Stories OF SUCCESS
industrial

Erstsatzteil nach Druckgeräterichtlinie

Erfolgreiche Entwicklung für RWE

Unsere Aufgabe war es, ein Ersatzteil für ein Kohlekraftwerk neu zu entwickeln, welches der Druckgeräterichtlinie entspricht und vollständig TÜV-geprüft ist. Diese Entwicklung für RWE Power zeigt, dass Additive Fertigung weit mehr kann als herkömmliche Fertigungsmethoden.

Herausforderung bei der Entwicklung

3D-Metalldruck als Reparatur-Methode

In einem Kohlekraftwerk von RWE Power führten die aufwendigen Reparaturen von auftretenden Schäden an Formstücken in den Membranwänden immer wieder zu Anlagenstillständen von einigen Tagen. Die komplexen Geometrien der Membranwände, die hohe montagebedingte Eigenspannung sowie zusätzlich entstehende Spannungen beim Schweißen erschwerten die konventionellen Reparaturen.

Zur Vermeidung eines kompletten Umbaus der Kesselkonstruktion suchte man nach neuen, innovativen Lösungen und fand diese im 3D-Metalldruck. Da es für die benötigten Kesselbauteile jedoch weder Ausgangswerkstoffe noch Betriebserfahrungen über einen langen Zeitraum gab, lag die Herausforderung in der kompletten Neuentwicklung eines additiven Bauteils inklusive Werkstoff- und Parameterentwicklung. 

Prozessentwicklung

Von der Idee bis zum Gutachten

Aufgrund unserer umfassenden Kompetenz als Fullservice-Anbieter, der das gesamte Leistungsspektrum von der Werkstoff- und Prozessentwicklung bis zum vollständig geprüften Bauteil inklusive aller Fertigungsschritte umfasst, wurden wir als Druckdienstleister ausgewählt. In Zusammenarbeit mit RWE und TÜV Rheinland entwickelten wir den kompletten Herstellungsablauf nach Druckgeräterichtlinie.

Der gesamte von uns komplett begleitete und realisierte Prozess samt Konzepterstellung, Entwicklung und Produktion wurde von der Zugelassenen Überwachungsstelle (ZÜS) von TÜV Rheinland überwacht und geprüft.  Neben der Qualitätssicherung der Maschinen, Werkstoffe und des gesamten Herstellungsverfahrens mussten auch die schweißtechnische Verarbeitung des gedruckten Bauteils im Vergleich zum konventionellen Rohr- und Blechmaterial durch die ZÜS bestätigt werden. 

Werkstoffentwicklung und Qualitätssicherung

Entwicklung eines Sonder-Werkstoffs

Bei der Werkstoffentwicklung konnten wir unsere Erfahrung mit Druckgeräten aus Stahlwerkstoffen im SLM-Verfahren einbringen. Da es im Bereich der Kraftwerksstähle kein zertifiziertes Pulver gibt, haben wir zunächst eine Sonderverdüsung für den Zielwerkstoff durchführen lassen, deren Eignung durch chemische und optische Methoden im nächsten Schritt überprüft wurde.

Im Anschluss wurden die von uns entwickelten optimalen SLM-Laserparameter von TÜV Rheinland untersucht und gedruckte Werkstoffproben erprobt. Nach der Feststellung der guten mechanisch-technologischen Eigenschaften und der Prozessstabilität des SLM-Verfahrens, beauftragte RWE Power uns mit der Fertigung. Die Bauteile wurden vor dem Einbau mittels Computertomografie abschließend untersucht. 

RWE Power dankt LIGHTWAY

Vorteile der Additiven Fertigung

RWE stellte ein halbes Jahr nach Inbetriebnahme den Erfolg der Maßnahme fest und dankte uns und TÜV Rheinland für die kompetente und innovative Projektumsetzung.

Im Rahmen dieses Projekts, welches wir von der Entwicklung bis zum fertigen Bauteil begleitet haben, konnten wir wieder einmal unter Beweis stellen, dass mittels 3D-Metalldruck optimale 3D-Geometrien erzielt werden können. Darüber hinaus konnten wir erfolgreich zeigen, dass es möglich ist, auch in einer Bestandsanlage wie einer Kraftwerksanlage lokale Verbesserungen an Druckbauteilen und Schweißverbindungen zu erzielen und auf diese Weise Reparatur- und Wartungsarbeiten zu erleichtern.