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Erfahren Sie mehr über die Geschichte des Segments in der ersten Ausgabe unseres Kundenmagazins!
Die beiden Marken Oerlikon Balzers und Oerlikon Metco arbeiten seit nunmehr fast zwei Jahren unter dem Dach des Surface Solutions Segments der Oerlikon Gruppe zusammen.
Intelligente Beschichtungslösungen für die Luftfahrt und die Automobilindustrie, für eines der bekanntesten Gebäude der Welt, und sogar für den Weltraum – lassen Sie sich überraschen, wie faszinierend wir und unsere Kunden Oberflächenlösungen umsetzen!
von Dieter Sporer
Schneller, leichter, heißer – damit lassen sich die wichtigsten Ansprüche der Triebwerksentwicklung zusammenfassen. Um diese auch zu erreichen, vertrauen Luftfahrtingenieure auf die Beschichtungslösungen von Oerlikon Metco.
Flugzeugmotoren sind höchsten Belastungen ausgesetzt und einer der wichtigsten Einflussfaktoren für die Flugzeugleistung. Entwicklungen von Oerlikon Metco steigern ihre Effizienz signifikant.
Seit dem Bau der ersten Flugzeuge arbeiten Ingenieure permanent an deren Verbesserung und Weiterentwicklung. Vor allem die Triebwerke – als gewichtigster Teil – haben den größten Einfluss bei der Leistungsoptimierung. Aber nicht nur geringeres Gewicht, sondern auch höhere Arbeitstemperaturen der Triebwerke tragen zur Effizienzsteigerung bei. Erreicht wird dies unter anderem durch die Verwendung neuer Werkstoffe, die leichter und hitzebeständiger sind als herkömmliche Metalle, allerdings auch neue Herausforderungen mit sich bringen. Und genau hier zählen die Entwickler in der Luftfahrt auf die Unterstützung Oerlikon Metco und deren Beschichtungslösungen.
Thermisch gespritzte Oberflächen sorgen für einen effizienten Betrieb der Triebwerke, schützen vor Korrosion und schaffen eine Hitzebarriere. Dadurch ist es möglich, leichtere Materialien für deren Herstellung einzusetzen, die zuvor als zu empfindlich galten. Zu diesen Stoffen gehören beispielsweise keramische Faserverbundwerkstoffe (CMC). Diese faserverstärkte Keramik ist leicht, resistent gegen Oxidation und auch bei hohen Temperaturen extrem stabil. Einziger Schwachpunkt dieses Materials: Wasserdampf – ein allgegenwärtiges Nebenprodukt von Verbrennungsprozessen. Mittels Beschichtung ist aber auch das kein Problem mehr, und das Material wird bereits in der letzten Generation von Triebwerken eingesetzt.
Ein weiteres vielversprechendes Material ist kohlefaserverstärkter Verbundwerkstoff (CFC). Leichter und kostengünstiger als Titan, ist er perfekt als Werkstoff für Schaufelblätter und die Verdichtergehäuse von Triebwerken geeignet. Um jedoch das raue Umfeld, in dem Triebwerke operieren, unbeschadet zu überstehen, braucht CFC in einigen Fällen eine Beschichtung, die resistent gegen Verschleiß und Abrieb ist. Kein einfaches Vorhaben, da Kohlenstofffaser-Oberflächen nicht sehr hitzebeständig sind und somit beim klassischen Plasma- und Thermobeschichtungsverfahren beschädigt werden können. Um das zu verhindern, arbeitet Oerlikon Metco mit komplexen Zwischenschichten, die als thermische Barriere zwischen Material und Endbeschichtung fungieren und sie somit vor Beschädigungen schützen. Um die Effizienz und Zuverlässigkeit beim Aufbringen solcher Schichten zu steigern, greifen Kunden zunehmend auf Oerlikon Metco’s Plasmaspritzverfahren mit kaskadierter Steuerung des Lichtbogens zurück.
Nicht nur die Materialien der Triebwerkskomponenten, sondern auch die chemische Zusammensetzung der Beschichtungen haben Einfluss auf die Effizienz. Ein aktuelles Beispiel dafür sind Wärmedämmschichten (WDS). Aufgrund ihrer Temperaturbarriere-Eigenschaften werden sie routinemäßig in Brennkammern verwendet. Die Schichten zeichnen sich durch immer geringere thermische Leitfähigkeit aus, was einen höheren Schutz vor Hitze für das darunterliegende Material bietet. Diese Beschichtungen sind von der Zusammensetzung und vom strukturellen Aufbau her sehr flexibel, sodass die Schichtstrukturen optimal an die Komponenten angepasst werden können. Das Ergebnis: Die Triebwerke können bei weitaus höheren Temperaturen betrieben werden, als ohne oder mit herkömmlichen Beschichtungen.
Mit neuen Materialien und Technologien trägt Oerlikon Metco zur Weiterentwicklung in der Triebwerksherstellung bei. Denn gesteigerte Effizienz erhöht nicht nur die Schubkraft, sondern schont auch wertvolle Ressourcen – und reduziert den Kraftstoffverbrauch, wovon Fluglinienbetreiber und Passagiere profitieren.
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