Feinguss Tital und RWTH Aachen forschen nach Gießverfahren für große Triebwerks-Turbinenschaufeln

Der Feinguss-Spezialist Tital, Bestwig, ist mit dem An-Institut Access der RWTH Aachen sowie weiteren Industriepartnern eine Forschungspartnerschaft eingegangen. Ziel der Verzahnung von Wissenschaft und Praxis ist es, ein effizientes Gießverfahren für Triebwerksteile aus der intermetallischen Legierung Gamma Titan-Aluminid (Gamma TiAl) zu entwickeln.

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Gamma TiAl ist leicht und hitzebeständig und eignet sich insbesondere für die Herstellung von Flugzeugtriebwerken. Dieser Anwendungsbereich sei ein Markt mit Wachstumpotenzial, heißt es. Daher hat sich der Feinguss-Spezialist Tital mit Industriepartnern zusammengetan, um in die Entwicklung eines effizienten Gießverfahren zu investieren. Das Projekt wird seitens des Wirtschaftsministeriums der Landesregierung NRW mit 2,5 Mio. Euro gefördert. Es werden eines der ehrgeizigsten Triebwerksbau-Technologieprojekte in Nordrhein-Westfalen sein.

Bei Gamma TiAl handelt es sich um eine intermetallische Legierung zwischen Aluminium und Titan. Sie existiert bereits seit knapp 30 Jahren, stellt die Industrie jedoch nach wie vor vor große Herausforderungen.

Schwierige Be- und Verarbeitung von Gamma TiAl

Zur Problematik der Verarbeitung von Gamma TiAl erklärt Hans-Peter Nicolai, der bei Tital mit dem Forschungsprojekt befasst ist: „Die Legierung kann weder gut gefräst, gedreht oder gebohrt, noch kann sie gut geschmiedet werden.“ Übrig bleibe zur Herstellung von Gamma-TiAl-Teilen aus ökonomischer Sicht der Verarbeitungsprozess des Gießens. Aber auch der habe noch große technische Hürden zu überwinden.

Nicolai: „Der ganze Prozess, vom Gießen über das Abkühlen der Schmelze bis zum festen Bauteil muss bei Gamma TiAl auf eine bisher nicht gekannte Weise kontrolliert werden, sonst haben die Teile im Innern strukturelle Schäden, die sie unbrauchbar werden lassen.“

Prädestiniert für den Triebwerksbau

Die intermetallische Legierung Gamma TiAl bietet sich aufgrund der extremen Leichtigkeit und hohen Hitzebeständigkeit gerade für den Triebwerksbau an, so dass Lösungen in der Verarbeitungstechnik schon lange gesucht werden. Tital-Geschäftsführer Philipp Schack: „Wir möchten daher in Kooperation mit Access ein Verfahren entwickeln, mit dem sich Gamma TiAl leicht vergießen und damit kostengünstig und schnell für den Triebwerksbau produzieren lässt.“

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