EB/PVD

Elektronenstrahl / Physikalische Gasphasenabscheidung (EB/PVD) von Protective (MCrAlY) und Turbinenschaufelbeschichtung (TBC)

Immer höhere Anforderungen werden an die Leistungsfähigkeit von in den Raumfahrt- und Energieerzeugungsindustrien verwendeten Gasturbinenmotoren gestellt. Dies ist durch das Ziel, den Verbrauch von fossilen Brennstoffen und Betriebskosten zu reduzieren, gesteuert. Eins der Hauptziele ist die Erhöhung der Betriebstemperaturen in der Turbine, um die Turbinenleistungsfähigkeit zu verbessern. Die verwendeten Materialien müssen den höheren Temperaturen sowie den mechanischen Belastungen, Korrosion, Erosion und anderen strengen Anforderungen standhalten sowie eine höhere Lebensdauer – wie von den Endanwender gefordert – garantieren. Hierzu leisten Beschichtungsprozesse heutzutage einen erheblichen Beitrag.

Vakuumturbinenschaufelbeschichtung EB/PVD Produktionssysteme Type SL XXL

EB/PVD Turbinenschaufelanlage Type SL XXL

EB/PVD Systeme von ALD für die Großserienfertigung bestehen aus einer zentralen Beschichtungskammer in welcher zwei Hochleistungs-Elektronenstrahlkanonen integriert sind. Weiterhin ist die Beschichtungskammer mit einem Vorratsmagazin für das zu verdampfenden Keramikmaterial versehen. Dies erlaubt einen Dauerbetrieb über mehrere Tage.

Zwei-Schicht-Systeme, z.B. für den CMAS-Schutz und low-k Applikationen können mit Hilfe des integrierten Tiegel-Wechsel-System (ITM) realisiert werden. Dies erlaubt die Abscheidung von zwei verschiedenen Materialien innerhalb eines Beschichtungsdurchlaufes.

Die Hochleistungselektrostrahlkanonen verdampfen Metalle sowie Keramik. Anbindungs- , Diffusions- und thermische Barriereschichten können Schritt für Schritt mit hoher Abscheidegeschwindigkeiten erzeugt werden.

Der EB/PVD-Prozess  erlaubt eine kontrollierte Schichtdickenverteilung und erzeugt hochwertige  Schichten mit dendritischer Struktur und sehr guter Haftung bei gleichmäßigen Oberflächeneigenschaften.

TBC absorbieren hohe thermische Spannungen und ermöglichen höherer Betriebstemperaturen in der Turbine. Dies führt zu reduziertem Kraftstoffverbrauch, einer höheren Effizienz und einer längeren Turbinenlebensdauer.

TBC haben etliche Anwendungsmöglichkeiten in der Raumfahrt- und Energieindustrie.

Das Basismodel (SL XXL) besteht aus einer Beschichtungskammer, einer Heiz- und einer Beladekammer.

Das modulare Systemdesign erlaubt die Erweiterung um Systemkomponenten wie z.B. die Nachrüstung einer zweiten Beschickungseinheit (DL XXL).

ALD kann 40 Jahre Erfahrung und eine Vielzahl von Referenzen im Bereich der Beschichtung von Schaufeln vorweisen.

Der DTL XXL Coater – mit 4 Beschickungseinheiten – ermöglicht die Massenproduktion von Turbinenkomponenten mit hohem Durchsatz und hoher Leistungsfähigkeit.