( 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?nèi)粘I畹哪缓笃鹬陵P重要的作用,使市政用水和農(nóng)作物灌溉保持暢通。實現(xiàn)發(fā)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(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(zhì)量取決于過程的幾個方面。可以使用可以快速,非常準確地測量項目的激光掃描儀和數(shù)字坐標測量機(CMM)來捕獲3D CAD圖的所有必要數(shù)據(jù)。
? ? ? ?過去,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(xiàn)直接AM。隨著特種合金制造工藝的進一步發(fā)展,這一領域正在擴大。
? ? ? 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(chǎn)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(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間。
? ? ? ?另一種間接技術是使用AM方法印刷常規(guī)砂工藝的砂模。這消除了存儲常規(guī)套管圖案的需要,并且消除了制造新套管圖案的交貨時間和成本。
? ? ? ?對于高價值資產(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(jīng)針對特定合金開發(fā)了該方法,但是仍在進一步發(fā)展中。
? ? ? ?此過程的許多優(yōu)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(chuàng)建了基本的內(nèi)部結構后,機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床將無法訪問內(nèi)部通道。然后,激光金屬沉積工藝繼續(xù)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(xù)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(chuàng)建具有復雜液壓幾何形狀的葉輪,而無需在不同資產(chǎn)之間進行轉(zhuǎn)移,從而節(jié)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(qū)域中使用特定的合金。這是對技術的擴展,例如專業(yè)涂料和硬面涂層,其中可以在制造過程中將優(yōu)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(jīng)過更新和完善,在創(chuàng)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(fā)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(xiàn)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(jīng)驗表明蘇爾壽(Sulzer)認為葉輪部件區(qū)域的厚度會影響腐蝕或高周疲勞。蘇爾壽將這種經(jīng)驗納入了用于生產(chǎn)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(jīng)驗中受益。
? ? ? ?將此過程應用于舊設備的另一個優(yōu)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(fā)生變化,并且通過更改設計可以在效率和生產(chǎn)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(chuàng)建修訂的液壓系統(tǒng)是重定額或改造項目中的重要步驟。
? ? ? ?增材制造可大大節(jié)省創(chuàng)建新零件的時間。數(shù)字設計過程的本質(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,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(jié)省時間。
? ? ? ?最終,質(zhì)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(zhì)量,從而節(jié)省時間和金錢,所有這些都有助于保持我們的生活運轉(zhuǎn)。