3D打印技術在油氣領域情況

魔猴君  行業(yè)資訊   2139天前

據悉，首個3D打印結構組件已經安裝在了波音787的前機身中。此結構組件由Norsk Titanium公司采用快速等離子沉積（RPD?）實現。美國航空領域對RPD技術的支持可能成為3D打印在航空領域進一步整合的一個標志性事件。在油氣領域，一些公司也已經開始將3D打印技術應用在零部件重構、3D打印工藝改進以及即時、訂制行業(yè)。同時，3D打印技術在油氣行業(yè)勘察開發(fā)板塊也發(fā)揮著越來越重要的作用，并且有望擴大到油氣生產、油氣田服務以及原始設備制造（OEM）領域。然而，由于3D打印技術嚴重依賴數字信息，不管在航空還是油氣行業(yè)的全面應用還面臨著巨大挑戰(zhàn)。

工藝介紹

專利技術 

金屬沖壓與鍛造技術最早可追溯至人類起源的年代。Norsk Titanium公司利用革命性的3D打印技術，創(chuàng)造出先進的金屬物體，顛覆了傳統(tǒng)的鍛造工藝。該技術可根據需求，制造出強度與耐用性更高的物體，并且降低了對環(huán)境的影響。在該公司的快速等離子沉積（RPD?）專利技術中，鈦絲在惰性氬氣環(huán)境中精確熔化。為了保證質量，該過程每秒被監(jiān)視600余次。 

快速等離子沉積技術是3D打印的根本。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。該技術顯著減少了機械加工，與傳統(tǒng)制造方法相比，材料利用率提高了50%至75%。 

減少機械加工意味著降低了工具與能源的使用，這兩者是鈦合金部件的主要成本。該技術降低了鈦合金部件的制造成本，從而使客戶獲利。 

卓越的冶金技術 Norsk Titanium公司從成立初期就專注于冶金。該公司由科研員與工程師們創(chuàng)立，他們堅信：如果我們能夠達到最頂尖的材質，其他一切皆可解決。Norsk Titanium公司位于美國與歐洲的工廠，其RPD?機器可提供卓越的冶金技術，制造出各種形狀的部件。將該公司的高性能材料用于3D打印的商業(yè)化生產，最終可為客戶創(chuàng)造出真正的替代方案。 

卓越的冶金技術意味著： 

（1）材料性能（比如抗拉、抗疲勞、延展性）達到鍛造鈦的水平； 

（2）編織網微觀結構； 

（3）各層與各部件的微觀結構一致； 

（4）材料中不會出現未熔合或空隙。

特點 

可重復性 

Norsk Titanium公司獨樹一幟，已成為革命性創(chuàng)新與100%可重復性的代名詞，可提供美國聯邦航空局認證的產品。 

高效性 

Norsk Titanium公司的RPD?技術是一個技術平臺，完全超越了國家、合金以及行業(yè)的范疇。RPD?將資源利用與生產效率提高到了新高度。 

靈活性 

RPD?是一種適應性極強的產品應用技術。它可針對特殊應用輕松進行量身訂制，以實現高效生產。

關鍵設備 

MERKE IV MERKE IV?是Norsk Titanium公司的第四代生產機器。MERKE IV?采用該公司的RPD?專利工藝，將鈦絲轉變?yōu)檫m用于結構應用與安全關鍵應用的復雜部件。根據部件的尺寸與形狀，每臺MERKE IV?機器每年可生產10至20噸部件。該公司的MERKE IV?利用RPD?技術改變了航空航天公司生產結構部件的方式，可根據其太空需求進行3D打印。 

技術參數： 

 技術：快速等離子沉積技術（RPD?）； 

 可制造部件尺寸：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)的嚴格要求，目前Norsk Titanium公司的RPD?技術使用鈦絲。不過鎳合金、工具鋼與不銹鋼也均適用于RPD?技術平臺。Norsk Titanium公司是波音公司的一級供應商，致力于為全球首屈一指的航空航天制造商，降低制造飛機與噴氣式引擎的成本。RPD?是世界上首個美國聯邦航空局認證、3D打印的結構鈦技術，為航空航天、國防以及商業(yè)客戶節(jié)約了大量的交付時間與成本。通過為客戶提供前所未有的技術體驗，Norsk Titanium公司將加速推動全球金屬制造工藝的革命性變革。 

方法 

打印

 RPD?平臺技術引領制造業(yè)進入21世紀?；诮鼉舫尚渭夹g，能夠以更低的成本，更短的交付周期，制造數千個部件。RPD?技術改變了宇航級構件的生產方式。通過在惰性氬環(huán)境中熔化鈦絲，可快速精確的構建近凈形部件，且?guī)缀鯚o需額外的加工。與傳統(tǒng)鍛造技術相比，客戶能夠以更低的價格得到部件，該技術還具有額外的優(yōu)勢，例如減少浪費、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，可實現先打印出模鍛方案，然后再制成鍛造模具。如此一來，減少了多個鍛模耗費的材料、時間與成本。 先鍛造后打印 得到專利的RPD?工藝能夠在所有適用的基材上進行打印。這意味著，在材料鍛造后，可以增加復雜的鍛件特征。因此，可以使用更簡化的鍛造來制造更復雜的部件。這也意味著渦輪引擎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：中國3D打印網