通常來說,當輪船在行駛過程中,渦輪增壓器通常會承受巨大的壓力,因此其噴嘴環(huán)易受侵蝕是一個普遍的問題。但是在大多數(shù)情況下沒法用備用零件更換,而如果要維修它們又需要制造一個全新的片,還要等待它從廠家寄過來,往往需要付出很高的成本。新加坡一家專業(yè)維修和生產(chǎn)渦輪增壓器的國際公司Tru-Marine已經(jīng)開發(fā)出了一套3D打印解決方案,不僅能夠降低成本和浪費,還能制造出比以往強度更高的成品。
Tru-Marine最新設(shè)計的噴嘴環(huán)使用超級合金材料3D打印而成,與目前標準的鑄造部件相比,其耐熱性和耐蝕性都有很大改進。該材料具有很高的抗拉強度,當用于增材制造工藝時,能夠?qū)崿F(xiàn)近乎完美的超過99.5%的密度。此外,該技術(shù)通過3D建模軟件創(chuàng)建復雜幾何形狀的能力意味著每個噴嘴環(huán)可以根據(jù)其即將安裝的輪船的技術(shù)規(guī)范單獨定制。
而且,該公司專有的3D打印工藝也可以實現(xiàn)直接在原零部件破損的地方直接重建,從而減少了材料的浪費和交貨時間。由于3D打印具有小規(guī)模甚至單批次的生產(chǎn)能力,而輪船往往只在其需要的時候才會進行維修,因此與傳統(tǒng)的金屬加工技術(shù)相比,該3D打印工藝無論在時間還是在成本上都是其一小部分。
事實上,作為諸多著名渦輪增壓器制造商如三菱重工、川崎重工和Napier渦輪增壓器公司的授權(quán)指定專業(yè)維修廠商,Tru-Marine對于3D打印技術(shù)并不陌生。實際上,他們專有的渦輪增壓器回收技術(shù)已經(jīng)多次獲得了行業(yè)和政府機構(gòu)的認可。據(jù)該公司宣稱,在細軸渦輪增壓機上采用激光熔覆是他們對于增材制造技術(shù)的首次應(yīng)用,由于3D打印技術(shù)在減少了浪費、削減成本/交貨時間以及一些特殊屬性的高性能合金方面的明顯優(yōu)勢,該公司在許多地方都應(yīng)用到了3D打印技術(shù)以改進渦輪增壓器部件及其維修實踐。
像渦輪增壓器維修這樣,使用3D打印技術(shù)維修甚至按需當場構(gòu)建全新的零部件已經(jīng)屬于非常專業(yè)的行業(yè)應(yīng)用了,其中一些特殊的部件往往要求使用高端材料,因此不可能進行大批量生產(chǎn),增材制造正好可以滿足其要求。不久前,3D打印聯(lián)盟曾經(jīng)報道過臺灣也有意將其首次開發(fā)的金屬3D打印機用于類似的用于,比如修復舊潛艇等。
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據(jù)了解,Tru-Marine打造首個突破性的3D打印船用增壓器噴嘴環(huán)得到了政府機構(gòu)和當?shù)匮芯繖C構(gòu)的支持。該公司目前在新加坡、上海、天津、廣州、Sharjah、鹿特丹和休斯敦都設(shè)有完善的維修站,并可對全球提供支持服務(wù)。