ProMat: Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Propellerwerkstoffen durch Optimierung von Gussformgestaltung und Abkühlverhalten

Teilprojekt: „Ermittlung realer Werkstoffeigenschaftsverteilungen an Schiffspropellern unter besonderer Berücksichtigung des Dauerfestigkeitsverhaltens in 3%iger-NaCl-Lösung“

Hauptaugenmerk des Projekts ProMat liegt auf der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften von Propellerwerkstoffen durch die Optimierung der Gussformgestaltung und des Abkühlverhaltens. Ziel ist die Weiterentwicklung des Produktportfolios hinzu Propellern mit komplexen Flügelgeometrien und höchsten Anforderungen unter Berücksichtigung der Effizienz. Die Verbesserung der Schiffspropellergeometrie soll insbesondere durch eine Anpassung und Optimierung des derzeitigen Formkonzeptes erfolgen. Die im Rahmen des Vorhabens ermittelten Materialkennwerte für die einzelnen lokalen Proben aus der Propellergeometrie sollen systematisch mit der Gefügeausbildung der Proben in Zusammenhang gebracht werden.

Ziele des Teilprojekts

Im Rahmen dieses Projektes sollen die Material­eigenschaften von Propellerwerkstoffen durch die Entwicklung eines - im globalen Maßstab betrachtet - wettbewerbsfähigen Formkonzeptes sowie einer Optimierung der metallurgischen Schmelzbehandlungen verbessert werden. Dafür müssen einerseits die Durchlaufzeiten in der Formerei/Gießerei gegenüber dem jetzigen Stand deutlich verkürzt werden, um auf die vorhandenen langen Transportzeiten zu den relevanten Schiffbaumärkten in Asien zu reagieren. Andererseits müssen die zurzeit anfallenden Produktionskosten zur Herstellung eines Gussrohlings gesenkt werden. Hierbei müssen gezielt kostenintensive Komponenten der vorhandenen Technologie, wie beispielsweise Formstoffverbrauch, Modellkosten und Schmelzkosten betrachtet werden.

Besonderer Fokus soll dabei auf den Einsatz von Modellen sowie den allgemeinen Rohstoffverbrauch gelegt werden. Die Dimensionierung und Auslegung der erforderlichen Formstoffstärken zur Fertigung von Festpropellern beeinflusst grundlegend die Erstarrungs- und Abkühlbedingungen der Schmelze in der Form. Ein besonderer Fokus wird dabei auf die Ermittlung und Beurteilung von Eigenspannungen, die zum einen durch technologische sowie fertigungsbedingte Prozesse und zum anderen durch Reparatur- und Schweißarbeiten in den Propellerwerkstoff eingebracht werden, gelegt.

Bisherige Ergebnisse

  • statische Kennwerte vom Testpropeller
  • chemische Zusammensetzung des Testpropellers über die Dicke
  • Gefügeuntersuchung des Testpropellers
  • erste dynamische Untersuchungen im künstlichen Meerwasser

Partner

Gefördert durch:

Europäischer Fond für regionale Entwicklung (EFRE) der Europäischen Union und Ministerium für Wirtschaft, Bau und Tourismus des Landes Mecklenburg-Vorpommern (FK: TBI-V-1-200-VBW-069)

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Laufzeit:

01/2017 - 12/2019

Aktuelle Arbeitsfelder der SLV Mecklenburg-Vorpommern