Jsou kryty průmyslových ventilátorů a těl čerpadel vhodné pro kovový 3D tisk?

一 Technická přizpůsobivost: Jak může kovový 3D tisk obejít problémy, které se objevují v tradiční produkci
1. lisování komplikovaných tvarů najednou
Ventilátory a pouzdra čerpadla často potřebují komplikované tvary, jako jsou postaveny - v průtokových kanálech, chladicích páskách a instalačních rozhraních. Tradiční technologie potřebují modulární výrobu a sestavení, aleKovový 3D tisk(například technologie SLM selektivní laserové tavení SLM) může poskytnout integrované formování vnitřních průtokových kanálů a externích skořápek prostřednictvím jediného tiskového procesu. Například po 3D tisku pláště chladicího čerpadla pro jadernou elektrárnu byl systém průtokového kanálu, který potřeboval 12 dílů, kombinován do jedné části. To snížilo hmotnost o 40% a odolnost proti tekutině o 15% a také se zbavilo rizika koncentrace stresu, které přichází s tradičními svařovacími metodami.
2. Zlepšení výkonu materiálů
Pouzdro musí být schopno odolat korozi, vysokých teplotách a velkým tlakem v průmyslovém prostředí. Kovový 3D tisk může používat vysoký - Výkonné materiály včetně nerezové oceli, nikl - slitiny a slitiny titanu. Může také zvýšit výkon a zdokonalovat zrna kontrolou parametrů procesu. Pevnost v tahu tištěných částí vyrobených z Inconel 718, slitiny založené na nikl -, může stále dosáhnout 1000 mPa při vysoké teplotě 650 stupňů. To je mnohem vyšší než 800MPA tradičních odlitků, což je to, co potřebují petrochemikálie, plynové turbíny a další odvětví.
3. Lehká a topologická optimalizace
Metal 3D tisk může dělat "na - Shaping" díky softwaru pro optimalizaci topologie optimalizace. Například jeden typ pouzdra ventilátoru používá strukturu mřížky k obsazení oblasti, která nemusí podporovat hmotnost. To snižuje hmotnost o 35% při zachování tuhosti. Modelování dynamiky tekutin také pomáhá zlepšit strukturu kanálu rozptylu tepla, který snižuje pracovní teplotu zařízení o 8 stupňů a zvyšuje jeho energetickou účinnost o 5%.
4. Rychlá iterace a vytváření věcí na objednávku
Vytvoření formy obvykle trvá 3 až 6 měsíců, ale kovový 3D tisk to může udělat za pouhých 48 až 72 hodin, od designu po vzorek. Určitá společnost, která vyrábí čerpadla a ventily, zkrátila čas potřebný k výrobě skořápky nového odsolovacího čerpadla z mořské vody z 90 dnů na 21 dní pomocí technologie 3D tisku. Rovněž byli schopni rychle přizpůsobit různé specifikace těla čerpadla tak, aby vyhovovaly potřebám offshore platforem a dalších situací.
2, Analýza typického případu: praktická cesta z laboratoře k industrializaci
Případ 1: Velký krok vpřed při výrobě hlavních krytů čerpadla jaderné energie bez plísní
Technologie Southern Aditive Technology používá těžký - Duty Metal 3D tisk, aby vytvořil hlavní kryt čerpadla pro jadernou elektrárnu, která bude produkovat milion kilowattů elektřiny. Starý způsob, jak dělat věci, vyžaduje 180 tun ocelových ingotů a prochází je několika kroky kování a tepelného zpracování, které mohou trvat až šest měsíců . 3 D Tisk, na druhé straně, vyrábí 50tunové díly přímo s jedním strojem, snižuje dobu cyklu až na 50 dní a zvyšuje použití materiálů z 15% až 95%. Tištěné části prošly testy na pevnost v tahu, nárazovou houževnatost a další opatření. Byli lepší než výkony a splnili specifikace vybavení úrovně jaderné bezpečnosti.
Revoluce „inteligentní výroby“ pohonných čerpadel je případ 2: Tým Huazhong University of Science and Method vytvořil metodu 3D tisku „micro casting kování“, která účinně vytváří pouzdro tryskacího tryskání z lodních čerpadel kombinací kovových odlitků a procesů kování. Tato technologie přesahuje problémy, které mají standardní metody s velikostí zařízení. Složky o 30% silnější, zvyšuje přesnost produkce z 0,5 mm na 0,1 mm a zbavuje se všech defektů, jako jsou póry a praskliny. V současné době byly na domácí letadlové lodě, dopravci LNG a další hlavní národní vybavení použity relevantní technologie.
Případ 3: „Rychlé přizpůsobení“ čerpadel pro vrtání oleje
Master Drilling, jihoafrická společnost, která vyrábí těžební vybavení, musí rychle opravit solární zařízení pro vrtací soupravu. Standardní technika obsazení by trvala tři měsíce. Díky systému 3D tisku Studio Studio Desktop Metal lze tisk, odmašťování, slinování a tepelné zpracování ozubených kol provést za pouhé tři týdny pomocí technologie kovového prášku, která spretí lepidla. Po povrchové tvrdosti ozubeného zařízení se po plazmové nitridingu pohybuje až na 64 hodin, což je mnohem těžší než 45 hodin částí, které jsou vytvořeny obvyklým způsobem. Náklady klesly o 60% a dodací lhůta klesla o 80% současně.
3, Trendy a problémy v oboru: Od ověřování technologie až po její použití ve velkém měřítku
1. Růst materiálového systému
Právě teď, kovové 3D tiskové materiály zahrnují běžné průmyslové materiály včetně nerezové oceli, slitin hliníku, slitin titanu, nikl - založené na slitinách a další. Pomalu přidávají nové materiály, jako je vysoká - entropická slitiny a amorfní slitiny. Například společnost vytvořila vysokou slitinu entropie pro 3D tisk, která je o 200% odolnější vůči oxidaci při vysoké teplotě 600 stupňů než standardní nikl - založené na založené Tuto slitinu lze použít ve velmi drsných podmínkách, jako jsou disky turbíny v leteckých motorech.
2. Velký krok vpřed v technologii multi -
Přechod gradientu nebo kompozitní tisk více kovových materiálů je možný s technologií řízené depozice energie (DED). Například raketová tryska má vnitřní hliníkový bronzový chladicí kanál a exteriér Inconel 625 tepla - odolný povlak. Tepelná vodivost je zvýšena o 40% a síla materiálu dosahuje 1200 MPa, která splňuje potřeby tepelné ochrany kosmické lodi. To se provádí tiskem ve vrstvách a vytápěním materiálu.
3.
Kvalitní sledovatelnost, monitorování procesů a non - Destruktivní testovací metody pro kovový 3D tisk se zlepšují a zlepšují díky vzniku standardů, jako je API 20T a ISO/ASTM 52900. Například společnost vyvolala systém detekce poruch stroje, který může najít problémy v reálném čase, jako je například práškový agglomeration a procesy tisku. Tento systém může také zlepšit přesnost rozpoznávání vad na 99,5%, což zajišťuje kvalitu pro velkou produkci měřítka -.
4. konkurenceschopnější ceny
Náklady na nákup kovových 3D tiskáren klesly o více než 50%, protože Bolite a Huashu High Tech začaly vyrábět v USA. Současně může optimalizace procesu recyklace prášku (například využitím systému inertního plynu) snížit náklady na materiál o 30%. Pokud je velikost dávky více než 500 kusů, podle výpočtů jsou celkové náklady na 3D tisk malé, komplikované kryty těla čerpadla přibližně stejné jako u tradičních metod.