Gas und Dampfturbinen
Gas- und Dampfturbinen sind unverzichtbare Maschinen zur Energieerzeugung ‒ wir benötigen sie sowohl im täglichen Leben als auch für spezielle Antriebsvorrichtungen in der Luft- und Raumfahrt und anderen Industrien. Diese Maschinen laufen in der Regel unter extrem hohen Belastungen und Geschwindigkeiten und stellen hohe Anforderungen an Komponenten wie Getriebe und Schaufelblätter.
Das ISF®-Verfahren von REM ist eine isotrope Superfinishing-Technik, die aufgrund ihrer hohen Prozesszuverlässigkeit/Wiederholbarkeit und ihrer einzigartigen Prozessmerkmale und -vorteile seit über dreißig Jahren zum Polieren der Oberflächen von Gas- und Dampfturbinenschaufeln/Verdichterschaufeln eingesetzt wird.
Für Anwendungen bei Schaufelblättern und Verdichterschaufeln hat sich das ISF-Verfahren bewährt, da es extrem niedrige Oberflächenrauigkeiten (<0,05 µm) auf gefrästen oder kugelgestrahlten Oberflächen erzeugt und gleichzeitig wichtige Schaufelgeometrien wie Vorder- und Hinterkanten, Schaufelspitzen und Schwalbenschwänze beibehält. Die durch das ISF-Verfahren erzeugte Oberflächenstruktur sorgt nachweislich für einen höheren Grad an Sauberkeit im Betrieb, wodurch nicht nur der Wirkungsgrad der Turbine aufgrund der verbesserten laminaren Strömungseigenschaften der ISF®-Oberfläche erhöht wird, sondern dieser Wirkungsgrad auch über Tausende von Betriebsstunden der Turbine erhalten bleibt. Aufgrund der einzigartigen chemisch-mechanischen Natur des ISF-Verfahrens hat dieses auch eine passivierende Wirkung auf Edelstahllegierungen, was zu einer erhöhten Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion führt.
Bei Getriebeanwendungen erhöht das ISF-Verfahren nachweislich die Lebensdauer des Getriebes, insbesondere unter den hohen Last- und Drehzahlbedingungen, die in einem Turbinengenerator üblicherweise auftreten. Die Erhöhung der Lebensdauer ergibt sich aus verbesserter Lastverteilung, reduzierter Oberflächenreibung und verbesserter Beständigkeit gegen Fressen.
Das ISF-Verfahren stellt eine erhebliche Verbesserung der Prozesssteuerung, der Wiederholbarkeit und des Endprodukts im Vergleich zu Standard-Schleifverfahren und Hand-/Roboter-Bandschleifvorgängen dar. Schließlich wurde das ISF-Verfahren erfolgreich zur Reparatur/Überholung gebrauchter, leicht beschädigter Übersetzungsgetriebe und Gas-/Dampfturbinen-Verdichterschaufeln eingesetzt.
TYPISCHE ANWENDUNGEN DES ISF-VERFAHRENS BEI GAS- UND DAMPFTURBINEN:
- Verdichterschaufeln
- Hot Section oder Hot Side-Schaufelblätter
- Blisks
- Zusatzantrieb-Getriebe
BAUTEILVORTEILE FÜR ANWENDUNGEN BEI GAS- UND DAMPFTURBINEN
- Reduzierte Reibung/Rauheit
- Erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Graufleckigkeit
- Erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Fressen
- Erhöhte Beständigkeit gegen Kontakt- und Biegeermüdung
- Erhöhte Lebensdauer der Teile/reduzierter Verschleiß
- Verringerte Schmiermittel-/Systembetriebstemperaturen
- Geringere Vibrationen und Geräuschentwicklung
- Erhöhte zulässige Leistungsdichte/Tragfähigkeit der Bauteile
- Reduzierte Schmieranforderungen und -kosten (Verschleißschutzadditive usw.)
- Erhöhtes Schmiermittel-Lambda-Verhältnis
- Erhöhte Kraftstoffeffizienz/Betriebseffizienz
- Erhöhtes durchschnittliches Wartungsintervall
- Verbesserte Laminarströmungseigenschaften/reduzierte Turbulenzen
- Kein Einbremsen erforderlich
- Reduzierte Garantie- und Wartungskosten
- Erhöhte Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion
- Erhöhte Sauberkeit während des Betriebs
- Potenzial zur Überholung gebrauchter Getriebe/Verdichterschaufeln
PRODUKTIONSVORTEILE FÜR ANWENDUNGEN BEI GAS- UND DAMPFTURBINEN
- Eliminiert abrasive Schleifvorgänge
- Eliminiert das Polieren von Hand bzw. das Roboterpolieren
- Potenzial zur Reduzierung der Anforderungen an die Fräsoberflächenbearbeitung
- Potenzial zur Eliminierung von Beschichtungsanforderungen
- Potenzielle Reduzierung der Anforderungen an die Oberflächengüte beim Schleifen
GÄNGIGE GAS- UND DAMPFTURBINENLEGIERUNGEN, BEI DENEN REM HELFEN KANN:
- Standard-Zahnradstähle (z. B. SAE 4340, DIN 34CrNiMo6)
- Spezialstähle (z. B. M50/M50 NIL, SAE 4122-MOD)
- Edelstahl (z. B. 15-5 PH, 17-4 PH, Serie 300, Serie 400)
- Aluminiumlegierungen
- Titan-Legierungen (z. B. Ti 6Al-4V)
- Superlegierungen (z. B. Inconel® 625, Inconel® 718, Hastelloy® X, JBK-75, NASA HR1)
GÄNGIGE METHODEN ZUR BEARBEITUNG VON GAS- UND DAMPFTURBINENKOMPONENTEN, DIE DURCH DAS ISF-VERFAHREN VERBESSERT WERDEN KÖNNEN:
- Guss
- Geschmiedete Bauteile
- Fräsen
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