Czy obudowy wentylatora przemysłowego i korpusów pompowych są odpowiednie do metalowego druku 3D?

一, Techniczna zdolność adaptacyjna: Jak metalowe drukowanie 3D może rozejrzeć się z problemami, które pojawiają się w tradycyjnej produkcji
1. Listwa o skomplikowanych kształtach naraz
Wentylatory i obudowy pompy często wymagają skomplikowanych kształtów, takich jak zbudowane - w kanałach przepływowych, radiatach i interfejsach instalacyjnych. Tradycyjne technologie wymagają produkcji modułowej i montażu, aleDrukowanie metalowe 3D(Takie jak selektywna technologia SLM topnienia laserowego) może zapewnić zintegrowane formowanie wewnętrznych kanałów przepływowych i zewnętrznych skorup poprzez pojedynczy proces drukowania. Na przykład, po wydrukowaniu obudowy pompy chłodzącej dla elektrowni jądrowej, system kanału przepływowego, który kiedyś potrzebował 12 części, został połączony w jedną część. To zmniejszyło wagę o 40% i odporność na płyn o 15%, a także pozbył się ryzyka stężenia naprężenia, które wiążą się z tradycyjnymi metodami spawania.
2. Poprawa wydajności materiałów
Obudowa musi być w stanie wytrzymać korozję, wysokie temperatury i duży nacisk w warunkach przemysłowych. Drukowanie metalowe 3D może wykorzystać wysokie - materiały wydajnościowe, w tym stopy nierdzewne, stopy na bazie niklu - i stopy tytanu. Może również zwiększyć wydajność i udoskonalić ziarna poprzez kontrolowanie parametrów procesu. Wytrzymałość na rozciąganie drukowanych części wykonanych z Inconel 718, stopu niklu -, może nadal osiągnąć 1000 MPa w wysokiej temperaturze 650 stopni. Jest to znacznie wyższe niż 800MPa tradycyjnych odlewów, czego potrzebują petrochemikalia, turbiny gazowe i inne sektory.
3. Lekka i optymalizacja topologii
Drukowanie metalowe 3D może zrobić ”na - zapotrzebowanie” dzięki oprogramowaniu projektowym optymalizacji topologii. Na przykład jeden rodzaj obudowy wentylatora wykorzystuje strukturę sieci, aby zajmować obszar, który nie musi wspierać wagi. To zmniejsza wagę o 35%, zachowując sztywność. Modelowanie dynamiki płynów pomaga również poprawić strukturę kanału rozpraszania ciepła, co obniża temperaturę roboczą sprzętu o 8 stopni i podnosi jego efektywność energetyczną o 5%.
4. Szybka iteracja i tworzenie rzeczy na zamówienie
Wykonanie formy zwykle zajmuje od 3 do 6 miesięcy, ale metalowy druk 3D może to zrobić w zaledwie 48 do 72 godzin, od projektu do próbki. Pewna firma, która produkuje pompy i zawory, skróciła czas potrzebny do wykonania skorupy nowej pompy odsalania wody morskiej z 90 dni do 21 dni przy użyciu technologii drukowania 3D. Byli również w stanie szybko dostosować różne specyfikacje nadwozia pompy, aby zaspokoić potrzeby platform offshore i innych sytuacji.
2, Analiza typowego przypadku: praktyczna ścieżka od laboratorium do uprzemysłowienia
Przypadek 1: Duży krok do przodu w tworzeniu głównych obudów pompy energii jądrowej bez pleśni
Southern Additive Technology wykorzystuje ciężki - drukowanie 3D służbowe, aby główna obudowa pompy dla elektrowni jądrowej wytworzy milion kilowatów energii elektrycznej. Stary sposób robienia rzeczy zajmuje 180 ton stalowych wlewków i prowadzi je do kilku kroków do leczenia, które mogą potrwać do sześciu miesięcy . 3 D, z drugiej strony, produkuje 50-tonowe części bezpośrednio z jedną maszyną, zmniejszając czas cyklu do 50 dni i zwiększając wykorzystanie materiałów z 15% do 95%. Wydrukowane części przeszły testy siły rozciągania, wytrzymałości uderzenia i innych miar. Były lepsze niż odkuwki i spełniły specyfikacje sprzętu do poziomu bezpieczeństwa jądrowego.
„Inteligentna produkcja” rewolucji pomp napędowych statku to przypadek 2: Zespół Huazhong University of Science and Method stworzył metodę drukowania 3D „Micro Casting Forging”, która skutecznie sprawia, że ​​obudowa dużej pompy statku strumieniowego od strumienia odrzutowego poprzez połączenie procesów odlewania i kucia metalowych. Ta technologia wykracza poza problemy, jakie mają standardowe metody z wielkością sprzętu. Uczynia komponenty o 30%, zwiększa dokładność produkcji z 0,5 mm do 0,1 mm i pozbywa się wszystkich wad, takich jak pory i pęknięcia. Obecnie odpowiednie technologie były stosowane w krajowych lotniskowcach, przewoźnikach LNG i innych dużych urządzeniach krajowych.
Przypadek 3: „Szybkie dostosowywanie” pomp do wiercenia ropy naftowej
Master Drilling, południowoafrykańska firma, która produkuje sprzęt wydobywczy, musi szybko naprawić sprzęt słoneczny zestawu słonecznego na sprzęcie słonecznym. Dostarczanie standardowej techniki odlewania zajęłoby trzy miesiące. Dzięki systemowi drukowania 3D z komputerów stacjonarnych, drukowanie, odtłuszczanie, spiekanie i obróbka cieplna zębatej można wykonać w ciągu zaledwie trzech tygodni przy użyciu technologii metali proszku, która pęka klej. Twardość powierzchni biegów wzrasta do 64 HRC po azotaniu w osoczu, co jest znacznie trudniejsze niż 45 HRC części, które są wykute w zwykły sposób. Koszt spadnie o 60%, a czas dostawy spadał o 80% w tym samym czasie.
3, Trendy i problemy w branży: od walidacji technologii po korzystanie z niej na dużą skalę
1. Wzrost systemu materiałowego
W tej chwili metalowe materiały do ​​drukowania 3D obejmują wspólne materiały przemysłowe, w tym stal nierdzewna, stopy aluminium, stopy tytanu, stopy na bazie niklu - i wiele innych. Powoli dodają nowe materiały, takie jak wysokie - stopy entropii i stopy amorficzne. Na przykład firma stworzyła wysoki stop - dla drukowania 3D, który jest o 200% bardziej odporny na utlenianie w wysokiej temperaturze 600 stopni niż standardowe stopy nikiel -. Ten stop może być stosowany w bardzo trudnych warunkach, takich jak dyski turbinowe w silnikach lotniczych.
2. Duży krok naprzód w technologii drukowania materiałów Multi -
Gradient przejściowe lub kompozytowe drukowanie wielu materiałów metalowych jest możliwe dzięki ukierunkowanej technologii osadzania energii (DED). Na przykład dysza rakietowa ma wewnętrzny kanał chłodzący brąz i zewnętrzny Inconel 625 Heat - powłoka odporna na odporność. Przewodność cieplna jest zwiększona o 40%, a wytrzymałość materiału osiąga 1200 MPa, co spełnia potrzeby ochrony termicznej statku kosmicznego. Odbywa się to poprzez drukowanie warstw i ogrzewanie materiału.
3. Uczynienie systemu kontroli jakości bardziej spójnym i lepszym
Jakość identyfikowalność, monitorowanie procesów i niszczycielskie metody testowania bez - do drukowania 3D z metalem stają się coraz lepsze dzięki pojawieniu się standardów takich jak API 20T i ISO/ASTM 52900. Na przykład firma stworzyła system wykrywania błędów wizji maszynowej, który może znaleźć problemy w czasie w czasie rzeczywistym, takie jak agglomeracja proszku i niestabilna topnienie. System ten może również poprawić dokładność rozpoznawania defektów do 99,5%, co zapewnia jakość dla dużej produkcji skali -.
4. Bardziej konkurencyjne ceny
Koszt zakupu metalowych drukarek 3D spadł o ponad 50%, odkąd Bolite i Huashu High Tech zaczęły je tworzyć w USA. Jednocześnie optymalizacja procesu recyklingu proszku (na przykład przy użyciu obojętnego systemu krążenia gazu) może obniżyć koszty materiału o 30%. Gdy wielkość partii wynosi ponad 500 sztuk, całkowity koszt drukowania 3D małych, skomplikowane obudowy nadwozia pompy jest mniej więcej taki sam jak w przypadku tradycyjnych metod, zgodnie z obliczeniami.