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Einkristall-Gießen – Einkristall-Gusstechnik für große Gasturbinenschaufeln
Gerichtet erstarrte und einkristalline Bauteile werden bereits seit vielen Jahren sowohl in Flugzeugturbinen als auch in kleineren Turbinen zur landgestützten Stromerzeugung eingesetzt. Der Einsatz des Einkristallverfahrens für stationäre Großgasturbinen wird jedoch durch die Bildung von Kornfehlern bei großen und komplexen Turbinenschaufeln eingeschränkt und erschwert so die Herstellung von energieeffizienten und kostengünstigen stationären Gasturbinen. Das Gießereiinstitut der RWTH Aachen University hat ein neues Gießverfahren entwickelt, das diese Schwierigkeit überwindet und eine deutliche Verringerung der Bildung von Kornfehlern ermöglicht und gleichzeitig die Qualität einkristalliner Bauteile verbessert.
Kommerzielle Anwendung: Bei der einkristallinen Erstarrung von Groß-gasturbinenschaufeln entstehen Kornfehler häufig als Folge heterogener Zellenbildung, die mit der Formgeometrie der Bauteile zusammenhängt. Das innovative einkristalline HC-Gießverfahren ermöglicht die effektive Steuerung der Temperaturzustände während des Gießvorgangs und des Verlaufs der Liquidus-Isotherme während der Erstarrung. Die Fehlkornbildung kann unterdrückt und somit eine qualitativ hochwertige Einkristall-Turbinenschaufel hergestellt werden.
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Dipl.-Ing. Alfred Schillert
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