3D打印技術(shù)在油氣領(lǐng)域情況

來源 ：  石油圈

據(jù)悉,，首個(gè)3D打印結(jié)構(gòu)組件已經(jīng)安裝在了波音787的前機(jī)身中,。此結(jié)構(gòu)組件由Norsk Titanium公司采用快速等離子沉積（RPD™）實(shí)現(xiàn)。美國(guó)航空領(lǐng)域?qū)�RPD技術(shù)的支持可能成為3D打印在航空領(lǐng)域進(jìn)一步整合的一個(gè)里程碑,。在油氣領(lǐng)域,，一些公司也已經(jīng)開始將3D打印技術(shù)應(yīng)用在零部件重構(gòu)、增材制造工藝改進(jìn)以及即時(shí),、定制行業(yè),。同時(shí)，3D打印技術(shù)在油氣行業(yè)勘察開發(fā)板塊也發(fā)揮著越來越重要的作用,，并且有望擴(kuò)大到油氣生產(chǎn),、油氣田服務(wù)以及原始設(shè)備制造（OEM）領(lǐng)域,。然而，由于3D打印技術(shù)嚴(yán)重依賴數(shù)字信息,，不管在航空還是油氣行業(yè)的全面應(yīng)用還面臨著巨大挑戰(zhàn),。

工藝介紹
專利技術(shù)
金屬?zèng)_壓與鍛造技術(shù)最早可追溯至人類起源的年代。Norsk Titanium公司利用革命性的增材制造技術(shù),，創(chuàng)造出先進(jìn)的金屬物體,，顛覆了傳統(tǒng)的鍛造工藝。該技術(shù)可根據(jù)需求,，制造出強(qiáng)度與耐用性更高的物體,，并且降低了對(duì)環(huán)境的影響。

在該公司的快速等離子沉積（RPD™）專利技術(shù)中,，鈦絲在惰性氬氣環(huán)境中精確熔化,。為了保證質(zhì)量，該過程每秒被監(jiān)控600余次,。

快速等離子沉積技術(shù)是增材制造的根本,。鈦絲在惰性氬氣環(huán)境中熔化，精確,、快速地分層堆積至近凈成形,。該技術(shù)顯著減少了機(jī)械加工，與傳統(tǒng)制造方法相比,，材料利用率提高了50%至75%,。

減少機(jī)械加工意味著降低了工具與能源的使用，這兩者是鈦合金零件的主要成本,。該技術(shù)降低了鈦合金零件的制造成本,，從而使客戶獲益。

卓越的冶金技術(shù)
Norsk Titanium公司從成立初期就專注于冶金,。該公司由科學(xué)家與工程師們創(chuàng)立,，他們堅(jiān)信：如果我們能夠達(dá)到最頂尖的材質(zhì)，其他一切皆可解決,。

Norsk Titanium公司位于美國(guó)與歐洲的工廠,，其RPD™機(jī)器可提供卓越的冶金技術(shù)，制造出各種形狀的零件,。將該公司的高性能材料用于增材制造的商業(yè)化生產(chǎn),，最終可為客戶創(chuàng)造出真正的替代方案。

卓越的冶金技術(shù)意味著：
（1）材料性能（比如抗拉,、抗疲勞,、延展性）達(dá)到鍛造鈦的水平；
（2）編織網(wǎng)微觀結(jié)構(gòu),；
（3）各層與各部件的微觀結(jié)構(gòu)一致,；
（4）材料中不會(huì)出現(xiàn)未熔合或空隙,。

特點(diǎn)
可靠性
Norsk Titanium公司獨(dú)樹一幟，已成為顛覆性創(chuàng)新與100%可靠性的代名詞,，可提供美國(guó)聯(lián)邦航空局認(rèn)證的產(chǎn)品,。

高效性
Norsk Titanium公司的RPD™技術(shù)是一個(gè)技術(shù)平臺(tái)，完全超越了國(guó)家,、合金以及行業(yè)的范疇,。RPD™將資源利用與生產(chǎn)效率提升到了新高度。

靈活性
RPD™是一種適應(yīng)性極強(qiáng)的產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù),。它可針對(duì)特殊應(yīng)用輕松進(jìn)行量身定制,，以實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。

核心設(shè)備
MERKE IV
MERKE IV™是Norsk Titanium公司的第四代生產(chǎn)機(jī)器,。MERKE IV™采用該公司的RPD™專利工藝,，將鈦絲轉(zhuǎn)變?yōu)檫m用于結(jié)構(gòu)應(yīng)用與安全關(guān)鍵應(yīng)用的復(fù)雜部件。根據(jù)零件的尺寸與形狀,，每臺(tái)MERKE IV™機(jī)器每年可生產(chǎn)10至20噸零件,。該公司的MERKE IV™利用RPD™技術(shù)改變了航空航天公司生產(chǎn)結(jié)構(gòu)部件的方式，可根據(jù)其太空需求進(jìn)行增材制造,。

技術(shù)參數(shù)：
技術(shù)：快速等離子沉積技術(shù)（RPD™）,；
可制造零件尺寸：900mm x 600mm x 300mm；
層尺寸：高度為3至4mm,，寬度為8至12mm,；
沉積速度：5至10 kg/hr。

金屬
基于航天航空工業(yè)的嚴(yán)格要求,，目前Norsk Titanium公司的RPD™技術(shù)使用鈦絲,。不過鎳合金、工具鋼與不銹鋼也均適用于RPD™技術(shù)平臺(tái),。

Norsk Titanium公司是波音公司的一級(jí)供應(yīng)商,，致力于為全球首屈一指的航空航天制造商，降低制造飛機(jī)與噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的成本,。RPD™是世界上首個(gè)美國(guó)聯(lián)邦航空局認(rèn)證,、3D打印的結(jié)構(gòu)鈦技術(shù)，為航空航天,、國(guó)防以及商業(yè)客戶節(jié)省了大量的交付時(shí)間與成本,。通過為客戶提供前所未有的技術(shù)體驗(yàn)，Norsk Titanium公司將加速推動(dòng)全球金屬制造工藝的革命性變革,。

方法
打印
RPD™平臺(tái)技術(shù)引領(lǐng)制造業(yè)進(jìn)入21世紀(jì)�,；�于近凈成形技術(shù),，能夠以更低的成本,，更短的交付周期，制造數(shù)千個(gè)零件,。RPD™技術(shù)改變了宇航級(jí)構(gòu)件的生產(chǎn)方式,。通過在惰性氬環(huán)境中熔化鈦絲，可快速精確的構(gòu)建近凈形零件,，且?guī)缀鯚o需額外的加工,。與傳統(tǒng)鍛造技術(shù)相比，客戶能夠以更低的價(jià)格獲得零件,，該技術(shù)還具有額外的優(yōu)勢(shì),，例如減少浪費(fèi)、減少加工,、減少工具與能源的使用,。

先打印后鍛造
Norsk Titanium公司的RPD™工藝具有足夠的靈活性，可實(shí)現(xiàn)先打印出模鍛方案,，然后再制成鍛造模具,。如此一來，減少了多個(gè)鍛模耗費(fèi)的材料,、時(shí)間與成本,。

先鍛造后打印
獲得專利的RPD™工藝能夠在所有適用的基材上進(jìn)行打印。這意味著,，在材料鍛造后,，可以增加復(fù)雜的鍛件特征。因此,，可以使用更簡(jiǎn)化的鍛造來制造更復(fù)雜的部件,。這也意味著渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)外殼上的凸起等特殊形狀，可以增加到環(huán)軋鍛件中,。先鍛造后打印減少了環(huán)軋鍛造所需的材料以及所需的加工,。


來源 ： 石油圈