ECEMP E1 Phase 2: Weiterentwick­lung von neuartigen effizienten Methoden zur Entwicklung von Herstellprozes­sen für Feingussbautei­le - Probabilisti­sche Optimierung des konventionellen Feingussprozes­ses für Gasturbinen­schaufeln

Beschreibung:

An Turbinenschaufeln von Flugtriebwerken und stationären Gasturbinen werden aus wirtschaftlichen und ökologischen Gründen immer höhere Anforderungen gestellt. Dabei treten Beanspruchungen auf, die an die Grenze der Werkstoffbelastbarkeit gehen. Geometrische Fertigungstoleranzen und streuende Gefügequalität und Porosität, die während des Gießprozesses auftreten, haben einen großen Einfluss auf die Belastbarkeit des Turbinenschaufelwerkstoffes und damit auf die Lebensdauer der Turbinenschaufel.

Um diese Produktionsstreuungen bei gleichzeitig deutlich kürzerer Entwicklungszeit für den Gussprozess zu reduzieren, soll im Projekt ECEMP E1 die vollständige Prozesskette von der Gießprozessentwicklung bis zur Bauteilprüfung am Beispiel von gekühlten Schaufeln für Gasturbinen abgebildet und probabilistisch analysiert werden.

Am Lehrstuhl von Prof. Vogeler sollen die probabilistischen Untersuchungen des Gießprozesses durchgeführt werden. Dadurch soll neben einer Verbesserung der Effizienz und der Robustheit des Herstellungsprozesses eine Steigerung der Qualität des Gießproduktes ermöglicht werden. Weiterhin soll die Verteilung der Materialqualität über die Schaufel in Abhängigkeit von geometrischen und gießtechnischen Parametern erfasst und der Lebensdauerberechnung (FE-Rechnungen) zur Verfügung gestellt werden. Dadurch wird eine zuverlässigere Lebensdauerbewertung der Turbinenschaufeln ermöglicht.