Blitzreparatur für Turbinen

Innovation – Neues Laserverfahren

Ein neues Laser-Verfahren aus Jülich ermöglicht schnelle und einfache Reparaturen von Keramikschutzschichten in Turbinen, indem es ohne Vakuum und mit geringem Energieaufwand schützende Keramikstrukturen direkt vor Ort erzeugt.

Juni 2024



Dr. Daniel Emil Mack im Interview

Dr. Daniel Emil Mack vom Institut für Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren gibt Einblicke in ein neues Laserverfahren, das Turbinen schnell und günstig reparieren kann.

Herr Mack, Sie und Ihr Team haben eine neue Methode entwickelt, um Turbinen zu reparieren. Wie funktioniert sie?

Es handelt sich um ein Laserverfahren, bei dem Keramikpulver auf eine Oberfläche aufgetragen und geschmolzen wird. Dabei bewegen sich der Laserstrahl und die Pulverzufuhr mit einer Geschwindigkeit von wenigen Millimetern pro Sekunde von der Oberfläche weg.

Auf diese Weise entstehen einige Zehntelmillimeter große, eng aneinander stehende Mikrosäulen. Diese Struktur ist hitzebeständig und hält auch häufige Temperaturwechsel aus.

Welches Problem löst das?

In Gas- und Flugzeugturbinen herrscht extreme Hitze, bis zu 1.500 Grad Celsius. Das halten die Bauteile der Turbinen nur aus, weil sie mit einer schützenden Keramikschicht über-zogen sind.

Diese nutzt sich aber mit der Zeit ab. Dann müssen die Bauteile demontiert, im Säurebad von der alten Schicht befreit, neu beschichtet und wieder eingebaut werden. Das dauert Tage bis Wochen.

Mit unserem Verfahren dagegen können kleinere Schäden repariert werden, ohne die Teile auszubauen. Die Laser könnten zum Beispiel an Roboter angebaut werden, die die Reparatur vor Ort übernehmen. Das spart Zeit und Geld.

Wie geht es jetzt weiter?

Das Verfahren ist zum Patent angemeldet. Aus der Industrie erhalten wir positives Feedback. Uns fehlt jedoch noch ein Kooperationspartner, mit dem wir die Methode bis zur Marktreife weiterentwickeln können.

Probe mit Mikrosäulen

die durch das neue Laser-Verfahren wenige Millimeter groß und eng aneinander wachsen

Neue Technologien und Verfahren des Forschungszentrums nutzen und weiterentwickeln

Bildnachweis Titelbild: Forschungszentrum Jülich mit Stable Diffusion, 2024
Redaktion: SeitenPlan

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Letzte Änderung: 26.06.2024