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Besser per SLM

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Tur­bi­nen­schau­fel eines Jet-Triebwerks, pro­du­ziert mit­tels selek­ti­vem Laser­schmel­zen (SLM) mit kom­ple­xer Geo­me­trie | Foto: ILT

Selek­ti­ves Laser­schmel­zen für kom­plexe Bauteile.

Bis Ende Mai erprobte im Rah­men des EU-Projektes „Fan­ta­sia“ („Fle­xi­ble and near-net-shaped gene­ra­tive manu­fac­tu­ring chains and rea­pair tech­no­lo­gies for com­ple­xed shaped aero engine parts“) das Fraunhofer-Institut für Laser­tech­nik (ILT) die Mög­lich­kei­ten des selek­ti­ven Laser­schmel­zens. Und das für so hoch belast­bare Bau­teile wie Tur­bi­nen­schau­feln von Jet-Triebwerken.

Die Ergeb­nisse stim­men posi­tiv, denn die per SLM erzeug­ten Kom­po­nen­ten sind laut ILT min­des­tens genauso hoch­wer­tig wie kon­ven­tio­nell her­ge­stellte Pen­dants. Noch aber sei SLM nicht für jeden Tur­bi­nen­werk­stoff geeig­net, so das ILT, bis­lang habe man mit „Inco­nel 718, einer Nickelbasis-Superlegierung und Tit­an­le­gie­run­gen sehr gute Resul­tate erzielt.

Beim SLM wird das Werk­stück wird der pul­ve­rige Werk­stoff schicht­weise auf­ge­tra­gen und per Laser dann ent­spre­chend der Werkstück-Geometrie zum Schmel­zen gebracht. Da die Schicht­di­cken zwi­schen 30 und 100 Mikro­me­tern vari­ie­ren, dau­ert die Her­stel­lung grö­ße­rer Teile noch rela­tiv lange – daher denkt man am ILT an eine dyna­mi­sche Varia­tion des Strahl­durch­mes­sers. Für Kon­tu­ren sei dann ein klei­ne­rer Strahl zustän­dig, für flä­chige Berei­che ein grö­ße­rer Strahl – dadurch könnte das Tempo um den Fak­tor 10 steigen.

Auf der ande­ren Seite lockt SLM mit ganz eige­nen Poten­zia­len, so las­sen sich Geo­me­trien – etwa Hin­ter­schnitte oder Hohl­kam­mern – her­stel­len, die man mit kon­ven­tio­nel­len Metho­den schlicht­weg nicht rea­li­sier­bar sind. Und: Die Durch­lauf­zei­ten bei der Instand­set­zung – hier von Jet­tur­bi­nen – redu­zie­ren sich nach ILT-Angaben um min­des­tens 40 Pro­zent, die Mate­ria­ler­spar­nis liege bei 50 Pro­zent und die Kos­ten­re­du­zie­rung bei 40 Prozent.

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www​.ilt​.fraun​ho​fer​.de

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