Rosatom setzt das Laserhärten von Stahl bei Pumpen für Kernkraftwerke ein

Die Technologie zum Laserhärten für den Kernkraftwerksbereich hat das Zentrale Konstruktionsbüro für Maschinenbau (Central Design Bureau of Machine Building JSC, CDBMB, Teil der Maschinenbauabteilung des Staatskonzerns Rosatom) in Zusammenarbeit mit dem Engineering Center for the Use of Laser Technologies in Mechanical Engineering der Wladimir-Staatsuniversität (VlSU) entwickelt. «Die neue Methode ermöglicht es, die Verschleissfestigkeit der hergestellten Produkte zu verbessern und die Genauigkeit der Vorhersage der Produktionszeit von Pumpenanlagen zu erhöhen», schreibt Rosatom. Im Automobilbereich zum Beispiel wird das Laserhärten für Nockenwellen schon länger eingesetzt.

Das Laserhärten habe CDBMB an Rotorkomponenten von Pumpen getestet, die für die Maschinenhallen von Kernkraftwerken vorgesehen seien. Dadurch konnte laut den Maschinenbauingenieuren die Oberflächenhärte des Stahls um das 1,5- bis 2-fache erhöht werden, was das Auftreten von tiefen Kratzern und Beschädigungen bei der Montage verhindern wird. Wenn es bei der Montage auf der Oberfläche von Wellen oder Laufrädern tiefe Kratzer gebe, habe man bis anhin diese Komponenten neu anfertigen müssen, was sehr zeitraubend sei. Gegenwärtig nutzt das CDBMB noch die Maschinen der Wladimir-Staatsuniversität, plant aber zukünftig eigene Maschinen zu beschaffen und auch Pumpenkomponenten des Primärkreislaufs damit zu härten.

So funktioniert das Laserhärten
Durch das gezielte lokale Erwärmen der Metalloberfläche mit Laserstrahlung können die mechanischen Eigenschaften metallischer Werkstücke durch Laserhärten verbessert werden. Mechanisch und chemisch stark beanspruchte Oberflächen profitieren davon. Das Werkstück verzieht sich bei der Bearbeitung praktisch nicht und das Verfahren ist präzise steuerbar. «Die Technologie ermöglicht es, die Härte und die Tiefe der gehärteten Schicht je nach den Anforderungen an die Konstruktion einzustellen», schreibt CDBMB.