Hvert er hlutverk málm 3D prentunar í iðnaðarofni og viðgerðum ketils?

1.
Hátt - tæring á hitastigi, hitauppstreymi eða vélrænni slit getur valdið staðbundnum mistökum í helstu hlutum iðnaðarofna og katla, svo sem brennsluhólfum, hitaskipta rörum og ristum. Suðu og úða eru hefðbundnar viðgerðaraðferðir sem eru bundnar af því hvernig þær virka og er erfitt að nota á flóknum rúmfræði eins og þunnum - veggnum mannvirkjum, innri rennslisrásum eða ójafnri fleti. Til dæmis þarf ketillinn ofurhitari 56 nákvæmar gufuholur til að vinna. Í hefðbundinni sandi steypu verður kjarninn að vera staðsettur, en bráðna járnið við hátt hitastig getur hreyft kjarnann, sem veldur því að gatið gat hreyfast of mikið. Eftir það er þörf á leiðréttingu handborana, sem kostar mikla peninga og tekur mikinn tíma.
Stafræn líkanagerð og lag - eftir - lagastöflunarframleiðslu hafa að öllu leyti leyst þessa áskorun með málm 3D prentunartækni. Boro Casting Company notaði 3D sandprentunartækni til að skera tímann sem það tók að setja saman mótið fyrir ofurhitar haus úr 14 klukkustundum í 3,5 klukkustundir í Tyseley Steam Locomotive viðgerðarverkefninu í Bretlandi. Þetta sparaði 67% af útgjöldum. Einnig var mögulegt að búa til 56 gufuholur í einu án aukavinnu. Mál þetta sýnir að þrívíddarprentun getur nákvæmlega sett flóknar kjarna, losað sig við gæðavandamál sem koma frá kjarnahreyfingu í eldri verklagsreglum og skorið orkunotkun um 30% á stöðum sem bera ekki þyngd með því að nota hönnun á grannfræði en samt vera viss um styrk.

2.. Aðlaga árangur efnis: Að mæta viðgerðarþörfum mjög erfiðra aðstæðna
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), oxun og tæring. Nikkel - byggð og kóbalt - byggð málmblöndur eru dæmi um hefðbundin viðgerðarefni sem eru stöðug við hátt hitastig. Hins vegar er erfitt að finna jafnvægi milli margra eiginleika þeirra, svo sem slitþol og hitauppstreymisviðnám. Málm 3D prentun getur nákvæmlega sérsniðið eiginleika efna með því að breyta því hvernig duftið er búið til og stjórna ferlinu.
Til dæmis, þegar þú lagar hverflablöð flugvéla, þá er IN718 nikkelið - byggt álduft af Platinum Technology Company með því að stjórna dreifingu duftsins (D50=45 μ m) og súrefnisinnihald (<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.. Digitizing allt ferlið: Endurbyggja og laga hagkvæmni líkans iðnaðarins
Gamla leiðin til að laga hlutina tekur meira en 10 skref, svo sem að finna vandamálið, fá varahluti, vinnslu og hitameðferð. Það tekur nokkra mánuði og byggist á reynslu manna, sem leiðir til mikilla breytinga á gæðum. Hinn „Digital Twin+Intelligent Manufacturing“ háttur af málm 3D prentunartækni flýtir fyrir viðgerðaraðferðinni í minna en 72 klukkustundir og gerir það mögulegt að fylgja öllu ferlinu.
Hægt er að brjóta viðgerðarferlið niður í fjögur skref:
Greindur uppgötvun: Sick Ranger3 High - hraði 3D myndavél skannar íhlutir við rammahraða 46kHz með nákvæmni 0,02mm. Það finnur sjálfkrafa stærð og staðsetningu galla eins og sprungur og slit.
Andstæða líkanagerð: Notkun Geomagic Design X hugbúnaðar til að breyta skýja gögnum í CAD líkön sem hægt er að breyta, ásamt tækni til hagræðingartækni til að nota minna efni en eru enn sterk;
Aukefnaframleiðsla: Notkun SLM eða Electron Beam Melting (EBM) tækni eru viðgerðarlög prentuð út frá líkanasneiðandi gögnum. Hægt er að stjórna þykkt hvers lags milli 20 og 50 μm, sem gerir kleift að míkrómetra - stigstærð.
Post - Vinnsla: Heitt isostatic pressing (mjöðm) losnar við innri svitahola og hækkar þéttleika í 99,95%. Þá er yfirborðsfægja gerð til að uppfylla nákvæmni staðla samsetningar.
Þegar Rolls Royce notaði þessa tækni til að laga varahluti fyrir flugvélar vélar, lækkaði það alþjóðlegt birgðagildi úr 4,2 milljörðum dala í 1,8 milljarða og skar af þeim tíma sem það tók fyrir flugvélar viðskiptavina að vera komnir aftur í loftið úr 72 klukkustundum í 8 klukkustundir. Þetta sparaði flugfélagið meira en 500 milljónir dala á ári í rekstrarkostnað.