Nytt forskningsprojekt för additiv tillverkning av gasturbiner

Eduard Hryha, professor vid Chalmers och projektledare för Magda. Foto: Jernkontoret

Ett nytt projekt inom det strategiska innovationsprogrammet Metalliska material, Magda, ska förbättra tillverkningen av gasturbiner. Gasturbiner anses vara av central betydelse i ett hållbart energisystem för att kunna balansera intermittent elproduktion. Framtida kolfri elproduktion kräver då en uppskalning av vätgas som bränsle i gasturbiner. Förbränning av vätgas i gasturbiner är dock fortfarande förenat med utmaningar kopplat till gasens reaktivitet i kombination med den nödvändiga högre processtemperaturen. Det är här det nya forskningsprojektet kommer in i bilden.

Lösningen tror man ligger i att förbättra design och material för komponenter som brännare och turbinblad med hjälp av additiv tillverkning, speciellt genom tekniken laser beam powder bed fusion (LB-PBF).

Enligt Jernkontoret möjliggör dagens teknik heltäta komponenter med komplex geometri i flera material som rostfria stål och vissa nickelbaslegeringar, men nickelbaslegeringar som klarar de höga temperaturer som krävs för vätgas är ännu inte realiserade. Magda siktar på att ta fram lösningar för att hantera denna utmaning.

Projektet bygger på tidigare kunskap och erfarenheter och kombinerar insatser avseende materialutveckling med tillhörande processoptimering vid LB-PBF samt integration/optimering av efterföljande process (HIP) för ytterligare kvalitetssäkring. I projektet ingår utveckling/optimering av pulverlösningar, design för additiv tillverkning kopplat till komponentkrav och utvärdering av materialstruktur och egenskaper inklusive framtagning och utvärdering av en demonstrator.

– Magda-projektet syftar till att ta fram nya nickelbaslegeringar och ny processutveckling för pulverbäddsmältning med laser. Detta krävs för att få fram lösningar för att implementera vätgas som bränsle i gasturbiner, säger Eduard Hryha, professor vid Chalmers och projektledare för MAGDA.

Magda har en total budget på 9,5 miljoner kronor varav 4,75 miljoner kronor kommer från Vinnova.