Optimierter Produktionspfad für Flugtriebwerksscheiben
Dank der Finanzierung durch die EU konnten die Forscher des Projekts RORC (Rolled-only IN718 ring-shaped components) einen robusten und zuverlässigen Nur-Ringwalz-Fertigungsweg für die Herstellung von Niederdruckturbinenscheiben aus einer nickelbasierten Legierung (IN718) entwickeln und erfolgreich validieren. Die Projektpartner begannen mit der Entwicklung eines fortschrittlichen prädiktiven Ringwalz-Modellierungstools. Sie führten Laborexperimente durch, um das Verhalten der Legierung bei Bedingungen zu beschreiben, die die tatsächlichen Ringwalz-Bearbeitungsabfolgen nachempfinden. Das RORC-Team stellte allein durch Walzen fünf Ringe im vollen Maßstab her. Diese wurden daraufhin mit geometrisch ähnlichen gesenkgeschmiedeten Ringen getestet, um die Wettbewerbsfähigkeit des neuen Verfahrenswegs zu beweisen. Die Ergebnisse zeigen das Potential und die Beschränkungen der aktuellen Ringwalz-Technologie auf und liefern Beweise für deren Weiterentwicklung. Die Forscher demonstrierten die Verarbeitung der IN718-Turbinenscheiben allein durch Ringwalzen mit Eigenschaften, die mit den Scheiben vergleichbar sind, die durch die aktuelle Gesenkschmiede-Fertigungstechnologie hergestellt worden sind. Dies wird zur effizienteren Nutzung von Rohstoffen und geringeren Fertigungskosten führen. Außerdem erlangten die Forscher Know-how und neues technisches Wissen, durch das sie Konstruktionsänderungen für aktuelle Walzwerke vorschlagen können, sodass in diesen anschließend mit einer Kapazität Scheiben gewalzt werden können, welche selbst die Kapazität der größten aktuellen Walzwerke bei Weitem übersteigt. Dadurch wird man die höheren Voraussetzungen zukünftiger Triebwerken mit großem Durchmesser, mit denen aufgrund der aktuellen Entwicklungen zu rechnen ist, leichter erfüllen können. Die RORC-Forscher erreichten ein Nur-Walz-Verfahren für Flugtriebwerksturbinenscheiben vor, indem sie den Schritt des Gesenkschmiedens und die dafür benötigten Werkzeuge aus dem Verfahren entfernten. Dies sollte zu einer deutlich höheren wirtschaftlichen Rentabilität führen. Durch das Projekt wird auch die Wettbewerbsfähigkeit gefördert, da in der EU Niederdruckturbinenscheiben mithilfe der Nur-Ringwalz-Technologie direkt gefertigt werden können. So werden Kosten eingespart, wohingegen die Anzahl potenzieller Zulieferer im Vergleich zur herkömmlichen Gesenkschmiedefertigung steigt.
Schlüsselbegriffe
RORC, ringförmige IN718-Komponenten, Niederdruckturbinenscheiben, Nur-Ringwalz-Technologie
