Come ottenere lo stampaggio integrato delle parti della tubazione attraverso la stampa 3D in metallo?

一, il principio tecnico è quello di costruire le cose digitalmente dalla polvere alla pipeline.
Per creare un oggetto solido in tre dimensioni, la stampa 3D in metallo utilizza travi di energia - (raggio laser o elettrone) per sciogliere la polvere di metallo e impilarlo uno sopra l'altro. Ad esempio, i passaggi principali nel processo di fusione laser selettiva (SLM) sono
Modellazione e taglio 3D: importare il modello CAD dei pezzi della pipeline nel software di taglio. Quindi, creare dati di spessore del livello che variano da 0,02 a 0,1 mm e pianifica il percorso per la scansione laser.
Rivestimento in polvere e fusione laser: la macchina per rivestimento in polvere diffonde uniformemente la polvere di metallo sul banco da lavoro mentre è protetta da gas inerte. Il raggio laser energetico - alto quindi scioglie selettivamente la polvere lungo il percorso per creare una singola sezione a livello - -.
Stradata per lo strato e progettazione per il supporto: il banco di lavoro scende a strati, ripetendo il processo di posa di polvere e sciogliendolo. L'aggiunta di strutture di supporto solubile crea i pezzi sospesi, che alla fine porta alla creazione di interi componenti della pipeline.
Questa tecnica può gestire materiali come acciaio inossidabile, leghe di titanio, leghe a base di nichel - e altre e può soddisfare le esigenze di diverse circostanze di lavoro per la resistenza alla corrosione, la resistenza ad alta temperatura e la resistenza. Ad esempio, Cangzhou Longtaidi Pipeline Technology Co., Ltd. utilizza la tecnologia di saldatura di stampa 3D per fondere la lega a base di nichel spessa 3 mm - a base di tubi in acciaio al carbonio. Ciò produce tubi compositi bimetallici in grado di gestire alta pressione e corrosione, che vengono utilizzati nell'estrazione di petrolio e gas.
2, vantaggio principale: superare i quattro problemi principali con l'artigianato convenzionale
1. Gradi geometrici di libertà: costruzione esatta di forme complicate
La disponibilità degli strumenti e il design dello stampo limitano i metodi tradizionali, che rende difficile creare condotte complicate con curve affilate a diverse angolazioni, spirali spaziali e sezioni incrociate - che non sono dritte. Inoltre, la stampa 3D in metallo può fare:
Progettazione di canali di flusso conformi: ad esempio, un'azienda in parti stampate a nanjing per reattori chimici che avevano i canali di raffreddamento a spirale incorporati. Questi canali hanno migliorato la trasmissione di calore del 40% e ha impedito alla temperatura di cambiare di più di ± 2 gradi.
Metti insieme: in passato, dovevi saldare insieme diversi pezzi di un sistema di pipeline. Ora puoi stampare tutto. Un produttore di attrezzature mediche ha combinato 12 parti separate in una utilizzando la stampa 3D di chip microfluidici. Ciò ha ridotto le perdite del 90% e ha tagliato il tempo necessario per mettere insieme le cose da 8 ore a 1 ora.
Struttura leggera: una struttura reticolare realizzata con ottimizzazione della topologia, che la rende più leggera senza perdere forza. La pipeline in lega di titanio aerospaziale ha un interlayer cavo realizzato con la stampa 3D. Questo lo rende il 35% più leggero rispetto ai rinforzi standard.
2. Efficienza di produzione: il tempo necessario per passare da settimane a giorni rapidamente
Il modo tradizionale per fare condutture prevede cinque passaggi: "Gruppo di lavorazione dello sviluppo di stampi/forgiatura. Questa procedura può richiedere fino a 4-6 settimane. E la stampa 3D in metallo accelera molto il processo di consegna utilizzando un passaggio chiuso a tre - di "Elaborazione di stampa del modello digitale - elaborazione":
Iterazione rapida: un certo produttore di parti di auto ha utilizzato la stampa 3D per realizzare collettori di scarico e ha terminato cinque round di ottimizzazione del design in tre giorni. Questo taglio di schiena di scarico del 18% e ha aumentato la potenza dell'8%.
Small Batch Economy: se hai bisogno di meno di 500 condutture personalizzate all'anno, la stampa 3D costa il 40% in meno per pezzo rispetto ai metodi tradizionali e non è necessario pagare per gli stampi.
Produzione su richiesta: attraverso la stampa 3D, una centrale nucleare produce tubi di raffreddamento di emergenza sul sito -. Questo processo impiega solo 72 ore dalla progettazione all'installazione, che è al 90% più veloce del solito periodo di approvvigionamento.
3. Tasso di utilizzo del materiale: dal "riduzione dei rifiuti di materiale" a "vicino alla formazione di nett"
La velocità di utilizzo dei materiali di lavorazione tipica è generalmente inferiore al 45%, mentre la produzione "additiva" è come viene eseguita la stampa 3D:
Controllo corretto della polvere: l'imprecisione nello spessore dello strato di polvere può essere inferiore a 0,05 mm con tecnologia SLM e la velocità di utilizzo del materiale può essere superiore all'85%. Rispetto ai tipici metodi di forgiatura, i tubi in acciaio inossidabile realizzati da un determinato azienda utilizzano materie prime in meno del 62%.
Utilizzando il materiale gradiente: utilizzando numerosi ugelli per stampare insieme, è possibile modificare le qualità del materiale nella stessa parte. La camera di combustione di un motore aeronautico specifico è realizzata con una lega composita in lega e ceramica a base di nichel-. Questo lo rende più di 200 gradi resistenti alle alte temperature.
Re Stabilire BareKamp: Unmelt - polvere legata può essere donazioni di città e usata di nuovo. Un sistema di gestione delle polveri ad anello - chiuso ha aiutato una società a ridurre il tasso di rifiuti di materiale a meno del 5%.
4. Affidabilità della qualità: dal controllo delle cose in base alle competenze all'utilizzo dei dati
Il processo di stampa 3D può tenere d'occhio i fattori importanti in tempo reale per assicurarsi che la qualità rimanga la stessa:
Guardando il pool fuso: le fotocamere degli accelerali - High - catturano i dati sulla temperatura e sulle dimensioni del pool fuso in tempo reale. La potenza del laser e la velocità di scansione vengono regolate automaticamente. L'azienda che stampa i pezzi della pipeline mantiene la porosità allo 0,1%, che è la norma per le parti di grado aeronautico.
Rilevamento online: modulo di rilevamento difetti ad ultrasuoni integrato che può trovare difetti all'interno dell'oggetto mentre viene stampato. Questo metodo ha aiutato una certa pipeline chimica ad aumentare il suo tasso di qualifica di test di test distruttivo non - dal 92% al 99,5%.
Seguendo i dati: ogni prodotto ottiene la propria scheda ID digitale che tiene traccia di tutti i dati di processo, tra cui il batch di polvere, i parametri di stampa e le tecnologie di elaborazione post -. Ciò soddisfa elevati standard di certificazione come ISO 13485.
3, Caso d'uso: pratiche dirompenti in molti campi
1. Il settore energetico: la rivoluzione leggera delle pipeline di pressione -
I tubi compositi bimetallici realizzati con stampa 3D possono gestire molta pressione - fino al 140 MPA-30% in più rispetto ai normali tubi in acciaio senza cuciture. Il design della struttura vuota riduce anche il peso del 40% e il carico su piattaforme di perforazione. Dopo essere stato utilizzato in un certo campo petrolifero offshore, la produzione giornaliera di un singolo pozzo è aumentata del 15%e i costi di gestione e mantenimento sono diminuiti del 22%.
2. L'industria chimica rende condutture resistenti alla corrosione all'ordine.
La stampa 3D può creare tubi Hastelloy C-276 in grado di gestire acidi e basi forti. Questi tubi sono 100 volte più resistenti alla corrosione ionica di cloruro rispetto all'acciaio inossidabile 316L. Questo metodo ha aiutato una certa azienda chimica a prolungare la vita del pipeline di supporto del reattore da 3 a 15 anni, riducendo il numero di volte in cui deve essere chiusa e mantenuta dell'80%.
3. Nel campo medico, realizzare condutture personalizzate con misurazioni esatte
Lo stent vascolare in lega di titanio 3D - può essere realizzato per adattarsi ai dati CT del paziente, con un errore di diametro interno di non più di 0,05 mm. Questo risolve il problema di "mancata corrispondenza delle dimensioni" che viene fornito con stent regolari. Un'istanza clinica ha dimostrato che gli stent personalizzati avevano un tasso di ricostenosi inferiore del 67% rispetto agli stent regolari. Anche la percentuale di sopravvivenza di 1 anno dei pazienti è salita al 98%.