Ali so ohišja industrijskih ventilatorjev in črpalnih teles primerna za kovinsko 3D tiskanje?

一, Tehnična prilagodljivost: Kako lahko kovinski 3D tiskanje doseže težave, ki se pojavljajo v tradicionalni proizvodnji
1. oblikovanje zapletenih oblik naenkrat
Ventilatorji in ohišje črpalke pogosto potrebujejo zapletene oblike, kot so vgrajene - v pretočnih kanalih, hladilniki in vmesniki za namestitev. Tradicionalne tehnologije potrebujejo modularno proizvodnjo in sestavljanje, vendarkovinski 3D tiskanje(kot je selektivna tehnologija laserskega taljenja SLM) lahko skozi en postopek tiskanja zagotovi integrirano oblikovanje notranjih pretočnih kanalov in zunanjih lupin. Na primer, po 3D -tiskanju ohišja hladilne črpalke za jedrsko elektrarno je bil sistem pretočnih kanalov, ki je potreboval 12 delov, združen v en del. To je zmanjšalo težo za 40% in odpornost na tekočino za 15%, poleg tega pa se je znebil tveganja za koncentracijo stresa, ki je nastala s tradicionalnimi metodami varjenja.
2. Izboljšanje zmogljivosti materialov
Ohišje mora biti sposobno prenesti korozijo, visoke temperature in veliko pritiska v industrijskem okolju. Metal 3D tiskanje lahko uporabi visoko - materiali za zmogljivosti, vključno z nerjavnim jeklom, zlitinami na osnovi niklja - in titanijevim zlitinam. Prav tako lahko poveča zmogljivost in izboljša zrna z nadzorom parametrov procesa. Natezna trdnost tiskanih delov, narejenih iz Inconel 718, zlitine na osnovi niklja -, lahko še vedno doseže 1000MPA pri visoki temperaturi 650 stopinj. To je veliko višje od 800MPA tradicionalnih ulitkov, kar potrebujejo petrokemikalije, plinske turbine in drugi sektorji.
3. Lahka in topologija optimizacija
Metal 3D tiskanje lahko naredi "na - oblikovanje povpraševanja" zahvaljujoč programski opremi za topologijo za optimizacijo. Na primer, ena vrsta ohišja ventilatorja uporablja rešetko strukture za zasedbo območja, ki mu ni treba podpirati teže. To zmanjšuje težo za 35%, hkrati pa ohranja togost. Modeliranje dinamike tekočine pomaga tudi pri izboljšanju strukture kanala za disipacijo toplote, ki zniža delovno temperaturo opreme za 8 stopinj in poveča svojo energetsko učinkovitost za 5%.
4. hitra iteracija in urejanje stvari po naročilu
Običajno traja 3 do 6 mesecev, da naredim plesen, vendar kovinski 3D tiskanje lahko to opravi v samo 48 do 72 urah, od zasnove do vzorca. Določeno podjetje, ki izdeluje črpalke in ventile, je skrajšalo čas, ki je potreben za izdelavo lupine nove črpalke za razsoljevanje morske vode od 90 dni do 21 dni z uporabo tehnologije 3D tiskanja. Prav tako so lahko hitro prilagodili različne specifikacije telesa črpalke, da bi zadovoljili potrebe platform na morju in drugih situacij.
2, Analiza tipičnega primera: praktična pot od laboratorija do industrializacije
Primer 1: velik korak naprej pri izdelavi jedrske moči glavne črpalke brez plesni
Southern Aditive Technology uporablja težko - degurne kovinske 3D tiskanje, da postane glavna ohišje črpalke za jedrsko elektrarno, ki bo proizvedla milijon kilovatov električne energije. Stari način početja traja 180 ton jeklenih ingotov in jih postavi skozi več korakov kovanja in toplote, kar lahko traja do šest mesecev . 3 D tiskanja, na drugi strani pa 50-tonskih delov neposredno z enim strojem, s čimer se zmanjša čas cikla na 50 dni in poveča uporabo materialov s 15 do 95%. Natisnjeni deli so opravili teste za natezno trdnost, udarno žilavost in druge ukrepe. Bili so boljši od odkovkov in izpolnjevali specifikacije za opremo na ravni jedrske varnosti.
"Inteligentna proizvodnja" revolucije ladijskih pogonskih črpalk je primer 2: ekipa Univerze za znanost in metodo Huazhong je ustvarila metodo 3D tiskanja "mikro kastinga", ki učinkovito naredi ohišje velikega ladijskega črpalke curka s kombiniranjem kovinskih litin in kovanja. Ta tehnologija presega težave, ki jih imajo standardne metode z velikostjo opreme. Komponente naredi 30% močnejše, poveča natančnost proizvodnje z 0,5 mm na 0,1 mm in se znebi vseh napak, kot so pore in razpoke. Trenutno so bile uporabljene ustrezne tehnologije na domačih letalskih prevoznikih, prevoznikih utekočinjenih utekočinjenih utekočinjenih utekočinjenih utekočinjenih utekočinjenih utekočin in druge večje nacionalne opreme.
Primer 3: "Hitra prilagoditev" črpalk za vrtanje nafte
Glavno vrtanje, južnoafriško podjetje, ki izdeluje rudarsko opremo, mora hitro popraviti sončno prestavo planetarne zobnike na vrtalni ploščici. Standardna tehnika igranja bi trajala tri mesece. Z Studio 3D -tiskalnim sistemom Desktop Metal lahko v samo treh tednih s pomočjo tehnologije kovinskega prahu, ki razprši lepilo, izvedete tiskanje, razmaščevanje, sintranje in toplotno obdelavo prestav. Površinska trdota prestave sega do 64 ur po nitridiranju v plazmi, kar je veliko težje od 45 ur delov, ki so ponarejeni na običajen način. Stroški znižajo za 60%, čas dostave pa se hkrati zmanjša za 80%.
3, Trendi in težave v industriji: od preverjanja tehnologije do uporabe v velikem obsegu
1. rast materialnega sistema
Trenutno kovinski 3D -tiskarski materiali vključujejo skupne industrijske materiale, vključno z nerjavnim jeklom, aluminijevimi zlitinami, titanijevim zlitinam, zlitinami na osnovi niklja - in še več. Počasi dodajajo nove materiale, kot so visoke - entropy zlitine in amorfne zlitine. Na primer, podjetje je ustvarilo visoko - entropijsko zlitino za 3D tiskanje, ki je 200% bolj odporna na oksidacijo pri visoki temperaturi 600 stopinj kot standardne zlitine na osnovi niklja -. To zlitino se lahko uporablja v zelo ostrih pogojih, kot so turbinski diski v letalskih motorjih.
2. velik korak naprej v tehnologiji tiskanja materiala v multi -
Gradientni prehod ali kompozitni tisk več kovinskih materialov je mogoč s tehnologijo usmerjeno nalaganje energije (DED). Na primer raketna šoba ima notranji aluminijasti bronasti hladilni kanal in zunanjo incone 625 toplote - odporna prevleka. Toplotna prevodnost se poveča za 40%, materialna moč pa doseže 1200 MPa, kar ustreza potrebam toplotne zaščite vesoljskih plovil. To se naredi s tiskanjem v plasteh in segrevanjem materiala.
3. Da je sistem za nadzor kakovosti bolj dosleden in boljši
Kakovostna sledljivost, spremljanje procesov in ne - metode destruktivnega testiranja za kovinsko 3D tiskanje so vse bolj in boljši zahvaljujoč nastankam standardov, kot sta API 20T in ISO/ASTM 52900. Podjetje je na primer ustvarilo sistem za odkrivanje napak strojnega vida, ki lahko v realnem času najde težave. Ta sistem lahko tudi izboljša natančnost prepoznavanja napak na 99,5%, kar zagotavlja kakovost za veliko - lestvice.
4. bolj konkurenčne cene
Stroški nakupa kovinskih 3D tiskalnikov so se znižali za več kot 50%, saj sta jih Bolite in Huashu High Tech začela izdelovati v ZDA. Hkrati lahko optimizacija postopka recikliranja prahu (na primer z uporabo inertnega sistema za obtok plina) zmanjša materialne stroške za 30%. Kadar je velikost šarže več kot 500 kosov, so skupni stroški 3D tiskanja majhnih, zapletenih ohišja črpalke približno enaki kot pri tradicionalnih metodah, v skladu z izračuni.