BAM in Berlin: Mit 3D-Druck in zweite Forschungsphase zu Gasturbinenschaufeln

Vor etwas mehr als zwei Jahren haben wir bereits von der Eröffnung des neuen Kompetenzzetrums für die Additive Fertigung der Bundesanstalt für Materialforschung- und prüfung (BAM) mit Sitz in Berlin berichtet. Das Zentrum dient insbesondere der Beratung von Herstellern und der Überprüfung des Einsatzes des 3D-Drucks bezüglich der Zuverlässigkeit und Qualität für Bauteile, um den 3D-Druck als Herstellungsmethode weiter zu etablieren. Nun hat die BAM verkündet, dass sie ihre zwei Projekte zur Forschung zu hocheffizienten Gasturbinenschaufeln am Werner-von-Siemens Centre for Industry and Science e.V. (WvSC) für zwei weitere Jahre fortführen wird.

Bei den beiden Forschungsprojekten handelt es sich um zum einen um das MRO 2.0 Projekt, bei dem die Mensch-Maschine-Interaktion und KI im Fokus stehen und zum anderen um das HTA 2.0 Projekt für nachhaltige Fertigung für Hochtemperaturanwendungen. Gasturbinenschaufeln sind im Bereich der Energieerzeugung von hoher Relevanz, weshalb Anlass zur Verbesserung ihrer Nachhaltigkeit und Effizienz besteht, insbesondere bezüglich der Verringerung von Treibhausgasemissionen. Folglich wird der Ruf nach modernen Lösungen lauter, denen sich die BAM gewidmet hat. Mit den beiden vom Land Berlin und der Europäischen Union geförderten Projekte werden gleich mehrere Ziele verfolgt. So soll die Leistungsfähigkeit und Produktivität im Bau von Gasturbinen erhöht werden. Außerdem soll die Möglichkeit der Wiederverwendung von Material ausgeweitet werden. Zudem sollen die Projekte der BAM den Wartungs-, Reparatur- und Entwicklungsprozess von Gasturbinenschaufeln allgemein verbessern. Hier kommt der 3D-Druck ins Spiel: Im Rahmen des Projekts sollen zur Erreichung der genannten Ziele nämlich innovative additive Herstellungverfahren und digitale Lösungen entwickelt und eingesetzt werden.

Bild: BAM

Die additive Fertigung zur Optimierung der Gasturbinenschaufeln

Innerhalb des MRO 2.0-Projekts legt die BAM den Fokus auf die Automatisierung, Digitalisierung und allgemein die Optimierung des Prozesses rund um die Reparatur von Gasturbinenschaufeln, indem automatisierte und digitalisierte Prozessketten entwickelt werden, um Upgrades für hochleistungsfähige Gasturbinen zu ermöglichen. Die vorangegangene erste Phase des Projekts war dabei auf die Entwicklung der Demonstratoren für die Bewertung der Verfassung der Gasturbinenschaufeln ausgerichtet sowie auf die Entwicklung der Reparaturverfahren. Die aktuelle zweite Phase konzentriert sich darauf, die Erkenntnisse in den Produktiveinsatz zu überführen und sowohl technische als auch arbeitspsychologische Aspekte wie die Akzeptanz neuer Verfahren zu berücksichtigen. Im Laufe dessen wendet das Team der BAM additive Fertigungstechnologien wie das Lichtbogendrahtauftragschweißen (WAAM) für die Reparaturen an. Darüber hinaus entwickeln sie virtuelle Modelle des Prozesses und verwenden KI-Algorithmen zur kontinuierlichen Analyse von Betriebsdaten, um Vorhersagen zur Lebensdauer von Komponenten zu treffen und Wartungsmaßnahmen proaktiv zu planen.

Im zweiten Projekt, dem HTA 2.0 zur nachhaltigen additiven Fertigung für Hochtemperaturanwendungen, entwickeln die Wissenschaftler additive Fertigungsprozesse und Bestandteile für Hochtemperaturbauteile für großformatige Gasturbinen, die sich durch ihre Nachhaltigkeit auszeichnen, basierend auf den Erfolgen der vorherigen Phase. Der Fokus liegt nun auf der Verbesserung von Geschwindigkeit und Effizienz in den Prozessen, während auch umweltfreundliche Produktionsansätze wie der 3D-Druck untersucht werden. Besonderes Augenmerk liegt auf der Automatisierung von Nachbearbeitungsprozessen, um manuelle Schritte zu reduzieren. Ein Hauptziel ist es, die Wiederverwendbarkeit von Materialien zu erhöhen und Materialabfälle zu reduzieren, was durch die Entwicklung von Recyclingstrategien für Altpulver und Abfallmaterialien erreicht werden soll. Mehr Informationen zu den Projekten erhalten Sie HIER auf der Website der BAM.

Was halten Sie von den Projekten der BAM, die sich für Gasturbinenschaufeln der additiven Fertigung widmen? Möchten Sie außerdem eine Zusammenfassung der wichtigsten Neuigkeiten im 3D-Druck und der additiven Fertigung direkt und bequem in Ihr Postfach? Dann registrieren Sie sich jetzt für unseren wöchentlichen Newsletter und folgen Sie uns auf Facebook, um stets auf dem Laufenden zu bleiben! Außerdem sind wir auch auf LinkedIN und auf YouTube zu finden.

*Titelbildnachweis: iStock