2017年04月28日
最“坚硬”的3D打印
燃气轮机的叶片在燃机运行时往往要履历上千度的高温,并遭受重大的压力,以是制造叶片的质料往往都接纳极其坚硬的单晶合金。燃机叶片的内部拥有重大的冷却结构,用通例的制造方法难度很大,而3D打印手艺则能够很好的解决这个问题,然而一直以来3D打印手艺的质料都不敷坚硬,以是无法实现燃机叶片的打印。但西门子找到了突破口,乐成的制造了3D打印的燃机叶片。
放张图告诉你这个叶片怎样制造
这里简朴翻译一下:
- 首先在电脑中设计出新叶片的数字化生产计划在3D打印机的生产平台中先铺上一层薄薄的高性能高温合金金属粉末
- 一束激光射线将凭证设计图的计划融化区域内的金属粉末,从而创立出叶片的第一层
- 随后,生产平台会让已经生产出来的部分下降一些,以便于打印新的一层
- 就这样重复之前的办法,叶片的每一层被打印出来
- 激光束会凭证数字生产计划中的每一条轮廓打印叶片的重大结构
- 最终这些高温合金粉末就酿成了一片耐高温的燃机叶片
今年头,西门子对这些叶片举行了满负荷测试,这些叶片在燃机中被高达1250摄氏度的高温气体困绕,并在内部输入400度的空气用于冷却,同时它们的转速可达13,000转每分钟,遭受相当于11吨的负荷。最终这些叶片顺遂完成了这次满负荷测试。这也代表了用3D打印手艺大规模制造燃机叶片在未来成为了可能。
这次测试的意义重大:由于这是天下上第一次使用增材制造手艺的燃机「动叶片」在燃气轮机中真实的运行,并通过满负荷测试,这无疑让增材制造手艺离现实应用又近了一步。
相比古板制造方法,增材制造具有哪些优势?
1. 镌汰新产品的开发周期
2. 实现特殊的设计以改善产品
3. 无邪的生产模式将改变一些商业模式
我们以燃机叶片为例,小小的一个叶片却拥有十分重大的内部冷却结构。若是接纳通例的流程一样平常需要2年的时间去设计,开发和测试一款新型的燃机叶片。但通过增材制造,我们可以将制造新叶片的时间大大缩短,镌汰90%的原型制作时间,并且可以同时测试许多差别款的设计。
而说到设计,古板制造的局限经常导致一些部件无法制造或者制造起来本钱很高,这就让设计职员在许多方面只能做出响应的妥协和让步,以是许多好的设计被破抹杀或更改。而使用AM手艺基本上没有古板制造的局限,可以带来更大的自由度,从而铺开了设计者的手脚,实现更大胆更好的设计。同时,增材制造另一个很是吸引人的特点就是当你需要替换零件时,你总能使用到最新的设计。
在jxf吉祥坊4.0的浪潮下,制造业必需要探寻新的、合适自身的生产方法以顺应现代化生长,3D打印手艺作为未来智能工厂、无人工厂建设中的主要一环,怎样在企业中获得真正的应用?这就需要系统集成商、一二级供应商与制造厂商之间越发细密的协作互通。
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泉源:西门子中国微信公众号
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