Das britische Unternehmen IMI hat für ein Kraftwerk in China insgesamt elf additiv gefertigte Ventiltrims bereitgestellt, um Leistungsverluste und Undichtigkeiten in bestehenden Druckreduzierventilen zu beheben. Die betroffenen Originalkomponenten waren aufgrund starker Erosion und Leckagen nicht mehr funktionsfähig. Mit dem gezielten Einsatz von Metall-3D-Druck konnten die Ersatzteile individuell an die Bedingungen der jeweiligen Ventilkörper angepasst und gleichzeitig kostengünstiger sowie schneller produziert werden als herkömmliche Ersatzteile.
Retrofit3D-Technologie verbessert Steuerungsverhalten
Zum Einsatz kam IMIs firmeneigene Retrofit3D-Technologie, die speziell für die Nachrüstung und Leistungssteigerung von Ventilen ohne kompletten Austausch entwickelt wurde. Zentrales Element ist die Integration der sogenannten DRAG-Technologie. Diese ermöglicht eine gezielte Reduzierung des Differenzdrucks durch eine Vielzahl rechtwinkliger Strömungskanäle. Laut IMI konnte durch dieses Design die Zahl der Druckreduzierungsstufen innerhalb der Ventile vervierfacht werden.
Eine weitere Optimierung stellt der sogenannte „weiche Sitz“ aus PTFE mit Metallfeder dar, der in Form einer Wellenstruktur ausgeführt ist. In Kombination mit dem neuen Innenaufbau erreicht das Ventil nun die Dichtheitsklasse VI – eine Voraussetzung für Anwendungen, bei denen ein extrem dichter Abschluss erforderlich ist.
Nachhaltigkeit und technischer Fortschritt im Fokus
Auch im Hinblick auf die Umweltbilanz konnte das Retrofit3D-Konzept punkten. Eine Lebenszyklusanalyse, durchgeführt vom Ingenieur- und Umweltberatungsunternehmen Ricardo, kam zu dem Ergebnis, dass der 3D-Druck-Ansatz von IMI die Umweltbelastung – abhängig vom Anwendungsfall – um bis zu 96 % gegenüber konventionellen Fertigungsmethoden senken kann.
Bertrand Maillon, Leiter der Retrofit3D-Sparte bei IMI, äußerte sich wie folgt: „Dieses Projekt zeigt die Vorteile unserer Retrofit3D-Technologie deutlich. Es ging nicht nur um den Ersatz eines Trims, sondern um eine signifikante Verbesserung der Ventilperformance.“ Weiter betonte er, dass der Einsatz additiver Fertigung eine bisher unerreichte Designfreiheit ermögliche – auch für Anwendungen, bei denen ursprünglich kein Disk-Stack vorgesehen war.
Additive Nachrüstung auf dem Vormarsch
Die Anwendung additiver Fertigung zur gezielten Nachrüstung kritischer Komponenten in Industrieanlagen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Besonders im Energiesektor, wo Effizienz, Dichtheit und Umweltverträglichkeit zentrale Kriterien sind, zeigen sich die Vorteile solcher Technologien deutlich. Die Strategie von IMI, bestehende Systeme mit Hilfe von 3D-Druck intelligent zu erweitern statt komplett zu ersetzen, könnte künftig weitere Kraftwerksbetreiber überzeugen.
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