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印度海军与think3D合作,根据船舶需求3D打印备件

印度海军与印度3D打印服务局合作think3d.使用增材制造技术,根据需求帮助生产备件,适用于国内和海外场景。

由于使用旧的进口机械,备件的供应一直是印度海军的一个反复出现的问题。通过与think3D合作,印度海军寻求通过3D打印备件并按需更换来解决这个问题。think3D向印度海军提供了各种3D打印零部件,所有这些零部件都已成功测试并整合到其机器中。该公司分享了一个关于使用3D打印技术替换离心泵叶轮的案例。离心泵叶轮是船舶操作的关键部件。

离心泵叶轮船上海军船。通过think3D照片。
离心泵叶轮船上海军船。通过think3D照片。

为旧机器寻找备件的困难

海军舰艇上的大部分机器都很旧,是从其他国家进口的。因此,当一个部件损坏时,为这些机器采购备件可能是一个漫长的过程,在收到部件之前会有很大的延迟。这对海军来说可能是昂贵的,因为在备件被替换之前,它会让机器闲置。美国海军长期以来一直需要快速更换舰载离心泵叶轮,这就是一个例子。

叶轮是离心泵的旋转部件。它负责通过从旋转中心加速流体向外泵送的流体。在船上,它用于将海水导入船舶的段,以定期水需求。叶轮通常根据待泵送的液体量来呈不同的形状和尺寸。它们需要长时间高速旋转。

这些叶轮的细分对印度海军产生了重大问题。这些击穿最常是由叶轮在旋转期间的旋转期间的位移和撞击叶轮的外来颗粒引起的。由于叶轮以高速旋转,所以上述问题是常见的。这些叶轮的更换部件涉及砂铸造制造过程,这些过程通常需要3个月的扭转时间来生产新的叶轮。每艘船都有多种这样的泵和叶轮,恒定的故障导致印度海军的主要障碍在执行其定期任务时。

为了寻求一种替代的制造工艺,使这些叶轮能够以更低的拥有成本快速生产,印度海军确定3D打印是一种可能的解决方案,并联系了think3D。

逆向工程和3D打印叶轮

Think3D成立于2014年,旨在提高印度3D印刷及其潜在应用的市场意识。该公司还为3D打印,设计,扫描和批量生产提供服务,以及其他制造工艺。它也运营了一个耗资600万美元的3D打印设备为了医疗设备制造美联社医学技术区位于印度安得拉邦(Andhra Pradesh)的医疗设备制造园区。

在与印度海军联系后,think3D团队访问了该船,以了解问题的细节,并收集有关叶轮的数据,包括所需的材料属性和边界条件。第一步是对叶轮进行三维扫描,并对其设计进行逆向工程。这是使用EinScan Pro+ 3D扫描仪和CREO根据扫描数据创建CAD模型进行的。利用ANSYS软件,think3D研究了哪些材料和3D打印工艺有利于应用。各种材料,如尼龙复合材料,玻璃填充尼龙,PA12,其他普通塑料的适用性测试。

对叶轮进行逆向工程。通过think3D照片。
对叶轮进行逆向工程。通过think3D照片。

叶轮材料的重要要求是其阻尼能力,这是指其将振动能量转化为其他形式的能量,而不会分开。另外,该部件需要足够的弹性来承受振动。这排除了各种高强度材料,因为它们具有高度脆性,思考3D识别具有良好阻尼性的材料和最终部分的弹性。Think3d选择保留使用的特定材料。

think3D采用HP的多射流融合技术,3D打印出了具有理想机械性能的叶轮。然后用数控机床对其进行加工,在金属棒和塑料部件之间插入金属衬套,以形成一个界面,这是旋转叶轮而不破坏部件所必需的。在船上进行测试后,叶轮在所需的时间内表现出足够的性能。think3D称,原本需要3个月制造的部件,用3D打印只需2天,而生产成本却降低了40%。3D打印的叶轮重量也更低,与传统制造的叶轮重量在8公斤至9公斤之间相比,在1公斤。

随着3D打印叶轮的成功完成,Think3D现在已经在建立印度海军的叶轮数字存储库时设定了它的景点。一旦建立了存储库,该公司致力于按需向海军提供需求的3D打印所需的叶轮。

原始叶轮部分(左),3D打印版本(右)旁边。通过think3D照片。
原始叶轮部分(左),3D打印版本(右)旁边。通过think3D照片。

此外,Think3D还详细介绍了它如何与印度海军合作,刻意使用船上安装3D打印机的方法,以便在岸上需要备件,使用预装配备件的CAD设计进入机器。在大多数情况下,这将要求印度海军对船舶的空气抬起零件,或将船带回岸边,以便拟合这些组件,这两种都以重大成本为准。因此,Think3D正在为印度海军建造一台定制的3D打印机,能够在离岸条件下添加添加剂制造。

海上3D打印技术

最近,航运业增加了对3D打印技术的采用,以应对印度海军经历的类似问题,主要围绕备件供应。例如干散货航运公司Berge Bulk.需要一种解决方案,以更快、更便宜的速度为其船舶生产备用的排水孔塞。全球航运业集团介绍与美国增材制造服务局(additive manufacturing service bureau)合作Ivaldi集团,3D打印一套排水口塞对于通过传统流程减少生产缝隙插头的成本和时间的Berge Bulk。

3D打印的排水孔塞是由Wilhemsen和Ivaldi集团交付的早期采用者的程序(EAP)是一项为船舶和其他船舶提供3D打印备件的倡议。这项由新加坡发起的倡议,也得到了新加坡政府的支持联合行业计划(JIP)实施海洋行业的增材制造。这次活动是由新加坡海事和港口权威(MPA),新加坡的国家增材制造创新集群(运动)新加坡船协会(SSA)。

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特色图片显示的是对叶轮的逆向工程。通过think3D照片。