3D-Druck von Gasturbinen wird optimiert

Die additive Fertigung ermöglicht den Bau von komplexen und leistungsfähigen Gasturbinenschaufeln, die sonst mit traditionellen Fertigungsmethoden wie Gießen und Fräsen nicht möglich wären. In der Regel lassen sich solche Turbinenschaufeln durch die additive Fertigung im Laser-Pulverbett-Schmelzverfahren herstellen. Dabei wird das Ausgangsmaterial in Pulverform durch Laserstrahlung selektiv aufgeschmolzen und Schicht für Schicht aufgebaut. Allerdings können hierbei thermisch induzierte Eigenspannungen entstehen, die zu Verformungen und im schlimmsten Fall zu Rissen in den Schaufeln führen. Vor diesem Hintergrund hat ein Forschungsteam eine Möglichkeit gefunden, diese Eigenspannungen zerstörungsfrei zu erfassen. Dies erfolgt über die Neutronenmessung mittels des Materialforschungsdiffraktometers STRESS-SPEC. Aus den bereits gewonnenen Kenntnissen sollen nun im nächsten Schritt die Eigenspannungen im Bauteil verringert werden. Entscheidend dafür ist die Wärme beim Drucken gleichmäßig zu verteilen, um hohe Temperaturgradienten zu vermeiden. Dafür sind weitere Forschungen in Planung. An dem Forschungsprojekt sind neben Wissenschaftlern der Technischen Universität München, der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung und der Universität Potsdam, auch die Siemens Energy GmbH & Co KG beteiligt.