Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Turbinenbau

© Fraunhofer ILT, Aachen.

Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT bietet innovative Lösungen für die Bearbeitung von Turbinen und Turbinenkomponenten. Das Institut entwickelt und optimiert Lasertechnologien, um die Effizienz und Lebensdauer von Turbinen zu verbessern. Durch die Anwendung modernster Laser- und Fertigungstechnologien ermöglicht das Fraunhofer ILT präzise Bearbeitungsprozesse zur Verbesserung der Leistung von Turbinen sowie wirtschaftliche Reparaturprozesse.

Das Fraunhofer ILT fokussiert sich dabei auf Prozesse der additiven Fertigung und der Oberflächenbearbeitung, auf Schweiß- und Bohrprozesse sowie auf automatisierte Polierprozesse. Zusammen mit Industriepartnern werden optimierte Lösungen hinsichtlich Materialien, Prozesse und Systeme für die Prototypentwicklung, die Serienfertigung und die Instandsetzung erarbeitet.

Durch seine langjährige Erfahrung und Expertise hat sich das Fraunhofer ILT als verlässlicher Partner für die Bearbeitung von Turbinen etabliert. Mit der erfolgreichen Forschungsarbeit trägt das Fraunhofer ILT maßgeblich zur Weiterentwicklung und Wettbewerbsfähigkeit der Turbinentechnologie bei, um den steigenden Anforderungen an Leistung, Effizienz und Nachhaltigkeit gerecht zu werden.

Prototypen und Kleinserien

Gemeinsam mit Experten eines Energiekonzerns hat das Fraunhofer ILT eine laserbasierte Technologie entwickelt, mit der sich Turbinenschaufeln für den Heißgasbereich wesentlich schneller herstellen lassen. Um den hohen Temperaturen dauerhaft standzuhalten, benötigen die Turbinenschaufeln im Inneren komplexe Kühlstrukturen.

Gerade bei Prototypen oder Kleinserien mit anspruchsvollen Geometrien hat sich das Selective Laser Melting (SLM) bewährt. Ähnlich wie bei einem 3D-Drucker werden dafür spezielle Legierungen in einem Pulverbett mit dem Laser aufgeschmolzen. Daraus werden dann schichtweise Komponenten aufgebaut.

© Fraunhofer IPT, Aachen.

Umfassende Leistungs- und Effizienzsteigerung

Mit Laser Additive Manufacturing lassen sich in Zukunft Turbinenteile für noch höhere Verbrennungstemperaturen und damit höhere Energieeffizienz fertigen.

Weiterhin erlaubt das Laserauftragschweißen eine effiziente Reparatur abgenutzter Turbinenteile. Hinzu kommen neuartige Verfahren zur Herstellung von Kühlluftbohrungen in Turbinenschaufeln oder die Oberflächenbearbeitung zur Verbesserung des Strömungsverhaltens.

Additive Fertigung von Turbinenkomponenten

Die additive Fertigung von Turbinenkomponenten mittels Laserauftragschweißen (LMD) revolutioniert die Herstellungsprozesse in der Luftfahrt- und Energieindustrie. Durch präzise gesteuerte Laserschmelzprozesse können komplexe Strukturen direkt aus pulverförmigem Werkstoff aufgebaut werden, wodurch teure Schmiedeverfahren entfallen.

Die digitale Erfassung und Analyse des Aufbauprozesses mit optischen Systemen ermöglicht eine präzise Kontrolle. Verzüge und Ungenauigkeiten erfasst das System in Echtzeit.

Diese Herstellungsmethoden erlauben nicht nur die Produktion hochkomplexer Turbinenkomponenten, sondern bieten zudem eine effiziente und flexible Lösung für die Herstellung von Bauteilen in anderen Branchen, die teure Rohlinge erfordern oder eine umfangreiche Zerspanung benötigen.

Nutzen Sie unsere Infrastruktur

© Fraunhofer ILT, Aachen / Andreas Steindl.

International Center for Turbomachinery Manufacturing ICTM Aachen

Das International Center for Turbomachinery Manufacturing ICTM Aachen ist eine gemeinsame Initiative des Fraunhofer IPT und des Fraunhofer ILT sowie des Instituts für Fertigungstechnik MTI, des Werkzeugmaschinenlabors WZL und des Lehrstuhls für Digitale Additive Produktion DAP der RWTH Aachen.

www.ictm-aachen.com

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