Kādus uzlabojumus piedevu ražošana var ienest kompresora ražošanā?

1. Izrāviens dizaina brīvībā: sarežģītu struktūru veidošana ar inženierzinātnēm
Galvenā problēma, ar kuru saskaras tradicionālie kompresoru ražotāji, ir konflikts starp nepieciešamību uzlabot aerodinamisko veiktspēju un sarežģītu struktūru apstrādes grūtības. Piemēram, centrbēdzes kompresora regulējamam difuzoram jāspēj saliekties vairākos leņķos dažu milimetru diapazonā. Tradicionālajam pieciem - ass apstrādei ir jānovērš sagatave vairākas reizes, kas izraisa virsmas defektu veidošanos un padara neiespējamu labākā plūsmas kanāla izveidi, jo instrumenti traucē.
Ķīnas Zinātņu akadēmijas inženierzinātņu termofizikas institūts spēra lielu soli uz priekšu, izmantojot selektīvu lāzera kušanas (SLM) tehnoloģiju un 1,2709 Die Steel, lai izdrukātu regulējamu difuzoru ar 12 atsevišķiem spiediena kanāliem vienlaikus. Komponents atklāj virsmas kļūdu noteikšanu, ka visu ieplūdes caurumu novirze tiek regulēta 0,3 mm robežās, kas ir par 40% lielāka nekā parastā procesa precizitāte. Piedevu drukāšana arī ļauj dizaina komandai labāko plūsmas ceļa līkni aerodinamiskajā simulācijā pārvērst cietā struktūrā. Tas padara difuzoru par 8% efektīvāku un palielina darbības plūsmas diapazonu par 15%.
Rotācijas skrūvju kompresoru zonā arī šī dizaina brīvība ir skaidra. Meltio robots - integrētā apšuvuma tehnoloģija atbrīvojas no tradicionālās kalšanas apstrādes garlaicīgā procesa, tieši drukājot 316L nerūsējošā tērauda skrūves uz joslu galotnēm, kas ir precīzi kalibrētas. Drukātā skrūvju daļa ir 75 × 75 × 230 mm, un tā virsmas raupjums ir RA0,8 μm. Skrūves klīrenss tiek turēts līdz 0,05 mm attālumam, kas ir trīs reizes precīzāks nekā tradicionālās metodes, pateicoties piecām - ass precizitātes apstrādei.
2. Liels ražošanas efektivitātes lēciens: no ikmēneša cikliem līdz iknedēļas piegādēm
Tradicionālajam kompresoru veidošanas veidam ir daudz "laika barjeru". Piemēram, pagatavojot regulējamu difuzoru 100MW saspiestas gaisa enerģijas uzkrāšanas sistēmas kodola kompresoram, tas notiek 12 soļus, ieskaitot kalšanas iepirkumu (2 nedēļas), rupju apstrādi (3 dienas), termiskās apstrādes (5 dienas), precīzu apstrādi (1 nedēļa), montāžu un nodošanu ekspluatācijā (3 dienas) un kopējais cikls 6–8 nedēļas. Drukāšanas staba - apstrādes metode piedevu ražošanas tehnoloģijai saīsina cikla laiku līdz mazāk nekā 10 dienām.
Inženierzinātņu termofizikas institūtam ir reāli - pasaules dati, kas norāda uz difuzora substrātu SLM drukāšanu tikai 36 stundas. Ar automatizāciju, kas palīdz ar karstu izostatisku presēšanu (gūžas) un virsmas tīrīšanu pēc drukāšanas, viss piegādes cikls tiek samazināts par 75%. Šis efektivitātes pieaugums ir noderīgāks ārkārtas uzturēšanas situācijās. Piemēram, ķīmijas uzņēmumam savulaik bija jāslēdz ražošana, jo pēkšņi izlauzās kompresora lāpstiņrite. Izmantojot piedevu ražošanas tehnoloģiju, no CAD dizaina pāriet tikai 72 stundas līdz rezerves komponentu nomaiņai, ietaupot ekonomikas desmitiem miljonu dolāru.
Piedevu ražošanas ekonomika ir vēl spēcīgāka, jo tā izmanto daudz vairāk materiālu. Agrāk skrūvju kompresoru izgatavošana nozīmēja, ka kalšanas sagatavju svars bieži bija 3 līdz 5 reizes lielāks nekā gatavajiem produktiem. Tomēr Meltio apšuvuma metode saglabā materiālo zaudējumu līdz mazāk nekā 5%. Ja kompresora uzņēmums gadā izgatavo 5000 vienības, tas gadā var ietaupīt apmēram 200 tonnas nerūsējošā tērauda materiālu, kas izejvielu izmaksas samazina par 4 miljoniem juaņu.
3. Papildu robežas paplašināšana: darbs kopā, lai izveidotu jaunus materiālus un struktūras
Piedevu ražošana ne tikai ietekmē to, kā tiek pagatavotas, bet arī veicina jaunu kompresoru materiālu sistēmu izstrādi. Kad spiediena attiecība un temperatūras starpība ir diezgan augsta, tipisks niķelis - balstīti sakausējumi ir tuvu to veiktspējas robežām. Elektronu staru piedevu ražošanas tehnoloģija, ko izveidojusi Oak Ridge Nacionālā laboratorija ASV, ir veiksmīgi izdrukājusi volframa detaļas, kurām nav defektu un kuriem ir augsta - temperatūras stiprība 420MPA (1000 grādu). Tas ir 60% stiprāks nekā tradicionālais niķeļa - balstīti sakausējumi un ir galvenais materiāla risinājums superkritiskiem oglekļa dioksīda kompresoriem.
Topoloģijas optimizācijas un piedevu ražošanas kombinācija ir izraisījusi novatoriskus dizainus strukturālo inovāciju jomā. Konkrēts uzņēmums ir izveidojis aviācijas kompresora turbīnu disku ar biomimētiskas režģa struktūru. Tas padara to par 45% vieglāku, saglabājot tā izturību, kas palielina motora vilci - līdz - svara attiecību par 12%. Vēl svarīgāk ir, ka piedevu ražošana ir padarījusi iespējamu funkcionālās integrācijas dizainu: noteikta veida kompresora korpuss apvieno dzesēšanas kanālu, sensora stiprinājuma sēdekli un drukāšanas struktūras korpusu. Tas samazina gabalu skaitu par 37% un laiku, kas nepieciešams, lai tos saliktu par 65%.
4. Dzīves cikla vadība: pāreja no domāšanas no darīšanas uz pakalpojumu sniegšanu
Kompresoru pakalpojumu modelis mainās piedevu ražošanas dēļ. General Electric programma "On vietnes ražošana" ir izsūtījusi 200 mobilās piedevu ražošanas mašīnas visā pasaulē. Šīs ierīces nodrošina reālas - laika ražošanas pakalpojumus kompresora rezerves daļām tādās vietās kā naftas un gāzes platformas un mīnas, kurās ir grūti nokļūt. Šī izkliedētā ražošanas metodika samazina laiku, kas nepieciešams, lai iegūtu rezerves daļas no nedēļām līdz mazāk nekā 48 stundām, un samazina krājumu izdevumus par 80%.
Runājot par apkopi, piedevu ražošanas un digitālo dvīņu tehnoloģiju apvienošana ļauj veikt paredzamo apkopi. Siemens kompresora veselības pārvaldības sistēma var precīzi paredzēt, cik garākas detaļas ilgs. Tas to dara, ievietojot sensorus svarīgās daļās, lai uztvertu reālus - laika datus par stresu, temperatūru un citiem faktoriem, un pēc tam apvienojot šos datus ar piedevu ražošanas procesu datu bāzi. Kad dotā skrūvju kompresora rotora nodilums ir tuvu robežai, sistēma automātiski veido piedevu remonta plānu. Šim plānam ir tikai jāaptver nolietotā zona, kas samazina kopējās nomaiņas izmaksas par 90%.