Katere izboljšave lahko dodate proizvodnjo dodatkov v proizvodnji kompresorjev?

1. preboj v oblikovalski svobodi: gradnja zapletenih struktur z inženiringom
Glavna težava, s katero se srečujejo tradicionalni proizvajalci kompresorjev, je konflikt med potrebo po izboljšanju aerodinamičnih zmogljivosti in težavami pri obdelavi zapletenih struktur. Kot primer mora biti nastavljiv difuzor centrifugalnega kompresorja v razponu nekaj milimetrov upognjen pod več kotov. Tradicionalna pet - obdelava osi mora večkrat vpeljati obdelovanec, kar povzroči, da se površinske napake naberejo in onemogoči ustvarjanje najboljšega pretočnega kanala, saj orodja zaidejo na pot.
Inštitut za inženirsko termofiziko kitajske akademije znanosti je naredil velik korak naprej z uporabo selektivne tehnologije taljenja laserskega taljenja (SLM) in 1.2709 jeklo za tiskanje nastavljivega difuzorja z 12 ločenimi tlačnimi kanali naenkrat. Komponenta z odkrivanjem površinskih napak razkrije, da je odstopanje vseh vhodnih lukenj urejeno znotraj 0,3 mm, kar je 40% večje od običajne natančnosti procesa. Aditivno tiskanje omogoča tudi oblikovalsko ekipo, ki je najboljša krivulja poti pretoka v aerodinamični simulaciji v trdno strukturo. Zaradi tega je difuzor 8% učinkovitejši in poveča območje obratovalnega pretoka za 15%.
Na območju rotacijskih kompresorjev vijakov je jasna tudi ta svoboda oblikovanja. Meltiov robot - integrirana tehnologija oblog se znebi dolgočasnega postopka tradicionalne kovače obdelave z neposrednim tiskanjem 316L vijakov iz nerjavečega jekla na vrhovih palic, ki so bile natančno umerjene. Vijačni del, ki ga je natisnil, je 75 × 75 × 230 mm in ima površinsko hrapavost RA0,8 μm. Odmik vijaka se ohranja znotraj 0,05 mm, kar je trikrat natančnejše od tradicionalnih metod, zahvaljujoč petim - osi natančne obdelave.
2. velik skok v proizvodni učinkovitosti: od mesečnih ciklov do tedenskih dostav
Tradicionalni način izdelave kompresorjev ima veliko "časovnih ovir." Na primer, izdelava nastavljivega difuzorja za jedrski kompresor sistema za shranjevanje energije s stisnjenim zrakom 100 MW naredi 12 korakov, vključno z kovanjem nabave (2 tedna), grobo obdelavo (3 dni), toplotno obdelavo (5 dni), natančno obdelavo (1 teden), montažem in zagonom (3 dni) ter skupnim ciklom 6–8 tednov. Metoda "tiskarske objave - obdelava" tehnologije za proizvodnjo aditivov skrajša čas cikla na manj kot 10 dni.
Inštitut za inženirsko termofiziko ima resnične - svetovne podatke, ki označujejo SLM tiskanje difuzorskih substratov le 36 ur. Z avtomatizacijo, ki pomaga pri vročem izostatičnem stiskanju (kolku) in čiščenju površine po tiskanju, se celoten dostavni cikel zmanjša za 75%. To povečanje učinkovitosti je bolj koristno v situacijah vzdrževanja v sili. Na primer, kemično podjetje je nekoč moralo zapreti proizvodnjo, ker se je nenadoma zlomil kompresor. Z uporabo tehnologije za proizvodnjo aditivov je trajalo le 72 ur, da smo prešli od oblikovanja CAD do zamenjave rezervnih komponent, pri čemer je ekonomsko prihranil več deset milijonov dolarjev.
Ekonomika proizvodnje aditivov je še močnejša, saj uporablja veliko več materialov. V preteklosti je izdelava vijačnih kompresorjev pomenila, da je bila teža kovanjskih praznin pogosto 3 do 5 -krat večja od končnih izdelkov. Vendar metoda obloge Meltio ohranja izgubo materiala na manj kot 5%. Če kompresorsko podjetje naredi 5000 enot na leto, lahko prihrani približno 200 ton materialov iz nerjavečega jekla na leto, kar znižuje stroške surovin za 4 milijone juanov.
3. Razširitev meje uspešnosti: sodelovanje pri ustvarjanju novih materialov in struktur
Aditivna proizvodnja ne vpliva samo na to, kako se stvari izdelujejo, ampak tudi spodbuja razvoj novih kompresornih materialnih sistemov. Kadar sta razmerje tlaka in temperaturna razlika precej visoka, se tipične zlitine, ki temeljijo na nikljah -, približajo njihovim omejitvam uspešnosti. Tehnologija proizvodnje aditivov elektronskih žarkov, ki jo je ustvaril Nacionalni laboratorij Oak Ridge v ZDA, je uspešno natisnila volframove dele, ki ne vsebujejo napak in ima visoko - temperaturno trdnost 420MPA (1000 stopinj). To je 60% močnejše od tradicionalnih zlitin na osnovi niklja - in je ključna materialna rešitev za nadkritične kompresorje ogljikovega dioksida.
Kombinacija optimizacije topologije in proizvodnje aditivov je privedla do inovativnih modelov na področju strukturnih inovacij. Posebno podjetje je izdelalo turbinski disk letalskega kompresorja z biomimetično rešetko. Zaradi tega je 45% lažji, hkrati pa ohranja svojo moč, kar poveča potisk motorja - na - teže za 12%. Še pomembneje je, da je aditivna proizvodnja omogočila funkcionalno integracijsko zasnovo: določena vrsta ohišja kompresorja združuje hladilni kanal, sedež za pritrditev senzorja in konstrukcijsko telo za tiskanje. To zmanjšuje število kosov za 37% in čas, ki je potreben, da jih sestavite za 65%.
4. Upravljanje življenjskega cikla: premik v razmišljanju od ustvarjanja stvari do zagotavljanja storitev
Servisni model za kompresorje se spreminja zaradi aditivne proizvodnje. Program General Electric "Na mestu proizvodnje" je poslal 200 mobilnih aditivov za proizvodnjo po vsem svetu. Te naprave zagotavljajo resnične - časovne proizvodne storitve za rezervne dele kompresorja na mestih, kot so naftne in plinske platforme in rudnike, do katerih je težko priti. Ta razpršena proizvodna metodologija skrajša čas, ki je potreben za pridobitev rezervnih delov iz tednov na manj kot 48 ur in zniža stroške zalog za 80%.
Ko gre za vzdrževanje, kombiniranje aditivnih proizvodnje in digitalnih dvojnih tehnologij omogoča predvidevanje vzdrževanja. Siemensov sistem za upravljanje zdravja kompresorja lahko natančno predvideva, koliko daljši deli bodo trajali. To stori tako, da v pomembne dele zajema resnične - časovne podatke o napetosti, temperaturi in drugih dejavnikih, nato pa te podatke združi z bazo podatkov o proizvodnih procesih. Ko se obraba na danem rotorju kompresorja za vijak približa meji, sistem samodejno naredi načrt popravila aditivov. Ta načrt mora samo pokriti obrabljeno območje, ki znižuje skupne stroške zamenjave za 90%.