( 封面圖:舊離心泵能改造重新利用嗎?舊離心泵改造技術(shù)介紹 )
? ? ? ?離心泵在我們?nèi)粘I畹哪缓笃鹬陵P(guān)重要的作用,使市政用水和農(nóng)作物灌溉保持暢通。實(shí)現(xiàn)發(fā)電;支持石油和天然氣以及制造流程。我們永遠(yuǎn)不會(huì)知道我們有多依賴(lài)這些重要資產(chǎn),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(huì)屈服于磨損,腐蝕,腐蝕或疲勞。到時(shí)候,重要的是要制定維修和更換零件的計(jì)劃,以確保迅速恢復(fù)離心泵。有效解決方案的關(guān)鍵是即使原始設(shè)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(zhì)量取決于過(guò)程的幾個(gè)方面??梢允褂每梢钥焖?,非常準(zhǔn)確地測(cè)量項(xiàng)目的激光掃描儀和數(shù)字坐標(biāo)測(cè)量機(jī)(CMM)來(lái)捕獲3D CAD圖的所有必要數(shù)據(jù)。
? ? ? ?過(guò)去,創(chuàng)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(xiàn)代的增材制造技術(shù)提供了一種更快的解決方案,這些技術(shù)可以細(xì)分為直接,間接和混合過(guò)程。
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? ? ? 可以使用激光粉末床熔化來(lái)制造更復(fù)雜的組件,從而在多種合金(例如316L不銹鋼和Inconel 625)中實(shí)現(xiàn)直接AM。隨著特種合金制造工藝的進(jìn)一步發(fā)展,這一領(lǐng)域正在擴(kuò)大。
? ? ? 間接AM可以打印塑料或蠟質(zhì)所需零件的副本。然后將它們裝入陶瓷外殼中,這稱(chēng)為熔模鑄造。加熱外殼以熔化蠟/塑料,然后進(jìn)一步加熱以燒制陶瓷。
? ? ? ?這將產(chǎn)生一個(gè)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(kāi),留下最終零件。通過(guò)此過(guò)程獲得的細(xì)節(jié)和表面光潔度提高了質(zhì)量,并大大減少了制造新零件的模具通常所需的時(shí)間。
? ? ? ?另一種間接技術(shù)是使用AM方法印刷常規(guī)砂工藝的砂模。這消除了存儲(chǔ)常規(guī)套管圖案的需要,并且消除了制造新套管圖案的交貨時(shí)間和成本。
? ? ? ?對(duì)于高價(jià)值資產(chǎn)的緊急零件要求,例如在石油和天然氣或石化行業(yè)中看到的那些要求,現(xiàn)在通過(guò)使用激光金屬沉積和五軸銑削的混合工藝,可以在一臺(tái)專(zhuān)用機(jī)器上進(jìn)行快速制造。例如,對(duì)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(duì)鍛造的鐵心進(jìn)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(jié)構(gòu)上。迄今為止,已經(jīng)針對(duì)特定合金開(kāi)發(fā)了該方法,但是仍在進(jìn)一步發(fā)展中。
? ? ? ?此過(guò)程的許多優(yōu)點(diǎn)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(kāi)始。此外,葉輪的芯將具有與鍛造材料相關(guān)的所有積極屬性。然后使用激光金屬沉積工藝進(jìn)一步構(gòu)建,可以在同一臺(tái)機(jī)器上完成。
? ? ? ?創(chuàng)建了基本的內(nèi)部結(jié)構(gòu)后,機(jī)器的銑削功能將用于確定內(nèi)部通道的表面光潔度,否則最終葉輪上的機(jī)床將無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)部通道。然后,激光金屬沉積工藝?yán)^續(xù)向纖芯添加更多材料,朝著完成設(shè)計(jì)的方向努力。
? ? ? ?每次應(yīng)用新金屬后,將繼續(xù)進(jìn)行銑削過(guò)程以提供所需的表面光潔度,直到將整個(gè)葉輪構(gòu)造為3D CAD設(shè)計(jì)為止。此過(guò)程的一個(gè)好處是,可以在一臺(tái)機(jī)器上創(chuàng)建具有復(fù)雜液壓幾何形狀的葉輪,而無(wú)需在不同資產(chǎn)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移,從而節(jié)省了時(shí)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(jī)會(huì),從而允許在設(shè)計(jì)的不同區(qū)域中使用特定的合金。這是對(duì)技術(shù)的擴(kuò)展,例如專(zhuān)業(yè)涂料和硬面涂層,其中可以在制造過(guò)程中將優(yōu)化的材料特性納入設(shè)計(jì)中,而不是作為附加過(guò)程。
? ? ? ?制造舊設(shè)備時(shí)使用的一些設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)過(guò)更新和完善,在創(chuàng)建新離心泵模型時(shí)會(huì)應(yīng)用這些設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。作為離心泵的OEM,Sulzer在新技術(shù)允許的情況下不斷開(kāi)發(fā)和更新其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)這種方式,更換零件的客戶(hù)可以收到一個(gè)現(xiàn)代組件,該組件不僅可以達(dá)到原始組件的性能,而且可以提供更好的性能。
? ? ? 例如,經(jīng)驗(yàn)表明蘇爾壽(Sulzer)認(rèn)為葉輪部件區(qū)域的厚度會(huì)影響腐蝕或高周疲勞。蘇爾壽將這種經(jīng)驗(yàn)納入了用于生產(chǎn)替換零件的設(shè)計(jì)和制造標(biāo)準(zhǔn)中。這樣可以提高替換葉輪的使用壽命,包括用于更舊機(jī)器的葉輪。這樣,客戶(hù)將從蘇爾壽的多年經(jīng)驗(yàn)中受益。
? ? ? ?將此過(guò)程應(yīng)用于舊設(shè)備的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是提供了重新評(píng)估離心泵的機(jī)會(huì)。在許多情況下,離心泵的應(yīng)用或工作周期多年來(lái)會(huì)發(fā)生變化,并且通過(guò)更改設(shè)計(jì)可以在效率和生產(chǎn)率方面帶來(lái)巨大的收益。應(yīng)用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)為離心泵創(chuàng)建修訂的液壓系統(tǒng)是重定額或改造項(xiàng)目中的重要步驟。
? ? ? ?增材制造可大大節(jié)省創(chuàng)建新零件的時(shí)間。數(shù)字設(shè)計(jì)過(guò)程的本質(zhì)以及該信息可以在幾秒鐘內(nèi)在全球范圍內(nèi)發(fā)送的事實(shí),意味著可以在離客戶(hù)更近的地方完成實(shí)際的制造過(guò)程。這樣可以減少物流成本,很大程度地減少供應(yīng)鏈的長(zhǎng)度,當(dāng)然也可以節(jié)省時(shí)間。
? ? ? ?最終,質(zhì)量在離心泵的應(yīng)用中至關(guān)重要,因?yàn)樗鼪Q定了離心泵的效率和可靠性,這兩者都直接影響運(yùn)行成本和維護(hù)資源。在這種情況下,可以應(yīng)用AM來(lái)更快地提供所需的質(zhì)量,從而節(jié)省時(shí)間和金錢(qián),所有這些都有助于保持我們的生活運(yùn)轉(zhuǎn)。