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西门子3D打印涡轮机叶片成功通过1250°C、13000转/分的测试

西门子3D打印涡轮机叶片成功通过1250°C、13000转/分的测试

分类:
行业动态
作者:
来源:
发布时间:
2017/02/07 00:00
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  德国制造和电子公司西门子刚刚宣布成功地完成了对其新的3D打印燃气涡轮机叶片的发动机测试,测试速度为13000转/分,温度则超过了1250摄氏度。这可能是工业增材制造业的一个重要里程碑。

  据了解,新3D打印叶片采用了一个创新性的、用先进的CAD软件设计的内部冷却结构,由Materials Solutions公司制造。Materials Solutions是一家英国增材制造公司,于2016年8月被西门子收购。 

  测试的成功离不开西门子工程师和Materials Solutions的增材制造专家的共同努力。在18个月的时间内,他们完成了整个开发过程,从叶片设计和AM(增材制造)材料开发到新的模拟技术的开发和质量控制的执行。3D打印涡轮机叶片由一种多晶镍超合金粉末制成,这种材料使得叶片能承受高压、极端温度以及涡轮机的高速运转所产生的旋转力。完成制造后,这些3D打印叶片被安装在一个容量为13兆瓦(MW)的西门子SGT-400工业燃气涡轮机上。每个3D打印涡轮叶片经受了超过1600km / h的速度,并被要求承载11吨的重量(相当于一辆满载的伦敦公共汽车)。叶片被1250℃的气体包围,并由400℃以上的空气冷却。由于增材制造技术提升了冷却系统的性能,3D打印叶片经受住了各方面的挑战。

  除了能实现复杂的内部冷却系统外,增材制造技术也缩短了每个叶片的生产时间。“该技术将原型开发的前置时间减少了90%,”西门子说。由于这样的效率和测试的成功,西门子打算继续使用Materials Solutions的3D打印设施和专业知识来改进其涡轮机系统。一年前,西门子给瑞典的第一家金属增材制造工厂投资了2140万欧元。该公司还在和惠普及Stratasys合作开发3D打印项目。