Rotorkeile für Turbogeneratoren beschichten: CuNi2SiCr per LMD

Veröffentlichtes Industrieprojekt

Rotorkeile für Turbogeneratoren beschichten: CuNi2SiCr per LMD

Für Rotorkeile von Turbogeneratoren haben wir eine Beschichtung mit Laserauftragschweißen (LMD) entwickelt, die mehr leisten musste als Verschleiß- und Korrosionsschutz. Der Grundwerkstoff aus Kupfer durfte keinen Schaden nehmen, und die Temperatur musste während des Auftrags geregelt werden. Zudem sollte die Schicht gleichmäßig werden, und mehrere Keile sollten sich mit vertretbarem Aufwand wiederholt beschichten lassen.

Video: Rotorkeile aus Kupfer mit LMD beschichten

[Video: Rotorkeile aus Kupfer mit LMD beschichten – Hochkant-Video, 24 Sekunden, Cloudflare Stream 5afd9242832c3fc06063430295a2f640, Vorschaubild rotor-wedges-after-copper-coating.webp – Label: Hochkant-Video – LMD-Beschichtung mit Kupferlegierung – Beschreibung DE (nur einmal ausgeben): Das Video zeigt die lokale LMD-Beschichtung eingespannter Rotorkeile mit einer Kupferlegierung – bei temperaturgeführter Prozessplanung. – Alt-Text Vorschaubild: Video: LMD-Beschichtung eingespannter Rotorkeile mit Kupferlegierung]

Kern des Projekts ist eine LMD-Beschichtung aus CuNi2SiCr – mit Vorwärmen des Grundwerkstoffs, Temperaturüberwachung und Beschichtung in Serie.

Projekt im Überblick

Das Problem: Verschleiß und Korrosion an Rotorkeilen

Rotorkeile sind kritische Bauteile in Turbogeneratoren. Ihr Oberflächenzustand kann Zuverlässigkeit, Lebensdauer und Wartungsplanung beeinflussen. Konkret ging es um Verschleiß und Korrosion an Rotorkeilen unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen.

Die technische Aufgabe ging über eine härtere Schicht hinaus:

• Die Schicht muss vor Verschleiß und Korrosion schützen.
• Der Grundwerkstoff aus Kupfer muss tragfähig bleiben.
• Der Laserprozess muss Absorption und Wärmefluss beherrschen.
• Schichtdicke und Gleichmäßigkeit müssen kontrolliert sein.
• Werden mehrere Keile beschichtet, soll die wiederholte Bearbeitung effizient sein.
• Prüf- und Freigabeanforderungen müssen zur Beanspruchung des Bauteils passen.

Beschichtungsziel

Ziel war eine CuNi2SiCr-Schicht, die die Oberfläche der Rotorkeile gegen Verschleiß und Korrosion verbessert, ohne den Grundwerkstoff aus Kupfer zu schädigen. Die Schicht sollte gleichmäßig sein, und die Beschichtung sollte sich für mehrere Keile wiederholen lassen.

Mehrere Keile in einem Durchgang

Das Projekt zeigt auch: Werden mehrere Rotorkeile parallel beschichtet, sinkt die Prozesszeit, ohne dass die Qualität leidet. Das ist für Wiederholteile wirtschaftlich wichtig.

Chargenweises Beschichten kann sinnvoll sein, wenn

• die Bauteile so ähnlich sind, dass dieselbe Spannvorrichtung passt,
• sich die Wärmeführung über alle Teile beherrschen lässt,
• für alle Teile dieselben Prüfkriterien gelten,
• Handhabung und Dokumentation von Anfang an geplant sind.

Ergebnis

Wir haben für Rotorkeile von Turbogeneratoren eine LMD-Beschichtung aus CuNi2SiCr entwickelt. Sie verbindet passende Werkstoffwahl, auf Kupfer abgestimmtes Wärmemanagement, Temperaturüberwachung und Serienbeschichtung.

Was der Einkauf daraus mitnehmen kann

Das Projekt zeigt: Beschichtungen auf Kupfer sollten Sie als vollständige Prozesskette behandeln.

• Vom Betriebs- und Schadensbild des Bauteils ausgehen.
• Verhalten und Wärmeempfindlichkeit des Kupfer-Grundwerkstoffs prüfen.
• Die Beschichtung nach Funktion und Verträglichkeit wählen.
• Vorwärmen oder Absorptionsstrategie vor dem Auftrag planen.
• Die Temperatur während des Auftrags überwachen und regeln.
• Mehrere Teile nur dann gemeinsam beschichten, wenn die Qualität darunter nicht leidet.
• Prüf- und Freigabenachweise vor der Fertigung festlegen.

Diese Unterlagen brauchen wir für Ihr Kupferbauteil

Bitte senden Sie uns:

• Zeichnungen, CAD-Daten oder Fotos des Rotorkeils oder Kupferbauteils
• Grundwerkstoff und Wärmebehandlungszustand, sofern bekannt
• aktuelle Fotos von Verschleiß, Korrosion oder Schäden
• Abmessungen der zu beschichtenden Zone und Ziel-Schichtdicke, sofern bekannt
• gewünschten Beschichtungswerkstoff, falls bereits festgelegt
• Einsatzumgebung und Schadensbild
• Temperaturgrenzen oder Einschränkungen beim Grundwerkstoff
• geforderte Endoberfläche und Toleranz
• Stückzahl und ob Folgechargen geplant sind
• Prüf- und Dokumentationsanforderungen
• ob wir Fotos, Videos, Firmennamen oder Prozessdetails veröffentlichen dürfen

Weiterführende Seiten

• Laserbeschichten – unsere Leistung
• Werkstoffe – Kupfer und Legierungsfamilien
• Werkstoffauswahl fürs Laserbeschichten: Fe-, Ni- oder Co-Basis?

Beschichtung prüfen lassen

Senden Sie uns Fotos, Grundwerkstoff, Beschichtungsziel, Temperaturgrenzen, Stückzahl und Prüfanforderungen. Wir prüfen, ob die Beschichtung machbar ist.

Machbarkeit anfragen · Projekte ansehen

Bilder zum Projekt

Beschichtete Oberfläche zum Schutz vor Verschleiß und Korrosion.

Rotorkeile vor der LMD-Beschichtung. Zu sehen sind Einspannung und Zugänglichkeit für den temperaturgeführten Auftrag.

Hinweis: Die Angaben beschreiben dieses Projekt. Sie sind keine Freigabe oder Garantie für andere Bauteile und Werkstoffe.