Je li visoka - temperaturna legura prikladna za ispis dijelova opreme za paru?

一, tehnološke prednosti 3D ispisa s visokim - temperaturnim legurama: prevladavanje granica tradicionalne proizvodnje
1. Sposobnost izrade kompliciranih struktura
Pri izradi šupljih noževa za parne turbine pomoću tipične tehnike lijevanja ulaganja, potrebno je mnogo koraka za spajanje kanala za hlađenje. To znači da se koristi manje od 10% materijala, a noževi će vjerojatno imati mane zavarivanja. Kroz lasersko selektivno topljenje (SLM) ili postupke taljenja elektronskih zraka (EBM), tehnologija 3D ispisa može izravno ispisati komplicirane značajke poput konformnih kanala za hlađenje i rešetkastih struktura. Na primjer, lopatice turbine koje su platinasta tehnologija ispisana za određenu tvrtku za plinske turbine učinile su hlađenje 30% učinkovitijim i učinili noževe 25% lakšim. To je uvelike poboljšalo toplinsku učinkovitost i operativnu stabilnost parne opreme.
2. Sposobnost poboljšanja kvaliteta materijala
Kad su visoke - temperaturne legure 3D ispisane, brzina hlađenja od 106–108 stupnjeva /s može stvoriti ultrafine uzorke zrna, pa čak i amorfne faze. To materijal čini jačim i otpornijim na umor pri visokim temperaturama. Avic Maite's In738 visoki - puder za temperaturu, napravljen od 3D ispisa, ima čvrstoću prinosa od 900MPA za noževe plinskih turbina na visokoj temperaturi od 1200 stupnjeva. Ovo je 15% veće od tradicionalnih odljeva. Također, pomoću AI algoritama za pomoć u optimizaciji procesnih parametara (takva promjena laserske snage i brzine skeniranja u letu) može vam pružiti finu kontrolu nad mikrostrukturom materijala i pomoći vam da saznate više o potencijalu performansi visokih - temperaturnih legura.
3. Spuštanje troškova i vrijeme koje je potrebno da biste napravili stvari
Izrada visokih - Temperaturni dijelovi legure stari - modni način traje 12 koraka, poput topljenja, kovanja i toplinske obrade, a može potrajati i do šest mjeseci. S načinom rada "Digital Model izravno oblikovanje", tehnologija 3D ispisa smanjuje proizvodni ciklus na manje od dva tjedna. Xi'an Bolite koristio je SLM tehnologiju za ispis turbinskih diskova za zrakoplovne motorne kompanije. To je omogućilo da se ključne komponente u parnoj opremi brzo ponavljaju. Tvrtka je uspjela koristiti 90%materijala umjesto uobičajenih 15%, a troškovi svakog komada pali su za 40%.
2, Izazov ispisa dijelova opreme za parnu opremu za industrijsku upotrebu: jaz između laboratorija i radionice
1. Problemi u održavanju stabilnog procesa
Kad su visoke - temperaturne legure 3D ispisane, laser i prah djeluju u četiri različita stanja: kruta, tekućina, plin i plazma. Zbog toga se rastopljeni bazen ponaša na složen i promjenjiv način. Na primjer, kada SLM ispisuje leguru Inkonel 718, ako brzina skeniranja nije u idealnom rasponu, vjerojatno će se dogoditi nedostaci poput lomova i pora, što znači da je kvalificirano manje od 70% dijelova. Također, problem deformacije usvojenih uzrokovanom nakupljanjem zaostalog stresa posebno je loš prilikom ispisa velikih dijelova opreme za paru (poput zidova membrane kotla). Potrebno je popraviti dodatnim koracima poput prethodno zagrijavanja podloge i toplinske obrade.
2. Jamstvo dosljednih materijalnih performansi
Učinkovitost svih dijelova parne opreme mora biti vrlo dosljedna. Na primjer, cijevi za prijenos topline u nuklearnim elektranama moraju dugo raditi na 360 stupnjeva i 17,2 MPa. Sve promjene u performansama u određenom području mogle bi biti opasne. Međutim, male promjene u raspodjeli veličine praškastih čestica, gustoće praha i drugih parametara tijekom cijelog postupka 3D ispisa mogu uzrokovati razlike u veličini zrna i raspodjeli faze oborina u različitim dijelovima proizvoda. Samo nekoliko domaćih tvrtki, poput Huashu High Tech, postavilo je sustave za praćenje serija praha i platforme za internetsku praćenje kako bi zadržali promjene performansi unutar ± 5%. Međutim, još uvijek je teško postići visoke specifikacije za komponente nuklearne energije.
3. Nema sustava za standardizaciju
Globalni standardi za certificiranje 3D - Tiskani visoki - Temperaturni dijelovi legure još nisu završeni. ASTM International objavio je "opće zahtjeve za aditivnu proizvodnju metalnih materijala", ali još uvijek postoji jaz u metodologijama ispitivanja za određene radne situacije parne opreme, poput oksidacije na strani pare i korozije od strane vodene pare. Domaća tvrtka napravila je pakete cijevi s pregrijama za toplinske elektrane, ali postupak prihvaćanja projekta produžen je za 18 mjeseci jer nije bilo posebnih standarda ispitivanja za stvari poput čvrstoće izdržljivosti visoke temperature i brzine oksidacije pare. To je projekt učinilo rizičnijim za industrijalizaciju.
3, Proboj u scenarijima aplikacije: od pilota do pune - skale
1. Premještanje tehnologije s jedne industrije u drugu u zrakoplovnim svečanim
Prilikom dizajniranja vrućih dijelova, i zrakoplovni motori i parne turbine trebaju stvari poput učinkovitog hlađenja i svjetla. GE je koristio 3D ispis kako bi napravio mlaznicu za gorivo Leap Engine, koja kombinira 20 dijelova u jedan. Ova se tehnika također uspješno koristila za izradu mlaznica za parne turbine. Ouzhong Technology, kineska tvrtka, ispisala je jezgru regulacije ventila za ultra - Nadkritičnu toplinsku jedinicu. Ovaj je dizajn smanjio težinu za 35% i povećao vrijeme odziva regulacije na 0,2 sekunde, uvelike poboljšavajući dinamičku kontrolu performansi parne opreme.
2. Prilagođene potrebe u polju nuklearne energije
Četvrta - Nuklearni reaktori, poput natrija - ohlađenih brzog reaktora i reaktora rastaljenog soli, imaju strože kriterije za materijale koji se koriste u generatorima pare. Na primjer, oni trebaju ostati stabilni u uvjetima s visokim temperaturama i teškim zračenjem iznad 600 stupnjeva . 3 d ispis može omogućiti gotovo oblikovanju teškog - do - strojnih metala (takav GH1333), smanjiti količinu zavarenih spojeva i manjeg rizika od rizika od rizika od razazivanja. Institut za istraživanje metala na Kineskoj akademiji znanosti razvio je 3D - tiskanu cijev za oblaganje legura GH1333 koja je 20% bolja u otporu na oticanje od tradicionalnih ekstrudiranih cijevi kada je testirana u simuliranim uvjetima nesreće. To daje tehničku podršku za lokalizaciju opreme za nuklearnu energiju.
3. Brze promjene u industrijskim kotlovima
Tehnologija 3D ispisa može pomoći sićušnoj i modularnoj parnoj opremi da brzo raste u području distribuirane energije. Na primjer, jedna tvrtka zapošljava SLM tehnologiju za izradu plamenika za kotlove za biomasu. Dizajn kanala biomimetičkog protoka povećava učinkovitost izgaranja za 12% i skraćuje vrijeme koje je potrebno od dizajna do isporuke na 45 dana, što je tri puta brže od standardnih metoda. Ubuduće će biti moguće personalizirati i napraviti Steam opremu na zahtjev pomoću digitalne Twin tehnologije i 3D ispisa.