采用打印机和数字模型制造物品的3D打印,已有几十年历史,但一些行业包括油气工业,被称作“加法制造”(AM)的3D打印技术正在提升产品开发,加快原型机开发和生产制造。据Accenture公司《3D技术在油气工业的潜力报告2014》,随着技术复杂性提高,装置成本降低,可打印材料的多样化,3D打印正在进入主流制造和消费市场。这已成为备受关注的新闻头条。
随着一批3D打印技术专利保护到期,更多的企业可以进入3D领域。一些行业3D打印的应用范围已超出非功能原型机,一批技术公司兴起,打印材料也有质量、可获得,人们对3D打印的兴趣大增,从航天到牙医都在用3D生产部件。3D打印的优势在于,能够生产形状复杂的较小部件,节约成本昂贵的材料。
油气公司开发3D打印技术
通用(GE)油气公司材料及制造技术部门负责人塞科尼说,公司5年前已开始3D打印技术开发活动,公司在意大利佛罗伦萨的加法制造技术实验室安装了第一台金属激光直接熔融机(DMLM)后,近3年的开发活动进一步加快,由于实验室增加了涡轮机部件开发装置和专用合金装置,制造能力得到提高。特别是公司在印度班加罗尔建立了新的加法制造实验室后,制造能力加速提升。
通用油气公司在实验室主要从事3项开发活动。一是部件快速原型制造支持新生产引进,该技术加快了设计理念的测试,大大缩短了开发周期。如成功开发NovaLT16新型燃气轮机的燃料器,就用DMLM制造了4种不同设计部件,并快速在全尺寸燃机上进行测试,使开发、生产批准周期缩短了一半,采用被选中的设计已成功生产了第一台NovaLT16引擎。
二是几乎无代价地形成了复杂几何形状部件的开发能力。公司对燃气涡轮机的燃烧部件进行再设计,采用创新的几何构型,提高了燃机技术性能,减少了燃烧排放。塞科尼说,技术创新需要工程师改变设计思想,与传统的制造技术相比,现在有了扩大的设计空间,更多的几何形状可能。现在可以整件一次打印成功,而不像以前那样要对多个部件进行铜焊、电焊或铆接,因此简化了制造和组装过程。
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