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Testen von Beschichtungen für Turbinenschaufeln im Labor

10.12.2013
Der Erfinder Stefan Lampenscherf widmet sich bei der globalen Siemens-Forschung Corporate Technology seit rund zehn Jahren vor allem der Frage, wie die Eigenschaften und die Lebensdauer von keramischen Schutzschichten prognostiziert werden können.

Diese Informationen werden sowohl für die Konstruktion einzelner Bauteile als auch für die Festlegung der Wartungsintervalle von Gasturbinen benötigt. Eine Gasturbine ist ein Beispiel hoher Ingenieurskunst bei Siemens.



Höchste Wirkungsgrade zu wettbewerbsfähigen Kosten erreichen die Forscher und Entwickler nur durch das Zusammenspiel vieler Faktoren. Ein wichtiger Punkt ist die Beschichtung der Turbinenschaufeln, die durch hohe Temperaturen, enorme rotationsbedingte Fliehkräfte und große Strömungsgeschwindigkeiten innerhalb der Turbine extremen Belastungen ausgesetzt sind.

Damit der metallische Grundwerkstoff, aus dem die Schaufeln gegossen wurden, bei Verbrennungstemperaturen bis oberhalb des Schmelzpunktes nicht geschädigt wird, sind sie mit einer Keramikschicht geschützt.

Zum Testen neuer Schaufelbeschichtungen hat er deshalb etliche Verfahren entwickelt, die im Labor vorhersagen können, wie sich das Material unter den realen Bedingungen in der Turbine verhalten wird. Dafür werden spezielle Proben nach seinen Vorgaben hergestellt.

Diese Proben untersucht Lampenscherf mit seinem Team bzgl. ihrer Eigenschaften und Stabilität in speziell entwickelten mechanischen und thermischen Testverfahren. Die Messdaten und Materialeigenschaften werden dann zur Simulation der Wärmedämmschichten unter realen Bedingungen verwendet.

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens InnovationNews
Weitere Informationen:
http://www.siemens.de/innovation

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