KW 11/2018

Grüne Schmiedekunst des 21. Jahrhunderts

Beispiel einer geschmiedeten TiAl-Schaufel - © Leistritz
Beispiel einer geschmiedeten TiAl-Schaufel - © Leistritz
Die Luftfahrt will grüner werden. Um das zu schaffen, arbeiten Forschungseinrichtungen und Industrie gemeinsam an der Entwicklung und Industrialisierung von leichten Materialien, die das Gewicht der Flugzeuge senken. So lassen sich auch die Energieeffizienz erhöhen und die CO2-Emissionen reduzieren. Einen wichtigen Beitrag im Triebwerksbereich leisten neue Werkstoffe aus der Klasse der Titanaluminide. Die Leistritz Turbinentechnik GmbH mit ihrem Hauptsitz in Remscheid hat die Entwicklung dieser neuen Werkstoffklasse aktiv begleitet und unter anderem ein Schmiedeverfahren entwickelt, das die erfolgreiche umformtechnische Verarbeitung dieser extrem spröden, intermetallischen Materialien ermöglicht.

Der Platz der Titanaluminide in modernen Triebwerken ist die Niederdruckturbine. Wo traditionell nur Nickelmaterialien, welche höchste Temperaturen standhalten, eingesetzt werden konnten, sitzen jetzt Turbinenschaufeln aus dem gerade mal halb so schweren Werkstoff Titanaluminid – und bewähren sich.

Isothermschmieden – die Lösung für widerspenstige Fälle!
Der Weg zur ersten perfekten, das heißt riss- und lunkerfreien Schmiedeschaufel war nicht einfach: Der Werkstoff ist extrem spröde und lässt sich durch herkömmliche Schmiedemethoden nicht formen. Der Schlüssel zum Erfolg war die Entwicklung eines Isotherm-Schmiedeverfahrens, eines Verfahrens mit extrem genauer Temperaturführung, das der geringen Umformbarkeit des intermetallischen Materials angepasst ist. Dabei werden die Rohteile auf einer hydraulischen Presse langsam und kontinuierlich bei konstant hoher Temperatur in die Endform gebracht.

Grüne Luftfahrt made in Germany
Die Leistritz Turbinentechnik GmbH ist das erste und bislang einzige Unternehmen weltweit, das Titanaluminid schmieden kann. Dieses Alleinstellungsmerkmal zeigt einmal mehr die globale Vorreiterrolle der deutschen Luft- und Raumfahrtbranche. Im Laufe der letzten Jahre wurde eine neue Fertigungslinie für diese neue Produktklasse im Remscheider Werk installiert und der Serienhochlauf realisiert. Die geschmiedeten Turbinenschaufeln werden in Triebwerken für den Airbus A320Neo eingesetzt.

Titanaluminid eröffnet der Luftfahrt neue Horizonte. Durch sie werden Triebwerke noch ressourcenschonender, kraftstoffsparender und sauberer, denn jede Gewichtsreduzierung wirkt sich senkend auf Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen aus. Der neue Werkstoff leistet damit einen wichtigen Beitrag, um die ehrgeizigen Klimaschutzziele der Luftfahrtbranche zu erreichen.