Meltio: Additive Fertigung im Öl- und Gassektor ExxonMobil: 42 Prozent Ersparnis bei Titan-Bauteilen

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Innovation in der Raffinerie: Dank Meltio spart ExxonMobil 42 Prozent Kosten bei Titan-Bauteilen. Die Lieferzeit sinkt um 90 Prozent. Der 3D-Metalldruck ermöglicht Effizienz ohne Kompromisse bei der Qualität.

Die Öl- und Gasindustrie verlangt höchste Zuverlässigkeit der Anlagen. In der Raffinerie von ExxonMobil in Baton Rouge, Louisiana, hat der Schutz kritischer Systempaneele vor Flüssigkeitsverunreinigungen höchste Priorität. Die bestehende Antikapillarschutzvorrichtung, die verhindern sollte, dass Öl entlang der Thermoelementdrähte in den Instrumentenschrank gelangt, wies erhebliche Konstruktions- und Betriebsbeschränkungen auf.

Die ursprüngliche Halterung besaß kein spezifisches Befestigungssystem und stützte den schweren Metallbehälter, der ständigen industriellen Vibrationen ausgesetzt war, ausschließlich über ein Verbindungsrohr. Zudem verhinderte das mittels konventioneller CNC-Bearbeitung hergestellte Hauptgehäuse eine Wartung der internen Trennplatte ohne ein vollständiges Abschalten der Maschine, was zu kostspieligen Betriebsausfallzeiten 

Präzision mit Meltio: Titan 64 als hocheffiziente Lösung

Zunächst wurde entschieden, vom ursprünglichen Material auf ein effizienteres und leistungsfähigeres umzusteigen. Nach Prüfung verschiedener Optionen fiel die Wahl auf Titan 64: Es ist leichter und kostengünstiger als das ursprüngliche Material und bereits mit der Technologie von Meltio parametrisiert. Dank Meltio erkannte ExxonMobil, dass Titan nicht nur eine praktikable, sondern auch eine kosteneffiziente Lösung darstellt, ohne Kompromisse bei der Qualität einzugehen.

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Die Anpassung dieser hochfesten Bauteile an die additive Fertigung stellte jedoch metallurgische Herausforderungen dar. Titan 64 benötigt eine absolut inerte Atmosphäre, deren Erzeugung etwa anderthalb Stunden Maschinenzeit erfordert. Zudem benötigt das Material eine Mindestschichtzeit von sieben Minuten, um Überhitzung zu vermeiden. Diese thermischen Einschränkungen machten eine Standard-Einzelteilfertigung zunächst ineffizient.

Prozessoptimierung: Kundenspezifische Fixierung für den Seriendruck

Die Ingenieurteams nutzten das Meltio M600-System für eine vollständige Neugestaltung des Bauteils, optimiert für den 3-Achs-Druck. Um die Effizienz der Kammerinertisierung zu maximieren, fertigten die Ingenieure eine kundenspezifische Fixierung additiv aus Edelstahl (SS-316Lsi) auf einer Grundplatte.

Dieses spezielle Werkzeug ermöglichte die gleichzeitige Serienproduktion von vier Bauteilen. Dadurch verlängerten sich die Trocknungszeiten zwischen den einzelnen Schichten auf natürliche Weise, wodurch Probleme mit Oberflächenoxidation vermieden wurden, ohne den Drucker pausieren zu müssen. Durch die Neugestaltung des Bauteils und dessen sichere Fixierung während des Druckprozesses wurde eine robuste, leckagefreie Titanbarriere geschaffen, die die strengen Zuverlässigkeitsstandards problemlos erfüllt.

Wirtschaftlicher Durchbruch: Drastische Kostensenkung

Der strategische Übergang von der konventionellen subtraktiven Fertigung zur Laser-Metall-Auftragsschweißtechnologie (LMD) von Meltio führte zu einem signifikanten Wettbewerbsvorteil. Die Neukonstruktion der Schutzvorrichtung ermöglichte strukturelle Verbesserungen und massive Einsparungen: eine Kostenreduzierung von 42 Prozent und eine Verkürzung der Lieferzeit um 90 Prozent.

Besonders beeindruckend ist der Wandel in der Materialstrategie: Während Titan früher aufgrund der hohen Kosten bei konventioneller Bearbeitung (wie Drahterodieren) nie in Betracht gezogen wurde, stellte ExxonMobil nach dem Wechsel zur Meltio-Technologie fest, dass der Einsatz dieses Hochleistungswerkstoffs nun durchaus erschwinglich ist. Damit setzt der spanische 3D-Druck-Pionier neue Maßstäbe für die Instandhaltung und Teilefertigung in globalen Industriekomplexen.