, die für Gasturbinenteile erforderlich sind. Turbinenschaufeln, Leitschaufeln und Brennkammern, die unter extremen Bedingungen wie hohen Temperaturen, Drücken und mechanischer Beanspruchung betrieben werden, erfordern ein Herstellungsverfahren, das sowohl Präzision als auch Materialintegrität gewährleistet. Das Feingussverfahren wird diesen Anforderungen gerecht.
Der Prozess beginnt mit der Herstellung eines Wachsmodells des gewünschten Teils. Dieses Modell wird dann mit einer Keramikschale ummantelt, die als Form dient. Nachdem das Wachs entfernt wurde, in der Regel durch Schmelzen oder Brennen, wird geschmolzenes Metall – häufig eine Superlegierung – in die Form gegossen. Das Ergebnis ist ein nahezu formfertiger Guss, der nur minimal nachbearbeitet werden muss, was Zeit und Kosten spart.
Materialien für Feinguss-Teile für Gasturbinen
Die in Gasturbinen-Feingussteilen verwendeten Werkstoffe stehen an der Spitze der Materialwissenschaft. Superlegierungen wie Inconel-Legierungen, beispielsweise Inconel 718, werden aufgrund ihrer hervorragenden Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit, die Temperaturen von bis zu 700 °C standhält, häufig eingesetzt. Einkristalline Superlegierungen wie die CMSX-Serie bieten eine hervorragende Kriechfestigkeit und hohe Zugfestigkeit, wodurch sie sich ideal für Turbinenschaufeln eignen, die den härtesten thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt sind. Titanlegierungen, die für ihr hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und ihre Korrosionsbeständigkeit bekannt sind, werden in Kompressorschaufeln und anderen rotierenden Teilen verwendet, um die Effizienz zu steigern und das Gesamtgewicht zu reduzieren. Hastelloy-Legierungen eignen sich aufgrund ihrer außergewöhnlichen Korrosionsbeständigkeit und Hochtemperaturfestigkeit für Komponenten, die in rauen chemischen Umgebungen eingesetzt werden, wie sie typischerweise in der Öl- und Gasindustrie vorkommen, wo viele Gasturbinen zum Einsatz kommen.
Der Öl- und Gassektor, ein wichtiger Abnehmer von Gasturbinen, setzt zunehmend auf Feingussteile. Doncasters, ein weltweit führender Hersteller von hochpräzisen Komponenten, sorgte kürzlich für Schlagzeilen, als er einen Mehrjahresvertrag mit Siemens Energy, einem weltweit renommierten Energietechnologieunternehmen, unterzeichnete. Der Vertrag im Wert von über 1 TP4T1 Milliarden Euro umfasst die Lieferung komplexer Präzisionsfeingussteile für die Gasturbinenplattformen von Siemens Energy. Diese Partnerschaft unterstreicht die Bedeutung von Feingussteilen für die Deckung des Bedarfs der Branche an hochwertigen, zuverlässigen Gasturbinenteilen.
Schnelle Prototyping-Verfahren spielen auch bei der Entwicklung von Gasturbinenteilen eine wichtige Rolle. Die CNC-Bearbeitung von Superlegierungen ermöglicht die schnelle Herstellung hochpräziser Prototypen, sodass Hersteller die Konstruktionen der Komponenten testen und sicherstellen können, dass sie den erforderlichen Spezifikationen entsprechen, bevor sie in Serie gehen. 3D-Drucktechnologien wie das selektive Laserschmelzen (SLM) revolutionieren diesen Bereich, da sie die Herstellung komplexer, leichter Komponenten mit komplizierten Geometrien ermöglichen, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden bisher nur schwer zu realisieren waren. Diese Technologie ermöglicht schnellere Designiterationen und gibt Ingenieuren die Möglichkeit, Gasturbinenkomponenten effizienter zu verfeinern und zu optimieren.
Feingussteile haben ein breites Anwendungsspektrum und nehmen eine wichtige Position im Bereich der allgemeinen Maschinenbauindustrie ein. Ihre Vorteile wie hohe Präzision, die Fähigkeit zur Formgebung hochkomplexer Formen, gute Materialanpassungsfähigkeit und die Möglichkeit, die Gesamtleistung von Bauteilen zu verbessern, bieten eine starke Unterstützung für die Entwicklung der allgemeinen Maschinenbauindustrie. Mit der Entwicklung von Prozessinnovationen, der Integration digitaler Technologien, der Ausweitung der Anwendung von Hochleistungswerkstoffen und umweltfreundlichen Gusstechnologien wird der Feinguss im Bereich der allgemeinen Maschinenbauindustrie breitere Entwicklungsperspektiven eröffnen. Ningbo Suijin Machinery Technology Co, Ltd. ist auf die Herstellung verschiedener Präzisionsgussteile und bearbeiteter Teile spezialisiert, darunter Kohlenstoffstahl, legierter Stahl und Edelstahl, und kann gemäß den Anforderungen der Zeichnungen die Verbundverarbeitung von Verbundwerkstoffen durchführen. Das Unternehmen spielt eine wichtige Rolle bei der Förderung des technologischen Fortschritts und der industriellen Modernisierung in der allgemeinen Maschinenbauindustrie.
