Có phải vỏ của người hâm mộ công nghiệp và thân máy bơm phù hợp cho in 3D kim loại?

一, Khả năng thích ứng kỹ thuật: Làm thế nào in 3D kim loại có thể giải quyết các vấn đề xảy ra trong sản xuất truyền thống
1. Việc đúc các hình dạng phức tạp cùng một lúc
Quạt và vỏ máy bơm thường cần các hình dạng phức tạp, như được xây dựng - trong các kênh dòng chảy, tản nhiệt và giao diện cài đặt. Các công nghệ truyền thống cần được sản xuất và lắp ráp mô -đun, nhưngin 3D kim loại. Ví dụ, sau khi in 3D vỏ bơm làm mát cho nhà máy điện hạt nhân, hệ thống kênh dòng chảy từng cần 12 phần được kết hợp thành một phần. Điều này đã giảm 40% trọng lượng và khả năng chịu chất lỏng xuống 15%, và nó cũng loại bỏ nguy cơ tập trung căng thẳng đi kèm với các phương pháp hàn truyền thống.
2. Cải thiện hiệu suất của vật liệu
Vỏ cần có khả năng chống ăn mòn, nhiệt độ cao và rất nhiều áp lực trong môi trường công nghiệp. In 3D kim loại có thể sử dụng các vật liệu hiệu suất- cao bao gồm thép không gỉ, niken - Hợp kim dựa trên và hợp kim Titanium. Nó cũng có thể tăng hiệu suất và tinh chỉnh các hạt bằng cách kiểm soát các tham số quy trình. Độ bền kéo của các bộ phận in được làm từ Inconel 718, một niken - hợp kim dựa trên, vẫn có thể đạt được 1000MPa ở nhiệt độ cao là 650 độ. Con số này cao hơn nhiều so với 800MPa của các vật đúc truyền thống, đó là những gì hóa dầu, tua -bin khí và các lĩnh vực khác cần.
3. Tối ưu hóa nhẹ và cấu trúc liên kết
In 3D kim loại có thể thực hiện "trên - Định hình nhu cầu" nhờ phần mềm thiết kế tối ưu hóa cấu trúc liên kết. Ví dụ, một loại vỏ quạt sử dụng cấu trúc mạng để chiếm khu vực không cần hỗ trợ trọng lượng. Điều này cắt giảm trọng lượng 35% trong khi giữ độ cứng. Mô hình động lực học chất lỏng cũng giúp cải thiện cấu trúc của kênh tản nhiệt, làm giảm 5%nhiệt độ làm việc của thiết bị và tăng hiệu quả năng lượng lên 5%.
4. Lặp lại nhanh chóng và làm mọi thứ để đặt hàng
Thường phải mất 3 đến 6 tháng để tạo khuôn, nhưng in 3D kim loại có thể làm điều đó chỉ trong 48 đến 72 giờ, từ thiết kế này sang mẫu khác. Một công ty nhất định làm cho máy bơm và van đã cắt giảm thời gian để tạo ra vỏ máy bơm khử mặn nước biển mới từ 90 ngày xuống còn 21 ngày bằng công nghệ in 3D. Họ cũng đã có thể nhanh chóng tùy chỉnh các thông số kỹ thuật của cơ thể bơm khác nhau để đáp ứng nhu cầu của các nền tảng ngoài khơi và các tình huống khác.
2, Phân tích một trường hợp điển hình: Con đường thực tế từ phòng thí nghiệm đến công nghiệp hóa
Trường hợp 1: Một bước tiến lớn trong việc tạo ra các hộp bơm chính của năng lượng hạt nhân không có nấm mốc
Công nghệ phụ gia miền Nam sử dụng In nặng - in 3D kim loại nhiệm vụ để chế tạo vỏ máy bơm chính cho nhà máy điện hạt nhân sẽ sản xuất một triệu kilowatt điện. Cách làm cũ mất 180 tấn thỏi thép và đưa chúng qua một số bước giả mạo và xử lý nhiệt, có thể mất tới sáu tháng . 3 d in, mặt khác, tạo ra 50 tấn trực tiếp với một máy, cắt giảm thời gian chu kỳ xuống 50 ngày và tăng việc sử dụng vật liệu từ 15% lên 95%. Các bộ phận được in vượt qua các bài kiểm tra cho độ bền kéo, độ bền tác động và các biện pháp khác. Chúng tốt hơn so với việc rèn giũa và đáp ứng các thông số kỹ thuật cho các thiết bị cấp độ an toàn hạt nhân.
Cuộc cách mạng "sản xuất thông minh" của máy bơm đẩy tàu là trường hợp 2: Nhóm Khoa học và Phương pháp của Đại học Huazhong đã tạo ra phương pháp in 3D "đúc vi mô", làm cho việc tạo ra vỏ máy bơm phản lực bơm lớn bằng cách kết hợp các quá trình đúc và rèn kim loại. Công nghệ này vượt ra ngoài các vấn đề mà các phương pháp tiêu chuẩn có với kích thước thiết bị. Nó làm cho các thành phần mạnh hơn 30%, tăng độ chính xác của sản xuất từ ​​0,5mm lên 0,1mm và loại bỏ tất cả các khiếm khuyết như lỗ chân lông và vết nứt. Ngay bây giờ, các công nghệ liên quan đã được sử dụng trên các tàu sân bay trong nước, tàu sân bay LNG và các thiết bị quốc gia lớn khác.
Trường hợp 3: "Tùy chỉnh nhanh" của máy bơm để khoan dầu
Master Khoan, một công ty Nam Phi làm thiết bị khai thác, cần nhanh chóng sửa chữa thiết bị thiết bị hành tinh thiết bị thiết bị năng lượng mặt trời trên giàn khoan. Một kỹ thuật đúc tiêu chuẩn sẽ mất ba tháng để cung cấp. Với hệ thống in 3D của Studio Metal Metal, việc in, tẩy tế bào chết, thiêu kết và xử lý nhiệt của bánh răng có thể được thực hiện chỉ trong ba tuần bằng công nghệ bột kim loại để phun keo. Độ cứng bề mặt của thiết bị lên tới 64 HRC sau khi nitriding plasma, khó hơn nhiều so với 45 HRC của các bộ phận được rèn theo cách thông thường. Chi phí giảm 60% và thời gian giao hàng giảm 80% cùng một lúc.
3, Xu hướng và vấn đề trong ngành: Từ công nghệ xác thực đến sử dụng nó trên quy mô lớn
1. Tăng trưởng của hệ thống vật liệu
Ngay bây giờ, các vật liệu in 3D kim loại bao gồm các vật liệu công nghiệp phổ biến bao gồm thép không gỉ, hợp kim nhôm, hợp kim titan, niken - Hợp kim dựa trên, v.v. Họ đang dần thêm các vật liệu mới như High - Hợp kim entropy và hợp kim vô định hình. Chẳng hạn, một công ty đã tạo ra một hợp kim entropy- cao để in 3D có khả năng chống oxy hóa cao hơn 200% ở nhiệt độ cao 600 độ so với niken tiêu chuẩn - hợp kim dựa trên. Hợp kim này có thể được sử dụng trong điều kiện rất khắc nghiệt, như đĩa tuabin trong động cơ hàng không.
2. Một bước tiến lớn trong Multi - Công nghệ in vật liệu
Chuyển tiếp gradient hoặc in composite của nhiều vật liệu kim loại là có thể với công nghệ lắng đọng năng lượng theo hướng (DED). Chẳng hạn, một vòi phun tên lửa có kênh làm mát bằng đồng nhôm bên trong và lớp phủ điện trở bên ngoài Inconel 625 -. Độ dẫn nhiệt được tăng cường 40% và cường độ vật liệu đạt 1200 MPa, đáp ứng nhu cầu bảo vệ nhiệt của tàu vũ trụ. Điều này được thực hiện bằng cách in trong các lớp và làm nóng vật liệu.
3. Làm cho hệ thống kiểm soát chất lượng nhất quán và tốt hơn
Tính truy xuất nguồn gốc chất lượng, giám sát quy trình và không - Phương pháp thử nghiệm phá hủy cho in 3D kim loại ngày càng tốt hơn nhờ vào sự xuất hiện của các tiêu chuẩn như API 20T và ISO/ASTM 52900. Hệ thống này cũng có thể cải thiện độ chính xác của nhận dạng khuyết tật lên 99,5%, đảm bảo chất lượng cho sản xuất quy mô lớn-.
4. Giá cả cạnh tranh hơn
Chi phí mua máy in 3D kim loại đã giảm hơn 50% kể từ khi Bolite và Huashu High Tech bắt đầu sản xuất chúng ở Mỹ. Đồng thời, tối ưu hóa quá trình tái chế bột (ví dụ, bằng cách sử dụng hệ thống lưu thông khí trơ) có thể cắt giảm chi phí vật liệu xuống 30%. Khi kích thước lô là hơn 500 miếng, tổng chi phí in 3D nhỏ, vỏ cơ thể máy bơm phức tạp giống như các phương pháp truyền thống, theo tính toán.