Additive Prozesskette zur Instandsetzung von Bauteilen: Aufbau, Reparatur und Modellbildung

Komplexe Bauteile ohne Fügestellen sind die Spezialität additiver Verfahren. Immer deutlicher wird der Wert dieser Technologie für den Turbomaschinenbau, etwa bei der Fertigung von Turbinenschaufeln mit inneren Kühlstrukturen. Wichtig für vorbildgetreue Turbinenkomponenten: Die Technologie ermöglicht die Fertigung von Freiformen und Hinterschnitten, von außen- und innenliegenden filigranen, komplexen Strukturen als Einzelteil - und das in einem einzigen Arbeitsschritt. Des Weiteren benötigen additive Verfahren keine formgebenden Werkzeuge und weisen demnach kürzere Prozessketten im Vergleich zu konventionellen Herstellungsverfahren auf. Wirtschaftliche Vorteile kommen vor allem bei kleinen Losgrößen und Bauteilabmessungen zur Geltung. In diesem Artikel werden am Beispiel einer Turbinenschaufel Schlüsseltechnologien einer additiven Prozesskette gezeigt. Zunächst erfolgt die additive Fertigung einer Turbinenschaufel mittels Selective Laser Melting (SLM). Das Verfahren ermöglicht die Integration innenliegender Kühlkanäle. An dieser Schaufel wird anschließend mittels Laser-PulverAuftragschweißen (LPA) die Reparatur unterschiedlicher Beschädigungen demonstriert. Im nächsten Schritt der Prozesskette bietet ein optischer 3D-Scan der Schaufel die Möglichkeit zur Qualitätskontrolle und zum Vergleich der Bauteilabmessungen mit der Sollgeometrie