使用数字技术制造备件

数字化是快速和精确维修的关键,但维修关键设备可能是一项耗时的任务。如果原始零件难以采购,这一点尤其正确,这导致一些人使用增材制造技术生产新的铸造零件。

詹妮弗·卡迪罗,苏尔泽 2018年9月5日

数字化是快速、精确维修的关键。维修关键设备可能是一项耗时的任务,特别是如果它已经服役很长时间,原始零件很难采购,这导致一些公司使用增材制造技术为各种旋转设备铸造零件。

原始设备制造商(oem)将始终尽最大努力为其产品提供全面的备件。然而,在设备服役数十年后,OEM可能无法提供这种级别的支持。制造商可能已被其他实体收购或已停止生产该机器的零件,并且没有进一步的库存储备。更换和修理部件对于维护设备和保持效率在要求的水平是很重要的。当涉及到较大的设备时,它们的作用往往更为关键。就停机时间而言,及时维修是非常重要的。

激光扫描用于精密制造

现在,由于手持式激光扫描仪能够快速、准确地测量物品,制作一套3d工程图纸的时间大大减少了。在为关键设备制造替换部件时,速度至关重要。使用最新一代的激光扫描仪,工程师可以每秒收集48万个数据点。七条相交的激光线确保即使是最复杂的几何形状也能被准确捕获。

现场工程

对于不容易移动的设备,现场工程师可以到客户现场提供专业建议,并进行必要的测量,以创建新的工程图纸。多个便携式坐标测量机(cmm)和激光扫描仪,用于现场数据采集。这些允许尺寸在0.025毫米内可重复。

一旦获得了基本的尺寸数据,设计工程师就可以对新部件的设计进行微调。例如,可以调整叶轮的几何形状,以确保间隙得到优化。设计人员还可以根据应用程序或性能需求的变化对原始设计进行更改。

模具增材制造

传统上,铸造一个新部件需要制作一个原始的木制图案,并将其放入砂铸造盒中。这是一个非常耗时的过程,可能需要几个星期才能完成。它也会受到相当大的不准确性,特别是如果木制图案被存储任何时间长度并变得扭曲。

现在,设计人员可以以多种文件格式导出工程图纸,这些文件格式可以被各种机床和机器人使用。一种方法是利用3d砂打印机,利用数据快速建立新部件的模具。使用沙子和粘合剂层,3d打印机可以创建一个模具,可以承受高温的熔融金属将形成新的组件。

无模铸造节省时间

在模具制造过程中,设计工程师使用计算流体动力学来预测浇注熔融金属时模具内气体的流动。至关重要的是,这些气体必须有有效的逸出通道或通风口,因为被困的气体会导致新部件出现缺陷。通风口可以合并到三维计算机辅助设计(CAD)图中,并且很容易地包含在砂打印过程中。

该过程大约需要48小时才能完成,但根据部件的大小,可以同时打印多个模具,从而提高了效率。另一种制造模具的方法,通常用于制造外壳,包括两半,称为顶和拖,它们被放在一起形成成品形状。今天,这个过程从一个固体的砂块开始,使用多轴数控机器人铣削工具加工,以创建3d CAD图纸中布置的精密模具。

根据图案形式的复杂程度,传统的方法需要2到6周的时间来制作砂铸盒的木制图案。使用3-D砂打印机可以消除对模型的需求;模具直接打印,在48到60小时内完成。用砂块加工一个精密模具需要2到4个小时。

现场铸造厂是制造新零件的核心,它能够浇注100种不同的合金,铸造重达450公斤的铸件。设计人员根据部件及其应用确定金属合金的确切复合材料;先进的冶金知识使公司能够提供比原产品更耐用的新部件。

CNC加工提高了精度

一旦创建了新组件的基本构建块,机器车间就会接管建立最终尺寸。机加工车间配备了用于叶轮和碗的数控立式车削车床,水平轴车床,铣削设备和磨床,使复杂的部件能够交付。该车间还提供广泛的质量控制程序和设备,以确保每个部件都按照最高标准制造。

质量控制提高可靠性

此外,服务中心可以提供热处理、认证材料报告、化学分析以及一系列材料测试和无损检测(NDT)。这确保了零件的可靠性和符合客户的规格。

珍妮弗·卡迪罗,美国市场和通讯经理,旋转设备服务;苏尔寿公司。克里斯·瓦夫拉编辑,制作编辑,控制工程, CFE传媒,cvavra@cfemedia.com