西门子利用SLM技术提升涡轮机叶片制造效率

《3D打印世界》讯/作为电子电气自动化行业的领头羊,西门子在可持续利用能源方面也颇下功夫。这家全球知名的企业,已经在清洁能源技术开发方面投入了数十亿美元,他们还专门在德国柏林设了一个清洁能源的燃烧测试中心。

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西门子的燃气涡轮机测试就是在这里完成的。它们的375兆瓦H级燃气涡轮机已经是全球最高效能的一款,但西门子仍然在不断改进相关技术。

目前,它们正与弗劳恩霍夫激光技术研究院 Fraunhofer Institute for Laser Technology)合作,共同研发一种工艺——利用SLM 3D打印技术生产涡轮叶片。

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通常,涡轮机会被放在1500℃高温的环境中进行严格的测试,因此,这些叶片需要设置复杂的内部冷却结构。通过双方合作,终于可以实现这种精密的铸造。

在这一过程中,他们遇到了一些挑战——由于涡轮机中的导向叶片体型很大,其结构包括了两个大型平台和一个复杂的冷却结构翼型件,这个部件制作难度很大。对许多制造商来说,翼型都是一场噩梦,即使是利用SLM技术也需要设置额外的内部支撑。

 如今,西门子将之前的流程链分解成更细致的步骤——平台和翼型分离制造、测试,完成后再焊接为一体。这样就省去了设置支撑和表面质量处理的时间,可以更快进行热路径钻机测试,进一步加快测试过程。

凭借其制造轻质、复杂几何结构大型部件的优势,SLM技术正越来越受到航天航空行业的垂青。Fraunhofer激光技术研究院依靠多年激光增材制造的积累,已经能利用粉末床SLM技术生产出250mm的部件,赋予其高强度的表面质量和完美的尺寸精度。这种全新的、模块化的制造过程,同样可以应用到其他复杂组件的制造与测试中。


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