Tools

Site ExplorerSite Explorer
Close site explorer

Аддитивное производство: Siemens использует инновационную технологию для производства газовых турбин

24 февраля 2017 г.

Послойная печать: Siemens использует инновационную технологию для производства газовых турбин

Аддитивное производство (АП) может оказаться новой ключевой технологией. Например, она открывает новые привлекательные перспективы в производстве газовых турбин. Именно поэтому Siemens одним из первых инвестирует в эту инновационную технологию и сейчас финансирует внедрение процесса в широкое промышленное производство. АП представляет собой послойное создание частей из «нарезанных» САП (системы автоматизированного проектирования) моделей для формирования массивных объектов. Таким образом, из порошковых материалов создаются высокоточные детали. Siemens является пионером в сфере использования промышленной 3D печати и уже применяет эту технологию для быстрого создания прототипов. Кроме того, компания в настоящее время разрабатывает решения для серийного производства форсунок газотурбинных горелок и ремонта головок горелок. И совсем недавно Siemens добилась очередного прорыва: первые газотурбинные лопатки, созданные по технологии АП, успешно прошли эксплуатационные испытания в условиях полной нагрузки.

Siemens совершил прорыв в производстве газотурбинных лопаток по технологии 3D печати

  • Первые успешные испытания лопаток, выполненных по технологии АП, с полной нагрузкой двигателя.

  • 3D печать – основа дигитализации производства

Компания Siemens добилась прорыва, завершив первые испытания газотурбинных лопаток, выполненных по технологии АП, с полной нагрузкой двигателя. Компания успешно проверила работу различных турбинных лопаток, распечатанных на 3D принтере, с обычной конструкцией при полной мощности двигателя. Это означает, что компоненты были испытаны при 13000 оборотах в минуту и температуре выше 1250 градусов по Цельсию. Кроме того, Siemens испытала новый дизайн лопатки с полностью пересмотренной и улучшенной геометрией внутреннего охлаждения, изготовленного с использованием технологии АП. Команда проекта использовала лопатки, изготовленные методом 3D печати в Materials Solutions, недавно приобретенной компанией в Вустере, Великобритания. Materials Solutions специализируется на технологичных деталях для высокотемпературного применения в турбинах, где точность, обработка поверхности и качество материалов имеет решающее значение для обеспечения эксплуатационных характеристик деталей. Испытания проводились на стенде Siemens на промышленном газотурбинном заводе города Линкольн, Великобритания.

Послойная печать: Siemens использует инновационную технологию для производства газовых турбин
Компания Siemens завершила первые полноценные испытания обычных и инновационных газотурбинных лопаток, производимых с использованием технологии аддитивного производства, с полной нагрузкой двигателя.

«Это прорыв в использовании технологии АП в области электрогенерации, одно из самых перспективных приложений данной технологии, – отметил Вилли Майкснер, генеральный директор Siemens Power and Gas Division. - 3D печать – основа дигитализации нашего производства. Успешные испытания стали результатом усилий международной проектной группы при участии инженеров компании Siemens в Финспанге, Линкольне и Берлине, совместно с экспертами компании Materials Solutions. Всего за 18 месяцев они завершили полную цепочку, от разработки компонентов и материалов АП до новых методов моделирования подъема и контроля качества. Благодаря совместным ноу-хау в области 3D-печати мы и в дальнейшем продолжать стимулировать технологическое развитие и применение в этой области», добавил Майкснер.

Лопатки были установлены на промышленной газовой турбине Siemens SGT-400 мощностью 13 мегаватт (МВт). Произведенные способом АП турбинные лопатки выполнены из специального порошка  - высокопроизводительного поликристаллического никельного суперсплава, что позволяет им выдерживать высокое давление, высокие температуры и высокую вращательную скорость движения турбины. Усовершенствованная конструкция лопаток, прошедшая испытания в Линкольне, лучше охлаждается, что может повысить общую эффективность газовых турбин Siemens.

АП представляет собой послойное создание частей из «нарезанных» САП моделей для формирования твердых физических объектов. Эту технологию также называют 3D печатью, и она особенно хорошо себя зарекомендовала в быстром создании прототипов. «Эта удивительная технология полностью меняет производство, сокращая время разработки опытных образцов до 90 процентов, - уверяет Майкснер. - Siemens является пионером в сфере АП. Мы можем ускорить разработку новых газовых турбин с повышенной эффективностью и доступностью, а также быстрее представить эти улучшения нашим клиентам. Новая гибкость в производстве также позволяет Siemens лучше удовлетворять требования клиентов, а также создавать запасные части по требованию».

В компании Siemens накоплены обширные знания в таких важных областях, как материаловедение, автоматизация, производственные и технологические ноу-хау и, таким образом, компания в состоянии формировать будущее 3D печати. Успешное испытание усовершенствованной конструкции лопатки стало очередным шагом к полному раскрытию потенциала АП. Siemens разрабатывает уникальные газовые турбины, появление которых стало возможным только благодаря АП, и расширяет серийное производство на печатное турбинное оборудование. Имея более чем 100-летний опыт работы на энергетическом рынке, Siemens превращает новые проектные возможности в конкретные решения для своих клиентов.

Siemens широко использует технологию АП для быстрого прототипирования и уже ввела серийное производство решений для компонентов компрессора и системы сгорания газовых турбин. В феврале 2016 года Siemens открыла новую производственную линию для 3D печатных компонентов в Финспанге, Швеция. Первый компонент для сверхпрочной газовой турбины, распечатанный Siemens, находится в промышленной эксплуатации с июля 2016 года.