Kakva je uloga metalnog 3D štampanja u industrijskoj peći i popravku kotla?

1. Popravak složenih struktura: prelazak fizičkih ograničenja tradicionalnog zanatstva
Visoko - Biciklizam temperature, termički stres, ili mehaničko trošenje mogu prouzrokovati lokalne propuste u glavnim dijelovima industrijskih peći i kotlova, poput komora za sagorevanje, cijevi za topline i rešetke. Zavarivanje i prskanje su tradicionalne metode popravke koje su ograničene načinom na koji rade i teško ih je koristiti na složenim geometrima poput tankog - zidnih konstrukcija, unutarnjim kanalima, ili neravnim površinama. Na primjer, zaglavlje superheatra kotla treba 56 preciznih pare za rad. U tradicionalnom livenju pijeska, jezgro mora biti postavljena, ali rastopljeni gvožđe na visokim temperaturama može pomaknuti jezgru, što uzrokuje da se položaj otvora za rupu kreće previše. Nakon toga je potrebna korekcija bušenja ručne ruke koja košta mnogo novca i traje puno vremena.
Digitalno modeliranje i sloj - po - Proizvodnja slaganja sloja u potpunosti je riješila ovaj izazov metalnom tehnologijom 3D štampanja. Kompanija za lijevanje Boro koristila je 3D tehnologiju štampanja pijeska kako bi se smanjilo vrijeme koje je bilo potrebno za sastavljanje kalupa za superheatre za zaglavlje od 14 sati do 3,5 sata na projektu popravke za popravak Tyseley Pare u Velikoj Britaniji. To je uštedilo 67% rashoda. Takođe, bilo je moguće napraviti 56 pare rupa odjednom bez dodatnog posla. Ovaj slučaj pokazuje da 3D štampanje može precizno postaviti komplicirane jezgre, riješiti se kvalitetnim problemima koji dolaze iz osnovnog pokreta u starijim postupcima i izrezati energetsku upotrebu za 30% na mjestima koja ne snose dizajn optimizacije topologije dok još uvijek osigurava sigurnost.

2. Prilagođavanje performansi materijala: ispunjavanje potreba za popravkom vrlo oštrim radnim okolnostima
Industrial furnaces and boilers work in very difficult conditions, and their parts have to be able to handle a lot of stress, like high temperatures (>1000 °C), high pressures (>10MPA), oksidacija i korozija. Nickel - Legure sa sjedištem u Kobaltu - su primjeri tradicionalnih popravnih materijala koji su stabilni na visokim temperaturama. Međutim, teško je pronaći ravnotežu između njihovih brojnih kvaliteta, poput otpornosti na habanje i toplotnog otpornosti na udarce. Metalni 3D ispis može precizno prilagoditi svojstva materijala promjenom načina na koji se prah izrađuje i kontrolira parametre procesa.
Na primjer, prilikom popravljanja turbinskih turbinskih turbina, na 7- legura - legura, izrađen od strane Platinum tehnološke kompanije, kontrolom distribucije veličine čestica pudera (d 50=45 μ m) i sadržaj kisika (<50ppm), along with selective laser melting (SLM) technology, achieves a persistent strength of ≥ 900MPa at a high temperature of 650 ℃, meeting the extreme working conditions requirements of aircraft engines. Xi'an Jiaotong University developed the WC Co hard alloy composite powder for use in boilers. It is printed on the cutting teeth of a tunnelling machine using laser selective sintering (SLS) technology. It has a hardness of HRC68, is three times more resistant to wear than traditional forged parts, and can last up to 12 months. This kind of material innovation shows that 3D printing may improve the composition and microstructure of materials in a specific way dependent on the specific working conditions of the area being repaired, like temperature gradient and stress distribution. This is called "on-demand repair."
3. Digitalizacija čitavog procesa: obnavljanje i popravljanje modela efikasnosti industrije
Stari način pričvršćivanja stvari traje više od 10 koraka, poput pronalaženja problema, dobivanje rezervnih dijelova, obrade i toplotne obrade. Potrebno je nekoliko mjeseci i zasnovan je na ljudskom iskustvu, što dovodi do velikih promjena u kvaliteti. Način "digitalnog twin + inteligentnog proizvodnja" metalne tehnologije 3D štampanja ubrzava postupak popravke na manje od 72 sata i omogućava slijeđenje cijelog procesa.
Proces popravke može se podijeliti u četiri koraka:
Inteligentna detekcija: Slikarsko ranger3 visok - brzina 3D kamere skenente skenente na brzini okvira od 46kHz sa tačnošću od 0,02 mm. Automatski nalazi veličinu i lokaciju oštećenja poput pukotina i habanja.
Obrnute modeliranje: Korištenje softvera Geomagic Design X za okretanje podataka Cloud u CAD modele koji se mogu mijenjati, zajedno s tehnikama optimizacije topologije, kako bi se koristilo manje materijala, dok su još uvijek jaki;
Aditivna proizvodnja: pomoću tehnologije topljenja SLM ili elektronskom gredom (EBM), sanacije se ispisuju na temelju podataka o rezanju modela. Debljina svakog sloja može se regulirati između 20 i 50 μm, što omogućava mikrometar - kontrolu veličine nivoa nivoa.
Post - Obrada: Vruća izostatska prešanja (HIP) se oslobađa od unutrašnjih pora i podiže gustoću na 99,95%. Zatim se radi površinsko poliranje radi ispunjavanja standarda tačnosti montaže.
Kada je Rolls Royce koristio ovu tehniku ​​za popravljanje rezervnih dijelova za zrakoplovne motore, presjekao je globalnu vrijednost zaliha od 4,2 milijarde dolara na 1,8 milijardi dolara i smanjiti vrijeme koje je potrebno za avioni kupaca da se vrati u zrak od 72 sata do 8 sati. To je u operativnim troškovima uštedjelo aviokompaniju više od 500 miliona dolara.