Як досягти інтегрованого ліплення деталей трубопроводу за допомогою металевого 3D -друку?

一 Технічний принцип полягає в тому, щоб будувати речі цифровим шляхом від порошку до трубопроводу.
Щоб зробити суцільний предмет у трьох вимірах, металевий 3D -друк використовує високі енергетичні промені - (лазерний або електронний промінь) для розплаву металевого порошку та укладання його один на одного. Наприклад, основні кроки в процесі селективного лазерного плавлення (SLM) є
3D -моделювання та різання: імпортуйте модель CAD трубопроводів у програмне забезпечення для нарізки. Потім створіть дані про товщину шару, які коливаються від 0,02 до 0,1 мм і планують шлях для лазерного сканування.
Порошкове покриття та лазерне плавлення: машина для покриття порошкового покриття рівномірно розкидає металевий порошок по верстатах, захищаючи інертним газом. Високий - енергетичний лазерний промінь, потім вибірково розплавить порошок по шляху, щоб створити один розділ -} -.
Шар шляхом укладання шару та дизайну для підтримки: Верховний ступінь знижується по шарах, повторюючи процес закладання порошку та розплавлення. Додавання розчинних конструкцій опорні структури створює підвісні шматки, що врешті -решт призводить до створення цілих компонентів трубопроводу.
Ця методика може обробляти такі матеріали, як нержавіюча сталь, титанові сплави, нікель - сплави та інші, і вона може задовольнити потреби різноманітних робочих обставин для стійкості до корозії, високої температурної стійкості та міцності. Наприклад, Cangzhou Longtaidi Pipeline Technology Co., Ltd. використовує технологію зварювання 3D для розплаву нікель товщиною 3 мм - сплав на внутрішній стороні вуглецевих сталевих труб. Це робить біметалічні композитні труби, які можуть обробляти високий тиск і корозію, які використовуються в видобутку нафти та газу.
2, основна вигода: подолання чотирьох основних проблем із звичайним ремеслом
1. Геометричні ступені свободи: точна будівля складних форм
Наявність інструменту та дизайн форми Обмежте традиційні методи, що ускладнює складання складних трубопроводів з гострими кривими під різними кутами, просторовими спіральними та перехресними розділами -, які не є прямими. Також металевий 3D -друк може зробити:
Розробка конформних каналів потоку: Наприклад, компанія в нанкінських друкованих деталях для хімічних реакторів, у яких вбудовані спіральні канали охолодження. Ці канали покращували передачу тепла на 40% і утримували температуру від більш ніж ± 2 градусів.
Складіть разом: У минулому вам довелося припалювати разом різні шматки трубопроводу. Тепер ви можете надрукувати всю справу. Виробник медичного обладнання поєднав 12 окремих деталей, використовуючи 3D -друк мікрофлюїдних мікросхем. Це скоротило витоки на 90% і скоротило час, необхідний, щоб скласти речі з 8 годин до 1 години.
Легка структура: структура решітки, виготовлена ​​з оптимізації топології, що робить її легшим, не втрачаючи сили. У трубопроводі з аерокосмічного титану є порожнистий міжшарок, який був зроблений за допомогою 3D -друку. Це робить його на 35% легшим, ніж стандартні пошкодження.
2. Ефективність виробництва: час, необхідний для швидкого переходу з тижнів на дні
Традиційний спосіб виготовлення трубопроводів включає п'ять кроків: "Дизайн розробки цвілі для розробки/кування обробки обробки". Ця процедура може зайняти до чотирьох -шести тижнів. І металевий 3D -друк багато прискорює процес доставки, використовуючи три - крок закритий цикл "Digital Model Print Post - обробка":
Швидка ітерація: певний виробник автомобілів використовував 3D -друк для виготовлення витяжних колекторів і закінчив п'ять раундів оптимізації дизайну за три дні. Це знижувало тиск на вихлоп на 18% і підвищив потужність на 8%.
Невелика партія: Якщо вам потрібно менше 500 індивідуальних трубопроводів на рік, 3D -друк коштує на 40% менше за штуку, ніж традиційні методи, і вам не потрібно платити за форми.
Виробництво на вимогу: Через 3D -друк, атомна електростанція виготовляє труби для аварійного охолодження на сайті -. Цей процес займає лише 72 години від дизайну до встановлення, що на 90% швидше, ніж звичайний період закупівель.
3. Швидкість використання матеріалу: від "зменшення матеріальних відходів" до "поблизу утворення сітки"
Швидкість використання типових обробних матеріалів зазвичай становить менше 45%, тоді як "адитивне" виготовлення - це те, як робиться 3D -друк:
Правильний контроль порошку: Неточність товщини порошового шару може бути менше 0,05 мм за допомогою технології SLM, а швидкість використання матеріалу може бути понад 85%. Порівняно з типовими методами кування, труби з нержавіючої сталі, виготовлені певною компанією, використовують на 62% менше сировини.
Використання градієнтного матеріалу: Використовуючи численні форсунки для друку разом, ви можете змінити якості матеріалу з однієї частини. Специфічна камера згоряння авіаційного двигуна виготовлена ​​з нікелю - сплав і керамічна композитна конструкція. Це робить його на 200 градусів більш стійким до високих температур.
Повторне встановлення босовики: UNMELT - Пурочковий порошок може бути пожертвами міста та знову використовувати. Закрита - Система управління порошком петлі допомогла одній компанії знизити швидкість відходів матеріалів до менше 5%.
4. Надійність якості: від контролю речей на основі досвіду до використання даних
Процес 3D -друку може стежити за важливими факторами в режимі реального часу, щоб переконатися, що якість залишається однаковою:
Спостерігаючи за розплавленим пулом: High - Швидкі камери та інфрачервоні датчики зафіксують дані про температуру та розмір розплавленого пулу в режимі реального часу. Лазерна потужність і швидкість сканування автоматично регулюються. Компанія, яка друкує трубопровідні шматки, зберігає пористість на рівні 0,1%, що є нормою для частин авіаційного класу.
Виявлення в Інтернеті: інтегрований модуль виявлення ультразвуків, який може знайти недоліки всередині об'єкта під час його друку. Цей метод допоміг певному хімічному трубопроводу підвищити свою не - руйнівну швидкість тестування кваліфікації з 92% до 99,5%.
Наступні дані: Кожен продукт отримує власну цифрову посвідчення особи, яка відслідковує всі дані про процес, включаючи партію порошку, параметри друку та опублікувати технології обробки. Це відповідає високим стандартам сертифікації, як ISO 13485.
3, Використовуйте випадок: руйнівні практики у багатьох галузях
1. Енергетичний сектор: легка революція високої - трубопроводи тиску
Біметалічні композитні труби, виготовлені за допомогою 3D-друку, можуть обробляти багато тиску - до 140mpa-30% більше, ніж звичайні безшовні сталеві труби. Дизайн порожнистої конструкції також скорочує вагу на 40% та навантаження на буріння платформ. Після використання в певному офшорному нафтовому полі, щоденний вихід одного свердловини зросла на 15%, а витрати на біг та підтримку його знизилися на 22%.
2. Хімічна промисловість робить трубопроводи, стійкі до корозії на замовлення.
3D-друк може зробити труби Hastelloy C-276, які можуть обробляти сильні кислоти та основи. Ці труби в 100 разів стійкіші до корозії іонів хлориду, ніж 316 л нержавіючої сталі. Цей метод допоміг певній хімічній компанії продовжити життя реактора, що підтримує трубопровід від 3 років до 15 років, скорочуючи кількість разів, коли його потрібно закрити та підтримувати на 80%.
3. У медичній галузі виготовлення персоналізованих трубопроводів з точними вимірюваннями
3D - надрукований стент з титанового сплаву титанового сплаву може бути зроблений таким чином, щоб відповідати даним КТ пацієнта з помилкою внутрішнього діаметра не більше 0,05 мм. Це вирішує проблему "невідповідності розміру", яка виникає з регулярними стентами. Клінічний екземпляр продемонстрував, що персоналізовані стенти мали на 67% нижчий показник рестенозу, ніж звичайні стенти. 1-річний відсоток виживаності пацієнтів також збільшився до 98%.