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Additive Fertigung 3D-Druck als Reparaturmethode

Von Jule Hoher 2 min Lesedauer

Anbieter zum Thema

LIGHTWAY GmbH & Co. KG
RWE Power AG

Das Unternehmen RWE Power nutzt additive Verfahren, um Reparaturen an Druckbauteilen oder Schweißverbindungen durchzuführen. Durch die optimale 3D-Geometrie können gezielt lokale Verbesserungen vorgenommen werden.

Das Unternehmen RWE Power nutzt den 3D-Druck, um Teile für Reparaturzwecke herzustellen. Im Kraftwerk Neurath wird diese Technik bereits seit längerem durchgeführt.(Bild: Gemeinfrei // Pixabay)
Das Unternehmen RWE Power nutzt den 3D-Druck, um Teile für Reparaturzwecke herzustellen. Im Kraftwerk Neurath wird diese Technik bereits seit längerem durchgeführt.
(Bild: Gemeinfrei // Pixabay)

Schäden an Formstücken bedeuten meistens einen Stillstand der Anlagen von bis zu drei Tagen. Konventionelle Reparaturen der Membranwände sind sehr aufwändig und können zu erneuten Problemen führen. Das liegt vor allem an der komplexen Geometrie sowie an hohen montagebedingten Eigen- und Schweißspannungen.

Additiv gefertigte Kesselbauteile

Das Kraftwerk Neurath nutzt schon seit längerem 3D-Drucker, um Kunststoffteile eigens herzustellen und für Reparaturzwecke zu nutzen. Dazu wurde auch untersucht, welche Merkmale die Konstruktionen eines drucktauglichen Designs aufweisen müssen. Druckbauteile aus Stahl habe man laut Michael Göres, Projektleiter von RWE Power, bisher noch nicht additiv hergestellt. Stephan Kuhlen, Kesselreferent im Kraftwerk Neurath und Initiator erklärt, dass es an Ausgangswerkstoffen und Betriebserfahrung mangele.

In einer Machbarkeitsstudie erprobte das Team zusammen mit dem Werkstofflabor von TÜV Rheinland, die benötigten Bauteile zu produzieren. Schrittweise wurden dabei Werkstoffe und Fertigungsverfahren präqualifiziert, die Druckbarkeit geprüft und geeignete Dienstleister gesucht. Zusätzlich untersuchte die Zugelassene Überwachungsstelle (ZÜS) dabei die Qualität sowie die schweißtechnische Verarbeitung mit Rohr- und Blechmaterial.

Werkstoffe per SLM-Druck

Das Selective Laser Melting (SLM) Verfahren stellte zunächst eine Herausforderung dar. Aufgrund des fehlenden, geeigneten Pulvers musste erst eine durch chemische und optische Methoden geprüfte Sonderverdüsung durchgeführt werden. Lightway GmbH untersuchte dabei die passenden SLM-Laserparameter, um eine poröse Bauteilstruktur zu vermeiden.

Nach mehreren Werkstoffproben, bei welchen die Eigenschaften und Stabilität des SLM-Verfahrens getestet wurden, druckte man erste Bauteile bei Lightway. Davon wurden vier durch RWE und TÜV qualifiziert. Im Jahr 2021 konnten die Projektpartner offiziell bestätigen, dass die 3D-gedruckten Druckbauteile herstellbar und an „konventionelle“ Rohre schweißbar wären. Zwei weitere Bauteile von Lightway wurden im Kraftwerk Neurath per Computertomografie begutachtet, um dann im Sommer 2021 erstmals im Betrieb genutzt zu werden. Nachdem das innovative Projekt erfolgreich getestet wurde, plant RWE derzeit, weitere Reparaturen mittels additiver Verfahren zu entwickeln.

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