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Additive Fertigung erfindet die Gasturbine neu

Um die Möglichkeiten und Grenzen pulverbettbasierter additiver Verfahren zu demonstrieren, haben Wissenschaftler und Ingenieure eine maßstabsgetreue Siemens-Turbine gedruckt – mit nur 68 statt rund 3000 Einzelbauteilen.

03.10.2019
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Bild: Fraunhofer IFAM Dresden

Die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM in Dresden und die Mitarbeiter der Firma H+E Produktentwicklung in Moritzburg haben sich die Gasturbine Siemens SGT6-8000 H zum Vorbild genommen und im Maßstab 1:25 nachgebaut . Im Unterschied zum Original wurden die Einzelteile des Modells jedoch komplett mit additiven Verfahren produziert. Der Vorteil dieser Vorgehensweise liegt auf der Hand: Die mehr als 3000 Teile des Originals konnten durch lediglich 68 Teile ersetzt werden, die fast ausschließlich per 3D-Druck aus Aluminium, Stahl und Titan gefertigt wurden. Das Modell ist dennoch voll funktionsfähig.

Als besondere Herausforderung bezeichneten die beteiligten Partner die Fertigungsplanung, bei der sie für jedes Bauteil die richtige Technik auswählen mussten. Sie mussten beispielsweise die Genauigkeit und Rauigkeiten der Oberflächen genauso beachten wie die Notwendigkeit und Anzahl von Stützstrukturen sowie die Bauteilgröße. Und es zeigten sich auch die aktuellen Grenzen der additiven Fertigung: Nicht alle verarbeiteten Werkstoffe entsprechen den Zielwerkstoffen der Originalturbine. Der Grund war einfach, dass sie für eine kommerzielle Verwendung noch nicht angemessen verarbeitet werden können.

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