After Aero Vein Segment

Oberflächenveredelung für Gas- und Dampfturbinenanwendungen

Gas- und Dampfturbinen sind unverzichtbare Maschinen zur Energieerzeugung ‒ wir benötigen sie sowohl im täglichen Leben als auch für spezielle Antriebsvorrichtungen in der Luftfahrt und anderen Industrien.  Diese Maschinen laufen in der Regel unter extrem hohen Belastungen und Geschwindigkeiten und stellen hohe Anforderungen an Komponenten wie Getriebe und Tragflächen.

Das ISF® -Verfahren von stellt eine isotrope Superfinishing-Technologie dar, die aufgrund ihrer hohen Prozesszuverlässigkeit/Wiederholbarkeit und ihrer einzigartigen Prozessmerkmale und -vorteile seit über dreißig Jahren zum Polieren der Oberflächen von Gas- und Dampfturbinenschaufeln/Kompressorschaufeln eingesetzt wird.

Für Anwendungen bei Tragflächen und Kompressorschaufeln hat sich das ISF-Verfahren bewährt, da es extrem niedrige Oberflächenrauigkeiten (<2µin / 0,5 µm) auf gefrästen oder kugelgestrahlten Oberflächen erzeugt und gleichzeitig wichtige Schaufelgeometrien wie Vorderkanten, 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 Drehzahlbetriebsbedingungen, die in einem Turbinengenerator üblicherweise auftreten.  Die Erhöhung der Lebensdauer ergibt sich aus verbesserter Lastverteilung, reduzierter Oberflächenreibung und verbesserter Beständigkeit gegen Kratzer.

Das ISF-Verfahren stellt eine erhebliche Verbesserung der Prozesssteuerung, der Wiederholbarkeit und des Endprodukts im Vergleich zu Standard-Schleifverfahren und Hand-/Roboter-Bandverfahren dar.  Schließlich wurde das ISF-Verfahren erfolgreich zur Reparatur/Überholung gebrauchter, leicht beschädigter Übersetzungsgetriebe und Gas-/Dampfturbinenkompressorschaufeln eingesetzt.

Typische Anwendungen des ISF-Verfahrens bei Gas- und Dampfturbinen:

  • Kompressorschaufeln
  • Hot Section oder Hot Side-Schaufelblätter
  • Blisk
  • Zubehör Antrieb

Komponentenvorteile für Anwendungen bei Gas- und Dampfturbinen

  • Reduzierte Reibung/Rauheit
  • Erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Micropitting
  • Erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Verkratzen
  • Erhöhte Beständigkeit gegen Kontakt- und Biegeermüdung
  • Erhöhte Lebensdauer der Teile/reduzierter Verschleiß
  • Reduzierte Schmiermittel-/Systembetriebstemperaturen
  • Reduzierte Vibrationen und Geräuschentwicklung
  • Erhöhte zulässige Leistungsdichte/Tragfähigkeit der Komponenten
  • Reduzierte Schmieranforderungen und -kosten (Verschleißschutzadditive etc.)
  • 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/Kompressorschaufeln

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)
  • Rostfreie Stähle (z. B. 15-5 PH, 17-4 PH, Serie 300, Serie 400)
  • Aluminiumlegierungen
  • Titan-Legierungen (z. B. Ti 6Al-4V)
  • Superlegierungen auf Nickelbasis (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:

  • Gusseisen
  • Geschmiedete Komponenten
  • Fräsen

Sind Sie daran interessiert, mehr zu erfahren, ein Projekt zu starten, oder haben Sie eine Anfrage, die hier nicht aufgeführt wird?  Kontaktieren Sie uns noch heute, um zu erfahren, wie wir Ihnen bei der Lösung Ihrer Oberflächenbehandlungs-/ Polieranforderungen helfen können.