Siemens i ORNL drukują z metalu 11-kilowe łopatki turbiny

Naukowcy z Narodowego Laboratorium Oak Ridge (ORNL) Departamentu Energii wydrukowali w technologii druku 3D duże łopatki do turbin parowych wykorzystywanych w komponentach wytwarzających energię w elektrowniach. To osiągnięcie, będące efektem współpracy z firmami Siemens Technology i Lincoln Electric, pokazuje opłacalność wytwarzania przyrostowego łukiem drutowym (WAAM) w produkcji wysokowydajnych części eksploatacyjnych na dużą skalę, które tradycyjnie opierały się na metodach odlewania i kucia.

Technologia WAAM jest zakorzeniona w technice spawalniczej, nie tylko ułatwiając produkcję nowych części, ale także upraszcza naprawę i konserwację istniejących komponentów. Zaangażowana w projekt firma Siemens Energy przewiduje wykorzystanie tej technologii do konserwacji i modernizacji maszyn w ramach umów serwisowych z przedsiębiorstwami energetycznymi.

Pierwotnie skupiający się na naprawie podzespołów, projekt został rozszerzony się podczas pandemii C19 i objął druk 3D całych części zamiennych, co rozwiązało problem wydłużonego czasu oczekiwania na nowe odlewane łopatki turbin. Naukowcy z ORNL eksperymentowali z różnymi materiałami i opracowali ulepszone metody oceny właściwości mechanicznych drukowanych części. Wyprodukowana łopatka turbiny ze stopu stali jest zwieńczeniem tych wysiłków.

Podczas gdy tradycyjne czasy realizacji odlewania i kucia uległy skróceniu, zdolność ORNL do wydrukowania łopatki w ciągu 12 godzin, przy całkowitym czasie produkcji wynoszącym dwa tygodnie, łącznie z obróbką, oznacza znaczną poprawę wydajności produkcji. Podejście to pozwala także pokonać wyzwanie polegające na produkcji łopatek turbin o złożonej geometrii i braku standardowych cech ustalających.

Projekt, finansowany przez Biuro ds. Energii Kopalnej i Zarządzania Węglem DOE i prowadzony w ośrodku demonstracyjnym produkcji DOE, demonstruje znaczącą zmianę w kierunku bardziej niezawodnych metod produkcji na żądanie. Metoda ta nie tylko zwiększa wydajność, ale także zapewnia bardziej elastyczną i niezawodną przyszłość produkcji, potencjalnie zmieniając krajobraz produkcji komponentów przemysłowych.

Źródło: www.ornl.gov