开发了传统泵的技术

每一个工业过程都为世界各地的人们带来了好处,几乎所有的工业过程都涉及到泵送操作,保持这些重要资产的运行是一项重要的任务。

通过丹妮拉Haldenwang 2020年11月27日

水泵在我们日常生活的幕后发挥着至关重要的作用,为市政供水和作物灌溉提供水;使能发电;支持石油、天然气和制造工艺。我们永远不会知道我们有多依赖这些重要资产,也不会知道有多少水泵影响了我们的生活。

我们也没有考虑到的是,即使是最可靠的泵最终也会磨损、侵蚀、腐蚀或疲劳。当这个时间到来时,重要的是要有一个适当的维修和更换零件的计划,以确保泵迅速重新安装。有效解决方案的关键是快速采购替换零件,即使原始设备制造商(OEM)不再能够提供支持。

创建精确的设计

这些零件的质量是由工艺的几个方面决定的。使用激光扫描仪和数字坐标测量机(cmm)可以快速准确地测量物品,从而捕获3D CAD绘图所需的所有数据。

在过去,创建物理组件将涉及制作一个模具和铸造一个空白部分,然后可以通过机械加工到最终尺寸。今天,现代增材制造技术提供了一个更快的解决方案,这些可以细分为直接,间接和混合过程。

直接和间接制造

直接AM可以在几种合金中实现,如316L不锈钢和Inconel 625,使用激光粉末床熔化来制造更复杂的部件。随着特种合金制造工艺的进一步发展,这一领域正在扩大。

间接增材制造可以在塑料或蜡中打印所需部件的复制品。然后将它们包裹在陶瓷外壳中,这被称为熔模铸造。加热外壳以熔化蜡/塑料,然后进一步加热以烧制陶瓷。

这就产生了一个中空的模具,可以填充金属合金,让它冷却,然后陶瓷外壳被拆开,留下最终的部分。通过该工艺获得的细节和表面光洁度提高了质量,并大大减少了模具制造新零件通常所需的时间。

另一种间接技术是使用增材制造方法打印传统砂制程的砂模。这消除了存储传统套管模式的需要,也减少了制造新套管的前置时间和成本。

混合生产

对于高价值资产的紧急零件要求,例如在石油和天然气或石化行业中看到的那些,使用激光金属沉积和五轴铣削的混合工艺现在可以在一台专用机器上快速制造。以叶轮为例,在激光熔化粉末并在下面的表面上沉积一层金属之前,使用五轴方法加工锻造的核心以建立叶轮眼的基本形状。这使得大量的材料可以快速地建立在下面的核心结构上。到目前为止,该工艺已经发展为特定的合金,但进一步的进展正在进行中。

该工艺的众多优点之一是,零件可以从少数几种常见材料的少量锻造棒中制造出来,使制造商能够立即开始生产。此外,叶轮的核心将具有与锻造材料相关的所有积极属性。然后使用激光金属沉积工艺进一步建立,这可以在同一台机器上完成。

复杂的几何图形

在创建了基本的内部结构后,机床的铣削功能用于完成内部通道的表面光洁度,否则机床无法在成品叶轮上完成。然后,激光金属沉积过程继续向核心添加更多材料,朝着完成的设计工作。

每次应用新金属后,重新开始铣削过程以提供所需的表面光洁度,直到整个叶轮按照3D CAD设计构建。该工艺的一个好处是,可以在一台机器上创建具有复杂液压几何形状的叶轮,无需在不同资产之间转移,节省了时间并提高了精度。

这种制造方法的灵活性也提供了使用不同材料制造组件的机会,允许在不同的设计领域使用特定的合金。这是专业涂层和硬表面等技术的延伸,优化的材料性能可以在制造过程中纳入设计,而不是作为一个额外的过程。

升级旧部件

制造传统设备时使用的一些设计标准已经更新和改进,并且在创建新泵模型时应用这些标准。通过这种方式,更换部件的客户可以收到一个现代部件,它的性能不仅与原部件一样好,而且比原部件更好。

将该工艺应用于传统设备的另一个优点是提供了重新评估泵的机会。在许多情况下,泵的应用或占空比会随着时间的推移而变化,通过改变设计,可以显著提高效率和生产率。应用计算流体动力学(CFD)对泵的水力特性进行修正是泵重调或改造项目的重要步骤。

质量统计

当涉及到创建新组件时,增材制造可以节省大量时间。数字设计过程的本质,以及这些信息可以在几秒钟内发送到世界各地的事实,意味着实际的制造过程可以在离客户更近的地方完成。这降低了物流成本,最大限度地缩短了供应链的长度,当然也节省了时间。

最终,在泵的应用中,质量是最重要的,因为它决定了泵的效率和可靠性,这两者都直接影响到运行成本和维护资源。在这种情况下,AM可以更快地提供所需的质量水平,节省时间和金钱,这一切都有助于保持我们的生活。

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作者简介:丹妮拉·哈尔登旺,营销和通信,旋转设备服务,苏尔寿