A Siemens továbbá egy új konstrukciójú lapátot is vizsgált, ahol a teljesen átdolgozott és továbbfejlesztett belső hűtés geometriai kialakításához AM technológiát használtak. A projekten dolgozó csoport olyan lapátokat tesztelt, amelyeket a Materials Solutions – az Egyesült Királyság területén, Worcesterben levő, nemrég megszerzett vállalat – háromdimenziós nyomtatásokat végző üzemében gyártottak. A Materials Solutions turbógépek magas hőmérsékletű alkalmazásainál használt, kiváló tulajdonságú alkatrészek gyártására specializálódott, ahol a pontosság, a felületmegmunkálás és az anyagok minősége kritikus fontosságú a működő alkatrészek megfelelő üzemi teljesítményének biztosítása érdekében. A vizsgálatokat a Siemens tesztelő létesítményében, az Egyesült Királyságban levő Lincoln ipari gázturbina gyárában végezték.
"Ez az additív gyártás használatának áttörő sikere az energiafejlesztés területén, ami a technológia egyik legnagyobb kihívást jelentő alkalmazása" – jelentette ki Willi Meixner, a Siemens Power and Gas divízió vezérigazgatója. "Az additív gyártás digitalizálási stratégiánk egyik fő pillére. A sikeres tesztek egy elhivatott nemzetközi projekt csoport munkájának eredménye, melyben részt vettek Finspångban, Lincolnban és Berlinben dolgozó Siemens mérnökök és a Materials Solutions szakértői. Csupán 18 hónapra volt szükség a teljes folyamat befejezéséhez, az alkotóelemek tervezésétől és az additív gyártási anyagok fejlesztésétől egészen a viselkedés és élettartam szimulációkra és a minőség ellenőrzésére kidolgozott új módszerekig. A háromdimenziós nyomtatással kapcsolatos egyesített szakértelmünkre támaszkodva továbbra is e technológia fejlesztésének és alkalmazásának motorja leszünk" – tette hozzá Meixner úr.
A lapátokat a Siemens egy SGT-400 típusú ipari gázturbinájába szerelték be, melynek teljesítménye 13 MW. Az AM turbinalapátok kiváló tulajdonságú, sokkristályos nikkel szuperötvözet porból készültek, így képesek elviselni a nagy nyomást, a magas hőmérsékletet és a turbina nagy sebességű működésénél fellépő rotációs erőket. Teljes terhelés mellett e turbinalapátok mindegyike 1.600 km/órát meghaladó sebességgel mozog és 11 tonnányi terhet hordoz, ami egy teljesen tömött londoni busz súlyának felel meg. A turbinalapátokat 1250 °C hőmérsékletű gáz veszi körül, a léghűtés pedig 400 °C-nál nagyobb hőmérsékleten történik. A Lincolnban tesztelt, továbbfejlesztett lapátkonstrukció a korábbinál jobb hűtési jellemzőket biztosít, ami növelheti a Siemens gázturbinák összhatásfokát.
Az additív gyártás olyan eljárás, melynek során a szeletekre osztott CAD modellekből rétegről rétegre épülnek fel az alkatrészek, végül tömör tárgyakat formálva. A "3 dimenziós nyomtatásként" is ismert módszer különösen a prototípusok gyors készítése során nyújt előnyöket. "Ez az izgalmas technológia átalakítja gyártásunk módját, mivel a prototípus fejlesztéséhez szükséges időt akár 90 százalékkal is csökkenti" – mondta Meixner úr. "A Siemens úttörő szerepet játszik az additív gyártás területén. Ily módon nagyobb hatékonyság és rendelkezésreállás mellett gyorsíthatjuk fel az új gázturbina konstrukciók fejlesztését, a fejlesztések eredményeit pedig gyorsabban eljuttathatjuk ügyfeleinkhez. A gyártásnak ez az újfajta rugalmassága lehetővé teszi a Siemens számára, hogy az ügyfél elvárásait jobban szem előtt tartva végezze a fejlesztéseket és igény szerint biztosítsa a tartalék alkatrészeket."
A Siemens kiterjedt ismeretekkel rendelkezik az olyan nélkülözhetetlen területeken, mint az anyagtudományok, az automatizálás, a gyártással és eljárásokkal kapcsolatos szaktudás (know-how), így kulcspozícióban van a háromdimenziós nyomtatási iparág jövőjének alakítása szempontjából. A továbbfejlesztett lapátkonstrukció sikeres tesztje jelenti a következő lépést ahhoz, hogy kihasználják az additív gyártásban rejlő összes lehetőséget. A Siemens olyan egyedi gázturbina konstrukciókat fejleszt, ami csak additív gyártással lehetséges és a sorozatgyártást kiterjeszti a háromdimenziós nyomtatással készülő turbina berendezésekre is. Az energetikai piacon szerzett több mint 100 évnyi tapasztalatra támaszkodva a Siemens az új tervezési lehetőségeket arra használja, hogy specifikus megoldásokat nyújtson ügyfeleinek.
A Siemens széles körben alkalmazza az additív gyártási (AM) technológiát prototípusok gyors készítéséhez, és már sorozatgyártási megoldásokat vezetett be a gázturbinák kompresszor- és égési rendszerének komponenseire. 2016 februárjában a Siemens egy új termelő üzemet nyitott meg a svédországi Finspångban, ahol háromdimenziós nyomtatással készülő alkotóelemeket gyártanak. Az első, 3 dimenziós nyomtatással előállított komponens, amely a Siemens egy nagy teljesítményű gázturbinájához készült, sikeresen üzemel kereskedelmi körülmények között 2016 júliusa óta.
