( 封面圖:舊離心泵能改造重新利用嗎?舊離心泵改造技術介紹 )
? ? ? ?離心泵在我們日常生活的幕后起著至關重要的作用,使市政用水和農作物灌溉保持暢通。實現發電;支持石油和天然氣以及制造流程。我們永遠不會知道我們有多依賴這些重要資產,有多少離心泵影響了我們的生活。
? ? ? ?我們也不考慮的是,即使是最可靠的離心泵也最終會屈服于磨損,腐蝕,腐蝕或疲勞。到時候,重要的是要制定維修和更換零件的計劃,以確保迅速恢復離心泵。有效解決方案的關鍵是即使原始設備制造商(OEM)不再能夠提供支持,也要迅速提供備件。
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? ? ? ?這些零件的質量取決于過程的幾個方面??梢允褂每梢钥焖伲浅蚀_地測量項目的激光掃描儀和數字坐標測量機(CMM)來捕獲3D CAD圖的所有必要數據。
? ? ? ?過去,創建物理組件將涉及制作模具和鑄造坯件,然后將其加工成最終尺寸。如今,現代的增材制造技術提供了一種更快的解決方案,這些技術可以細分為直接,間接和混合過程。
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? ? ? 可以使用激光粉末床熔化來制造更復雜的組件,從而在多種合金(例如316L不銹鋼和Inconel 625)中實現直接AM。隨著特種合金制造工藝的進一步發展,這一領域正在擴大。
? ? ? 間接AM可以打印塑料或蠟質所需零件的副本。然后將它們裝入陶瓷外殼中,這稱為熔模鑄造。加熱外殼以熔化蠟/塑料,然后進一步加熱以燒制陶瓷。
? ? ? ?這將產生一個中空模具,該模具可以填充金屬合金,然后冷卻,然后將陶瓷外殼拆開,留下最終零件。通過此過程獲得的細節和表面光潔度提高了質量,并大大減少了制造新零件的模具通常所需的時間。
? ? ? ?另一種間接技術是使用AM方法印刷常規砂工藝的砂模。這消除了存儲常規套管圖案的需要,并且消除了制造新套管圖案的交貨時間和成本。
? ? ? ?對于高價值資產的緊急零件要求,例如在石油和天然氣或石化行業中看到的那些要求,現在通過使用激光金屬沉積和五軸銑削的混合工藝,可以在一臺專用機器上進行快速制造。例如,對于葉輪,在激光熔化粉末并將金屬層沉積到下面的表面之前,使用五軸方法對鍛造的鐵心進行加工,以建立葉輪眼的基本形狀。這樣可以將大量或材料快速堆積在下面的核心結構上。迄今為止,已經針對特定合金開發了該方法,但是仍在進一步發展中。
? ? ? ?此過程的許多優點之一是,可以使用少量常用材料在少量鍛造棒料中制成零件,從而使制造商可以立即開始。此外,葉輪的芯將具有與鍛造材料相關的所有積極屬性。然后使用激光金屬沉積工藝進一步構建,可以在同一臺機器上完成。
? ? ? ?創建了基本的內部結構后,機器的銑削功能將用于確定內部通道的表面光潔度,否則最終葉輪上的機床將無法訪問內部通道。然后,激光金屬沉積工藝繼續向纖芯添加更多材料,朝著完成設計的方向努力。
? ? ? ?每次應用新金屬后,將繼續進行銑削過程以提供所需的表面光潔度,直到將整個葉輪構造為3D CAD設計為止。此過程的一個好處是,可以在一臺機器上創建具有復雜液壓幾何形狀的葉輪,而無需在不同資產之間進行轉移,從而節省了時間并提高了精度。
? ? ? ?這種制造方法的靈活性還提供了使用不同材料制造部件的機會,從而允許在設計的不同區域中使用特定的合金。這是對技術的擴展,例如專業涂料和硬面涂層,其中可以在制造過程中將優化的材料特性納入設計中,而不是作為附加過程。
? ? ? ?制造舊設備時使用的一些設計標準已經過更新和完善,在創建新離心泵模型時會應用這些設計標準。作為離心泵的OEM,Sulzer在新技術允許的情況下不斷開發和更新其設計標準。通過這種方式,更換零件的客戶可以收到一個現代組件,該組件不僅可以達到原始組件的性能,而且可以提供更好的性能。
? ? ? 例如,經驗表明蘇爾壽(Sulzer)認為葉輪部件區域的厚度會影響腐蝕或高周疲勞。蘇爾壽將這種經驗納入了用于生產替換零件的設計和制造標準中。這樣可以提高替換葉輪的使用壽命,包括用于更舊機器的葉輪。這樣,客戶將從蘇爾壽的多年經驗中受益。
? ? ? ?將此過程應用于舊設備的另一個優點是提供了重新評估離心泵的機會。在許多情況下,離心泵的應用或工作周期多年來會發生變化,并且通過更改設計可以在效率和生產率方面帶來巨大的收益。應用計算流體動力學(CFD)為離心泵創建修訂的液壓系統是重定額或改造項目中的重要步驟。
? ? ? ?增材制造可大大節省創建新零件的時間。數字設計過程的本質以及該信息可以在幾秒鐘內在全球范圍內發送的事實,意味著可以在離客戶更近的地方完成實際的制造過程。這樣可以減少物流成本,很大程度地減少供應鏈的長度,當然也可以節省時間。
? ? ? ?最終,質量在離心泵的應用中至關重要,因為它決定了離心泵的效率和可靠性,這兩者都直接影響運行成本和維護資源。在這種情況下,可以應用AM來更快地提供所需的質量,從而節省時間和金錢,所有這些都有助于保持我們的生活運轉。