क्या उच्च - तापमान मिश्र धातु भाप उपकरण भागों को छपाई के लिए उपयुक्त है?

一, उच्च - तापमान मिश्र के साथ 3 डी प्रिंटिंग के तकनीकी लाभ: पारंपरिक उत्पादन की सीमाओं पर काबू पाना
1। जटिल संरचनाएं बनाने की क्षमता
ठेठ निवेश कास्टिंग तकनीक का उपयोग करके स्टीम टर्बाइन के लिए खोखले ब्लेड बनाते समय, यह कूलिंग चैनलों को विभाजित करने के लिए कई कदम उठाता है। इसका मतलब यह है कि 10% से कम सामग्री का उपयोग किया जाता है और ब्लेड में वेल्डिंग दोष होने की संभावना है। लेजर चयनात्मक पिघलने (एसएलएम) या इलेक्ट्रॉन बीम पिघलने (ईबीएम) प्रक्रियाओं के माध्यम से, 3 डी प्रिंटिंग तकनीक सीधे अनुरूप कूलिंग चैनल और जाली संरचनाओं जैसे जटिल सुविधाओं को प्रिंट कर सकती है। उदाहरण के लिए, टरबाइन ब्लेड जो एक निश्चित गैस टरबाइन कंपनी के लिए मुद्रित प्लैटिनम तकनीक ने 30% अधिक कुशल बनाया है और ब्लेड को 25% हल्का बना दिया है। इसने भाप उपकरणों की थर्मल दक्षता और परिचालन स्थिरता में बहुत सुधार किया है।
2। सामग्री के गुणों में सुधार करने की क्षमता
जब उच्च - तापमान मिश्र 3 डी मुद्रित होते हैं, तो 106-108 डिग्री /s की शीतलन दर अल्ट्राफाइन अनाज पैटर्न और यहां तक ​​कि अनाकार चरण भी बना सकती है। यह सामग्री को उच्च तापमान पर थकान के लिए मजबूत और अधिक प्रतिरोधी बनाता है। AVIC MAITE का IN738 उच्च - तापमान मिश्र धातु पाउडर, जिसे 3D प्रिंटिंग द्वारा बनाया गया है, में 1200 डिग्री के उच्च तापमान पर गैस टरबाइन ब्लेड के लिए 900mpa की उपज की ताकत है। यह पारंपरिक कास्टिंग की तुलना में 15% अधिक है। इसके अलावा, प्रक्रिया मापदंडों को अनुकूलित करने में मदद करने के लिए एआई एल्गोरिदम का उपयोग करना (जैसे कि लेजर पावर को बदलना और मक्खी पर स्कैनिंग गति) आपको सामग्री के माइक्रोस्ट्रक्चर पर ठीक नियंत्रण प्रदान कर सकता है और उच्च - तापमान मिश्र धातुओं की प्रदर्शन क्षमता के बारे में अधिक जानने में मदद करता है।
3। लागत कम करना और चीजों को बनाने में समय लगता है
उच्च - तापमान मिश्र धातु भागों को पुराने - के फैशन तरीके से 12 चरण लगते हैं, जैसे कि गलाने, फोर्जिंग और गर्मी उपचार, और छह महीने तक का समय लग सकता है। "डिजिटल मॉडल डायरेक्ट मोल्डिंग" मोड के साथ, 3 डी प्रिंटिंग तकनीक उत्पादन चक्र को दो सप्ताह से भी कम समय तक कम कर देती है। Xi'an Bolite ने विमानन इंजन कंपनियों के लिए टरबाइन डिस्क को प्रिंट करने के लिए SLM तकनीक का उपयोग किया। इसने स्टीम उपकरणों में प्रमुख घटकों के लिए जल्दी से पुनरावृत्त होने के लिए संभव बना दिया। कंपनी सामान्य 15%के बजाय 90%सामग्री का उपयोग करने में सक्षम थी, और प्रत्येक टुकड़े की लागत 40%कम हो गई।
2, औद्योगिक उपयोग के लिए भाप उपकरण भागों को मुद्रण की चुनौती: प्रयोगशाला और कार्यशाला के बीच की खाई
1। प्रक्रिया को स्थिर रखने के साथ समस्याएं
जब उच्च - तापमान मिश्र धातु 3 डी मुद्रित होते हैं, तो लेजर और पाउडर चार अलग -अलग राज्यों में बातचीत करते हैं: ठोस, तरल, गैस और प्लाज्मा। यह पिघला हुआ पूल एक जटिल और बदलते तरीके से व्यवहार करता है। उदाहरण के लिए, जब SLM 718 मिश्र धातु को इंगित करता है, यदि स्कैनिंग गति आदर्श सीमा के भीतर नहीं होती है, तो फ्रैक्चर और छिद्रों जैसे दोष होने की संभावना है, जिसका अर्थ है कि 70% से कम भाग योग्य हैं। इसके अलावा, अवशिष्ट तनाव बिल्डअप के कारण होने वाली विरूपण की समस्या विशेष रूप से खराब है जब बड़े भाप उपकरण भागों (जैसे बॉयलर झिल्ली की दीवारों) को मुद्रित करते हैं। इसे सब्सट्रेट और स्ट्रेस रिलीज़ हीट ट्रीटमेंट को प्रीहीट करने जैसे अतिरिक्त कदमों के साथ तय करने की आवश्यकता है।
2। सुसंगत सामग्री प्रदर्शन की गारंटी
भाप उपकरण के सभी हिस्सों का प्रदर्शन बहुत सुसंगत होना चाहिए। उदाहरण के लिए, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में गर्मी हस्तांतरण ट्यूबों को लंबे समय तक 360 डिग्री और 17.2 एमपीए पर काम करने की आवश्यकता होती है। किसी विशिष्ट क्षेत्र में प्रदर्शन में कोई भी परिवर्तन खतरनाक हो सकता है। हालांकि, पाउडर कणों के आकार के वितरण में छोटे परिवर्तन, पाउडर के घनत्व और 3 डी प्रिंटिंग प्रक्रिया के दौरान अन्य मापदंडों से उत्पाद के विभिन्न भागों में अनाज के आकार और वर्षा चरण वितरण में अंतर हो सकता है। केवल कुछ घरेलू कंपनियों, जैसे हुशू हाई टेक ने, ट्रैकिंग पाउडर बैच और ऑनलाइन मॉनिटरिंग प्लेटफार्मों को ट्रैक करने के लिए सिस्टम सेट अप किया है, जो कि ± 5%के भीतर प्रदर्शन परिवर्तन रखने के लिए है। हालांकि, परमाणु ऊर्जा ग्रेड घटकों के लिए उच्च विनिर्देशों को प्राप्त करना अभी भी कठिन है।
3। मानकीकरण के लिए कोई प्रणाली नहीं
3 डी - प्रमाणित करने के लिए वैश्विक मानक उच्च - तापमान मिश्र धातु भागों को अभी तक समाप्त नहीं हुए हैं। एएसटीएम इंटरनेशनल ने "मेटालिक मैटेरियल्स के एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग के लिए सामान्य आवश्यकताओं" को प्रकाशित किया है, लेकिन भाप उपकरणों की कुछ कामकाजी स्थितियों के लिए परीक्षण के तरीके में अभी भी एक अंतराल है, जैसे कि स्टीम साइड पर ऑक्सीकरण और जल वाष्प द्वारा जंग। एक घरेलू कंपनी ने थर्मल पावर प्लांटों के लिए सुपरहेटर ट्यूब बंडलों को बनाया, लेकिन परियोजना की स्वीकृति प्रक्रिया को 18 महीने तक बढ़ाया गया क्योंकि उच्च तापमान धीरज शक्ति और स्टीम साइड ऑक्सीकरण दर जैसी चीजों के लिए कोई विशेष परीक्षण मानक नहीं थे। इसने परियोजना को औद्योगीकरण के लिए अधिक जोखिम भरा बना दिया।
3, आवेदन परिदृश्यों में सफलता: पायलट से पूर्ण - स्केल तक
1। एयरोस्पेस में एक उद्योग से दूसरे उद्योग में प्रौद्योगिकी को स्थानांतरित करना
गर्म अंत भागों को डिजाइन करते समय, दोनों विमान इंजन और स्टीम टर्बाइनों को प्रभावी शीतलन और हल्के होने जैसी चीजों की आवश्यकता होती है। जीई ने लीप इंजन ईंधन नोजल बनाने के लिए 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग किया, जो 20 भागों को एक में जोड़ता है। इस तकनीक का उपयोग स्टीम टरबाइन नलिका बनाने के लिए भी सफलतापूर्वक किया गया है। एक चीनी कंपनी, Ouzhong Technology, ने एक अल्ट्रा - सुपरक्रिटिकल थर्मल पावर यूनिट के लिए एक विनियमन वाल्व कोर को मुद्रित किया। इस डिजाइन ने वजन को 35% तक कम कर दिया और विनियमन प्रतिक्रिया समय को 0.2 सेकंड तक बढ़ा दिया, जिससे स्टीम उपकरणों के गतिशील नियंत्रण प्रदर्शन में बहुत सुधार हुआ।
2। परमाणु ऊर्जा क्षेत्र में अनुकूलित आवश्यकताएं
चौथा - पीढ़ी परमाणु रिएक्टर, जैसे सोडियम - ठंडा फास्ट रिएक्टर और पिघला हुआ नमक रिएक्टर, स्टीम जनरेटर में उपयोग की जाने वाली सामग्रियों के लिए सख्त मानदंड हैं। उदाहरण के लिए, उन्हें उच्च तापमान के साथ स्थितियों में स्थिर रहने की आवश्यकता होती है और 600 डिग्री से ऊपर गंभीर विकिरण . 3 d प्रिंटिंग को लगभग मुश्किल हो सकता है - से - मशीन धातुओं (जैसे GH1333), वेल्डेड जोड़ों की मात्रा में कटौती करते हैं, और रेडियोएक्टिव झूठे के जोखिम को कम करते हैं। चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज में मेटल रिसर्च इंस्टीट्यूट ने एक 3 डी - मुद्रित GH1333 मिश्र धातु क्लैडिंग ट्यूब विकसित की है जो कि पारंपरिक एक्सट्रूडेड ट्यूबों की तुलना में सूजन का विरोध करने में 20% बेहतर है जब नकली दुर्घटना की स्थिति में परीक्षण किया गया है। यह परमाणु ऊर्जा उपकरणों के स्थानीयकरण के लिए तकनीकी सहायता देता है।
3। औद्योगिक बॉयलर में त्वरित परिवर्तन
3 डी प्रिंटिंग तकनीक छोटे और मॉड्यूलर स्टीम उपकरणों को वितरित ऊर्जा के क्षेत्र में जल्दी से बढ़ने में मदद कर सकती है। उदाहरण के लिए, एक कंपनी बायोमास बॉयलर के लिए बर्नर बनाने के लिए एसएलएम तकनीक को नियुक्त करती है। बायोमिमेटिक फ्लो चैनल डिजाइन दहन दक्षता को 12% बढ़ाता है और डिजाइन से डिलीवरी तक 45 दिनों तक जाने में लगने वाले समय को कम कर देता है, जो मानक तरीकों की तुलना में तीन गुना तेज है। भविष्य में, डिजिटल ट्विन टेक्नोलॉजी और 3 डी प्रिंटिंग का उपयोग करके मांग पर भाप उपकरणों को निजीकृत और बनाना संभव होगा।