Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> pencetakan 3D

Cetak 3D untuk Bagian Turbin: Mempercepat Pengembangan, Performa, dan Keberlanjutan

Cetak 3D untuk Bagian Turbin: Mempercepat Pengembangan, Performa, dan Keberlanjutan

Pencetakan 3D sedang mengubah prototipe, produksi, dan pemeliharaan dalam manufaktur turbomachinery.

Teknologi ini menawarkan alternatif yang kuat terhadap cetak dan pengaseman untuk berbagai komponen turbomachinery.

Dalam Application Spotlight minggu ini, kami menguji manfaat nyata dari pencetakan 3D dalam manufaktur turbomachinery dan menampilkan contoh dunia nyata yang menarik.

Aplikasi lain yang dicakup dalam seri ini:

Cetak 3D untuk Heat Exchangers
Cetak 3D untuk Bearings
Cetak 3D untuk Manufaktur Sepeda
Cetak 3D untuk Digital Dentistry & Clear Aligner Manufacturing
Cetak 3D untuk Medical Implants
3D-Printed Rockets dan Masa Depan Manufaktur Kapal Angkasa
Cetak 3D untuk Manufaktur Sepatu
Cetak 3D untuk Komponen Elektronik
Cetak 3D di Industri Kereta Api
3D-Printed Eyewear
Cetak 3D untuk End-Part Production
Cetak 3D untuk Brackets
Cetak 3D untuk Bagian Turbin
Bagaimana Cetak 3D Memungkinkan Komponen Hidraulik yang Berperforma Lebih Baik
Bagaimana Cetak 3D Mendukung Inovasi di Industri Tenaga Nuklir

Apa Itu Turbomachine?

Setiap sistem daya modern—dari roket dan mesin jet hingga turbin angin dan hidropower—mengandalkan turbomachinery. Sebuah turbomachine adalah perangkat berputar di mana rotor atau impeller bergerak melalui fluida—gas, uap, air, atau udara—untuk mengubah energi fluida menjadi daya mekanik yang dapat digunakan.

Cetak 3D untuk Bagian Turbin: Mempercepat Pengembangan, Performa, dan Keberlanjutan

Manfaat Cetak 3D untuk Turbomachinery

Pengembangan Produk yang Lebih Cepat

Pencetakan 3D secara dramatis memendekkan siklus desain-ke-prototipe. Insinyur tidak lagi perlu membuat tooling; mereka dapat mengirim file digital langsung ke printer, menghasilkan bagian fungsional dalam jam atau hari.

Siemens menggunakan pendekatan ini pada 2017 untuk mengembangkan dan menguji blader turbin gas. Dengan mencetak prototipe, Siemens memotong waktu pengembangan dan validasi dari dua tahun menjadi hanya dua bulan dan beralih dari pengujian satu desain menjadi evaluasi sepuluh varian dalam periode tersebut.

Karena blader dapat diuji dalam kondisi operasional nyata, Siemens meningkatkan sistem pendinginan dan memperpanjang umur blader. Perusahaan kini berharap untuk beralihlah ke blader sepenuhnya cetak 3D dalam tiga hingga lima tahun ke depan.

Produksi yang Lebih Cepat

Sulzer menggabungkan pencetakan 3D logam dengan pengaseman untuk menciptakan impeller tertutup—komponen pompa kritis yang mempercepat fluida untuk menghasilkan tekanan.

Cetak tradisional dari impeller tertutup dapat menghasilkan cacat permukaan dan memakan waktu hingga 35 hari. Proses hibrid Sulzer—pengaseman 5-axis dari billet taik kemudian diikuti oleh Laser Metal Deposition (LMD)—menghasilkan bagian lengkap dalam sekitar 48 jam.

Cetak 3D untuk Bagian Turbin: Mempercepat Pengembangan, Performa, dan Keberlanjutan

Fleksibilitas Desain

Pencetakan 3D memungkinkan konsolidasi komponen, mengurangi langkah perakitan dan meningkatkan kekuatan. Siemens merancang ulang fuel swirler turbin gas dari sepuluh potongan cetak dan pengaseman menjadi satu bagian manufaktur aditif.

Swirler yang dirancang ulang—dibuat dari Inconel alloy yang diperkuat solusi—muat dalam satu build powder-bed fusion laser EOS M 400-4 quad yang menghasilkan 16 unit per run dalam hingga 100 jam.

Cetak 3D untuk Bagian Turbin: Mempercepat Pengembangan, Performa, dan Keberlanjutan

Perbaikan yang Lebih Cepat

Selective Laser Melting (SLM) dan LMD juga menyederhanakan perbaikan bagian yang aus. Siemens mempioneirkan perbaikan burner-tip SLM yang memotong hanya zona yang rusak dan membangun kembali tip lapis demi lapis.

Proses ini mengurangi waktu perbaikan sebesar 90%, dan sejak 2013 Siemens telah memperbaiki lebih dari 2.000 burner. Siemens juga menggunakan LMD untuk mengganti blader dan vanes, menghilangkan las tradisional.

Cetak 3D untuk Bagian Turbin: Mempercepat Pengembangan, Performa, dan Keberlanjutan

Pencetakan 3D – Masa Depan Turbomachinery?

Manufaktur aditif mempercepat pengembangan produk, meningkatkan performa komponen, dan memendekkan siklus perbaikan. Perbatasan berikutnya terletak pada sensor terintegrasi: Optomec telah mencetak sensor strain langsung pada blader turbin dengan teknologi Aerosol Jetnya, memungkinkan pemantauan struktural real time.

Cetak 3D untuk Bagian Turbin: Mempercepat Pengembangan, Performa, dan Keberlanjutan

GE, Oak Ridge National Laboratory, dan Xerox-owned PARC telah mengamankan $1,3 juta untuk memotong timeline desain-dan-validasi untuk komponen turbin cetak 3D hingga 65%. Tujuannya adalah bagian multi-fungsi yang bebas cacat, berperforma tinggi, yang tahan terhadap suhu dan stres ekstrim.

Meskipun pencetakan 3D untuk turbomachinery masih baru, momentum-nya tidak dapat dipungkiri. Seiring produsen mengejar daya tahan dan efisiensi, manufaktur aditif akan menjadi bagian integral dari desain turbin masa depan.

pencetakan 3D

  1. Emirates Mengadopsi Cetak 3D untuk Bagian Kabin Pesawat, Meningkatkan Efisiensi dan Keberlanjutan
  2. Pemroses Pasca dalam Cetak 3D Industri: Bergerak Menuju Otomatisasi
  3. Revolusi Implant Tulang: Bagaimana Cetak 3D Meningkatkan Kesesuaian, Ketahanan, dan Performa
  4. 3D Printing Revolutionizes Clear Aligners in Digital Dentistry
  5. Application Spotlight: Cetak 3D Mengubah Manufaktur Sepeda
  6. Application Spotlight: Cetak 3D Merevolusi Desain dan Produksi Bantalan
  7. 3D Printing Revolutionizes Heat Exchangers: Lighter, Smarter, Faster
  8. 3D Printing Revolutionizes the Rail Industry: Case Studies & Benefits
  9. Bagaimana Pencetakan 3D Mengubah Desain Komponen Elektronik: 5 Aplikasi Utama
  10. Bagaimana Cetak 3D Merevolusi Industri Otomotif