Leistritz Turbinentechnik uit Remscheid (D) heeft een order van twee isothermische smeedpersen van 815 ton, voor de productie van TiAL (titanium aluminide) turbinebladen, geplaatst bij Siempelkamp uit Krefeld (D). Leistritz gaat deze persen toepassen bij de productie van onderdelen voor een nieuwe generatie vliegtuigmotoren die, vergeleken met de huidige op nikkel gebaseerde legeringen, tot 50 procent lichter zijn.
Door de intermetallieke structuur wordt TiAl gekenmerkt door zijn hoge sterkte en uitstekende kruipvastheid bij hoge temperaturen. Tegelijkertijd, bij een dichtheid van 4 g/m3, is het materiaal zeer licht. Daarom is het ideaal voor vliegtuigmotoren. Het materiaal biedt de mogelijkheid om het gewicht van turbineschoepen voor vliegtuigmotoren tot 50 procent te verminderen wat gepaard gaat met een aanzienlijke vermindering van de centrifugaalkrachten en een lager brandstofverbruik.
Proces
TiAl werd lang gezien als een materiaal dat niet of nauwelijks te smeden was. Leistritz Turbinentechnik heeft een nieuw proces ontwikkeld waarbij het materiaal zonder scheurtjes onder specifieke condities en temperaturen tussen 1.150 °C en 1.300 °C gevormd kunnen worden. Het proces gaat met een perssnelheid van minder dan 0,1 mm/s. Deze lage snelheid vereist dat de hydraulische aandrijving nauwkeurig en gelijkmatig is. Speciale geleidingen en afdichtingssystemen verzekeren een gelijkmatige compressie en voorkomen het ongewenste ‘stick-slip’-effect. Omdat de geleidingselementen worden geïsoleerd van de warmtebron, is er geen thermische invloed op de geleiding.
Afgesloten ruimte
De matrijzen van de persen bevatten molybdeen. Om te voorkomen dat dit materiaal in contact komt met zuurstof en bij temperaturen boven de 600 °C sublimeert, wordt de hele installatie geplaatst in een afgesloten ruimte. Dit houdt in dat het hele proces geautomatiseerd in een inerte gasatmosfeer wordt uitgevoerd.
De eerste pers van Siempelkamp wordt in maart 2016 in gebruik genomen. De tweede pers komt een jaar later.