無論汽車還是輪船,大多數渦輪發動機的渦輪葉片都面臨着因高燃氣速度與工作温度導致的燒盡現象。然而燒盡現象雖然可以通過設計更小的間隙來減少出現幾率,但是材料的損失仍然無法避免。為此,西門子能源公司開發了一種全新的自動數字維修鏈HybridTech,可以在傳統的燃氣輪機葉片上進行3D打印。
可用於修復葉片的西門子SGT-600燃氣輪機
西門子能源公司的新型HybridTech維修鏈利用激光粉末牀融合技術,通過內部冷卻通道直接將3D打印複雜的高分辨率結構直接連接到受損葉片的尖端。高分辨率在這裏尤為重要,因為渦輪葉片的尖端往往具有非常有限的橫截面積。
全自動CAD-CAM鏈適用於各種不同的葉片類型,因為許多零件的幾何設計可能會有所不同,更不用説尖端損壞的程度不同了。
它的工作方式是首先處理葉片尖端的藍光3D掃描,這使HybridTech算法可以變形並使構造適應每個單獨的渦輪葉片的形狀。然後,直接嵌套在粉末牀中,將損壞的組件覆蓋並直接打印在其頂部,從而在最初的精鑄刀片上實現3D打印功能。
新的維修標準打印過程
儘管該技術的應用範圍仍在很大程度上尚待探索,但該公司已經制造出第一套帶有集成冷卻結構的混合葉片。西門子能源公司目前正在將其現有的標準維修程序轉換為新的程序,並表示混合動力技術將在不久的將來應用於其他常規制造的組件。
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