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Die Luft- und Raumfahrtindustrie sucht laufend nach Lösungen, um die maximale Dichtungseffizienz über alle Turbinenstufen hinweg zu gewährleisten – und das für einen möglichst grossen Bereich an Betriebsbedingungen und möglichst lange Betriebsdauer. Gleichzeitig müssen Abriebschäden an rotierenden Schaufeln und am Gehäuse und schwere Beschädigungen am Triebwerk verhindert werden.
Höhere Effizienz bei weniger Emissionen
Oerlikon Metco hat speziell für diese Anwendungen Werkstoff- und Beschichtungslösungen entwickelt. Sie versiegeln die Gasführung und verbessern so die Performance und Effizienz von Flugzeugtriebwerken. Sie sind Schlüsselkomponenten für die Betriebssicherheit und die optimale Antwort bei vielen Anwendungen, da sie an das Design der Turbine und die Betriebsbedingungen angepasst werden können.
Dank unserer Einlaufschichten verbrauchen Motoren bei 1% bis 3% Effizienzsteigerung weniger Kraftstoff – ein Plus für die Umwelt, weil weniger CO2 erzeugt und weniger NOx emittiert wird.
Im Vergleich zu anderen Technologien wie Fasermetall-Werkstoffe, Bürstendichtungen und mechanischen Spaltmasskontrollsystemen profitieren unsere Kunden so von entscheidenden Wettbewerbsvorteilen, wozu auch zählt, dass thermisch gespritzte Einlaufschichten zu geringeren Gesamtkosten aufgebracht und repariert werden können.
Versiegelungen für Kompressoren
Niederdruckkompressorsysteme (LPC) verdichten grosse Luftmengen aus der Aussenumgebung und leiten sie in den Hochdruckteil des Kompressors. Je effizienter die Versiegelung, desto geringer sind Kraftstoffverbrauch, CO2- und NOx-Emissionen. Die Einlaufschichten von Oerlikon Metco sind ein Schlüsselelement für die Betriebssicherheit und ermöglichen Effizienzsteigerungen von bis zu 3%.
Oerlikon Metco's einzigartige Einlaufschichten zur Spaltmasskontrolle auf Aluminiumlegierung-Polyesterbasis werden mittels thermischer Spritztechnologie aufgebracht und repräsentieren die Königsklasse bei thermisch gespritzten Kompressor-Einlaufschichten. Sie werden seit mehr als einem halben Jahrhundert von allen grossen Triebwerksherstellern und -Zulieferern für Versiegelungen bei Flugzeugtriebwerken eingesetzt. So haben sich im Laufe der Zeit buchstäblich Hunderte von Millionen Betriebsstunden weltweit angesammelt.
Nie zufrieden mit dem Status Quo, entwickelt Oerlikon Metco laufend weitere Lösungen für LPC-Anwendungen. So können wir beispielsweise einen völlig neuen Werkstoff für Einlaufschichten für Niederdruckkompressoren anbieten, der mit gleicher Effizienz bei der Spaltmasskontrolle überzeugt, aber korrosionsbeständiger ist als andere Produkte.
Versiegelungen für Hochdruckturbinen (HPT)
Auf Keramik basierende poröse Schichten zur Spaltmasskontrolle werden mittels Plasmaspritztechnik aufgebracht. Sie weisen ausgezeichnete Einlaufeigenschaften bei minimalem Schaufelverschleiss auf, sparen erheblich Kosten und überzeugen darüber hinaus durch Umweltvorteile.
Das Werkstoff- und Schichtdesign hängt ab von der Betriebstemperatur und der Art der Bauteile. Die Parameter können angepasst werden, um Porositätsgrad, Härte und Erosionsbeständigkeit zu steuern und so den Betriebseigenschaften bestimmter Turbinen Rechnung zu tragen.
«Wird die Tip-Clearance* in einer Hochdruckturbine (HPT) um 25 μm reduziert, kann dies zu einer Reduktion des spezifischen Treibstoffverbrauchs (SFC) um 0,1% führen. Für US-Fluggesellschaften bedeutet das eine jährliche Treibstoffeinsparung von etwa 0,02 Milliarden Gallonen [0,075 Mrd. Liter].» (Lattime & Steinetz, "Journal of Propulsion and Power", Band 20, Nr. 2, 2004, S.302-311).