Die Energiebranche hat wenig Spielraum für Fehler. Komponenten für die Stromerzeugung arbeiten oft unter extremen Temperaturen und Drücken, manchmal über Jahrzehnte hinweg. Das ist einer der Gründe, warum die Qualifizierung zu einer der wichtigsten Herausforderungen für die additive Fertigungsindustrie (AM) geworden ist.
Das Electric Power Research Institute (EPRI) arbeitet seit Jahren eng mit America Makes und Industriepartnern an diesem Problem und hilft, die Lücke zwischen AM-Innovation und realer Implementierung zu schließen. Kürzlich erhielt die Organisation die Auszeichnung für den besten Artikel vom American Society of Mechanical Engineers (ASME) Manufacturing, Materials, and Metallurgy Committee für ihre Arbeit „Learnings in the Qualification of ABD®900AM for Turbine, Aerospace, and Energy Applications“.
Im Mittelpunkt der Forschung steht ABD®-900AM, eine Nickelbasis-Superlegierung, die von Alloyed speziell für AM entwickelt wurde. Die Arbeit konzentriert sich auf die gewonnenen Erkenntnisse bei der Qualifizierung des Materials für Turbinen-, Luftfahrt- und Energieanwendungen. Im Gegensatz zu vielen Qualifizierungsbemühungen waren an dem Projekt mehrere Organisationen, Produktionsstätten und AM-Systeme beteiligt, was eine breitere Grundlage für zukünftige Einsätze schuf.
Darüber hinaus weist diese Anerkennung auf einen wachsenden Fokus auf die Qualifizierung hin, einem Bereich, den viele in der Branche als eines der größten Hindernisse für die breitere Einführung der additiven Fertigung in kritischen Anwendungen ansehen.
Die Energiebranche ist seit langem am Potenzial von AM interessiert, Lieferketten zu verkürzen, Lieferzeiten zu reduzieren und die Produktion komplexer Komponenten zu ermöglichen, die konventionell schwer herzustellen sind. Das Drucken eines Teils ist jedoch nur ein Schritt im Prozess. Für kritische Anwendungen reicht es nicht aus, nur ein Teil zu drucken. Unternehmen müssen auch nachweisen, dass sie jedes Mal wie erwartet funktionieren. Das bedeutet viel Testen, Datenerfassung und Validierung, bevor eine Komponente in Betrieb genommen werden kann.
Die Arbeit von EPRI basiert ebenfalls auf Zusammenarbeit. In Zusammenarbeit mit America Makes und Industriepartnern hat die Organisation nach Möglichkeiten gesucht, Qualifizierungspraktiken aus der Luft- und Raumfahrt und der Verteidigungsindustrie auf den Energiesektor anzuwenden und gleichzeitig ihre Erkenntnisse mit anderen Sektoren zu teilen. Das Ergebnis ist ein koordinierterer Ansatz zur Qualifizierung, bei dem Unternehmen und Organisationen auf den Arbeiten anderer aufbauen, anstatt bei Null anzufangen.
Qualifizierungsarbeiten ziehen vielleicht nicht die gleiche Aufmerksamkeit auf sich wie ein neuer Drucker oder ein neues Material, aber sie bestimmen oft, ob eine Technologie jemals im realen Einsatz verwendet wird. Das ist ein Grund, warum EPRI 2022 seine Initiative „Advanced Manufacturing Methods and Materials“ (AM3) ins Leben gerufen hat. Das Programm bringt Energieversorger, Hersteller, nationale Labore und