Sind die Gehäuse von Industriefans und Pumpenkörpern für Metall 3D -Druck geeignet?

一, technische Anpassungsfähigkeit: Wie Metall -3D -Druck die Probleme, die in der traditionellen Produktion auftreten, umgehen kann
1. Formteile komplizierter Formen auf einmal
Lüfter und Pumpengehäuse benötigen häufig komplizierte Formen, wie erstellt - in Flusskanälen, Kühlkörper und Installationsschnittstellen. Traditionelle Technologien benötigen modulare Herstellung und Montage, aber aberMetall 3D -Druck(wie die selektive Laserschmelz -SLM -Technologie) kann durch einen einzelnen Druckprozess ein integriertes Formen von internen Strömungskanälen und externen Schalen bereitstellen. Zum Beispiel wurde nach dem 3D -Drucken des Kühlpumpengehäuses für ein Kernkraftwerk das Durchflusskanalsystem, das früher 12 Teile benötigte, in einen Teil kombiniert. Dies senkte das Gewicht um 40% und die Flüssigkeitsbeständigkeit um 15% und hat auch das Risiko einer Spannungskonzentration beseitigt, die mit herkömmlichen Schweißmethoden einhergeht.
2. Verbesserung der Leistung von Materialien
Das Gehäuse muss in der Lage sein, Korrosion, hohen Temperaturen und viel Druck in einer industriellen Umgebung standzuhalten. Metall 3D -Druck kann hoch - Leistungsmaterialien einschließlich Edelstahl, Nickel - basierte Legierungen und Titanlegierungen verwenden. Es kann auch die Leistung erhöhen und Körner verfeinern, indem die Prozessparameter gesteuert werden. Die Zugfestigkeit von gedruckten Teilen aus Inconel 718, einer Nickel -Basis -Legierung, kann immer noch 1000 MPa bei einer hohen Temperatur von 650 Grad erreichen. Dies ist weit höher als die 800 mPa traditioneller Gussteile, was Petrochemikalien, Gasturbinen und andere Sektoren benötigen.
3.. Leichte und topologische Optimierung
Metal 3D -Druck kann dank der Topology -Optimierungsdesign -Software "auf - Bedarfsformung" dienen. Beispielsweise verwendet eine Art von Lüftergehäuse eine Gitterstruktur, um den Bereich zu besetzen, der nicht das Gewicht unterstützen muss. Dies senkt das Gewicht um 35%, während die Steifheit beibehalten wird. Die Modellierung der Fluiddynamik trägt auch zur Verbesserung der Struktur des Wärmedissipationskanals bei, wodurch die Arbeitstemperatur des Geräts um 8 Grad senkt und seine Energieeffizienz um 5%erhöht.
4..
Es dauert normalerweise 3 bis 6 Monate, um eine Form zu erstellen, aber der 3D -Druck von Metall kann dies in nur 48 bis 72 Stunden von der Konstruktion bis zur Probe ausführen. Ein bestimmtes Unternehmen, das Pumpen und Ventile herstellt, hat die Zeit verkürzt, die die Hülle einer neuen Meerwasserententalierungspumpe von 90 Tagen bis 21 Tagen mithilfe der 3D -Drucktechnologie herstellt. Sie konnten auch verschiedene Spezifikationen für Pumpenkörper schnell an die Bedürfnisse von Offshore -Plattformen und anderen Situationen anpassen.
2, Analyse eines typischen Falls: Der praktische Weg vom Labor zur Industrialisierung
Fall 1: Ein großer Schritt nach vorne bei der Herstellung der Hauptpumpengehäuse ohne Schimmel in Kernkraft
Die Southern Additive Technology verwendet schwere 3D -Druckdrucken von -, um das Hauptpumpengehäuse für ein Kernkraftwerk zu erstellen, das eine Million Kilowatt Strom produziert. Die alte Art, Dinge zu tun, dauert 180 Tonnen Stahlimpertotten und führt sie durch mehrere Schmiedens- und Wärmebehandlungsschritte, die bis zu sechs Monate dauern können. Die gedruckten Teile haben Tests auf Zugfestigkeit, Impact -Zähigkeit und andere Maßnahmen durchgeführt. Sie waren besser als die Schmieden und erfüllten die Spezifikationen für die Ausrüstung der nuklearen Sicherheit.
Die Revolution von Schiffsantriebspumpen "Intelligent Manufacturing" ist Fall 2: Das Team der Huazhong -Universität für Wissenschaft und Methode erstellte die 3D -Druckmethode "Micro Casting Forging", die das Gehäuse eines großen Schiffs -Pumpenstrahls effektiv durch Kombination von Metallguss- und Schmiedensprozessen macht. Diese Technologie geht über die Probleme hinaus, die Standardmethoden mit der Gerätegröße haben. Es macht die Komponenten um 30% stärker, erhöht die Genauigkeit der Produktion von 0,5 mm auf 0,1 mm und entfernen alle Defekte wie Poren und Risse. Gegenwärtig wurden relevante Technologien für Inlandsflugzeugträger, LNG -Fluggesellschaften und andere wichtige nationale Geräte eingesetzt.
Fall 3: "schnelle Anpassung" von Pumpen für Ölbohrungen
Master -Bohrungen, ein südafrikanisches Unternehmen, das Bergbaugeräte herstellt, muss das Planetary Gear Set Solar -Ausrüstung am Bohrgerät schnell reparieren. Eine Standard -Casting -Technik würde drei Monate dauern. Mit dem Studio 3D -Drucksystem von Desktop Metal können in nur drei Wochen die Drucken, Entfettungs-, Sintern- und Wärmebehandlung von Zahnrädern unter Verwendung der Metallpulvertechnologie durchgeführt werden, die Kleber sprüht. Die Oberflächenhärte des Zahnrads beträgt nach Plasma -Nitriding bis zu 64 HRC, was viel schwieriger ist als die 45 -Stunden -Teile, die auf die übliche Weise geschmiedet werden. Die Kosten sinken um 60% und die Lieferzeit sinkt um 80% gleichzeitig.
3, Trends und Probleme in der Branche: Von der Validierung der Technologie zum in großem Maßstab nutzenden Technologie
1. Wachstum des Materialsystems
Derzeit umfassen Metall 3D -Druckmaterialien gemeinsame Industriematerialien wie Edelstahl, Aluminiumlegierungen, Titanlegierungen, Nickel - -basierte Legierungen und mehr. Sie addieren langsam neue Materialien wie hohe - Entropielegierungen und amorphe Legierungen. Beispielsweise hat ein Unternehmen eine hohe - -Tropie -Legierung für 3D -Druck erstellt, die bei einer hohen Temperatur von 600 Grad 200% resistenter gegen Oxidation als Standard -Nickel - -basierte Legierungen sind. Diese Legierung kann unter sehr harten Bedingungen wie Turbinenscheiben in Luftfahrtmotoren verwendet werden.
2. Ein großer Schritt nach vorne in Multi - Materialdrucktechnologie
Der Gradientenübergang oder ein Verbunddruck von mehreren Metallmaterialien ist mit der DED -Technologie (Dected Energy Deposition) möglich. Eine Raketendüse zum Beispiel hat einen Inside -Aluminium -Bronzekühlkanal und eine extere Inconel 625 -Wärme - resistente Beschichtung. Die thermische Leitfähigkeit wird um 40% verbessert und die Materialstärke erreicht 1200 MPa, was den thermischen Schutzbedarf von Raumfahrzeugen entspricht. Dies geschieht durch Drucken in Schichten und Erhitzen des Materials.
3.. Das Qualitätskontrollsystem konsistenter und besserer machen
Die Qualitätsverfolgbarkeit, die Prozessüberwachung und die Nicht -{- -Testruktiven für den Metall 3D -Druck werden dank der Entstehung von Standards wie API 20T und ISO/ASTM 52900 besser. Zum Beispiel hat ein Unternehmen einen maschinellen Verwerfungssystem in Echtzeit finden, z. Dieses System kann auch die Genauigkeit der Defekterkennung auf 99,5%verbessern, was die Qualität für die große Produktion von großem - skaliert.
4. weitere Wettbewerbspreise
Die Kosten für den Kauf von Metall 3D -Druckern sind um mehr als 50% gesunken, seit Bolite und Huashu High Tech sie in den USA zubereiteten. Gleichzeitig kann die Optimierung des Pulverrecyclingprozesses (z. B. durch die Verwendung eines inerten Gaszirkulationssystems) die Materialkosten um 30%senken. Wenn die Chargengröße mehr als 500 Stücke beträgt, sind die Gesamtkosten des 3D -Drucks kleiner, komplizierter Pumpenkörperhülsen entsprechend den Berechnungen in etwa den traditionellen Methoden entspricht.