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印度海军parnters与think3D到3D的船舶按需印刷备件

印度海军已与印度三维打印服务局合作think3D利用增材制造技术,为国内和海外客户根据需求生产备件。

由于印度海军使用的是老式进口机械,备件的供应一直是一个反复出现的问题。印度海军与think3D公司合作,试图通过3D打印零部件并根据需要更换来解决这一问题。think3D公司为印度海军提供了各种3D打印零件,所有这些零件都经过了成功测试,并被整合到其机器中。该公司分享的一个案例研究是关于使用3D打印技术更换船舶运行的关键部件——离心泵叶轮。

离心泵叶轮机载海军舰艇。通过think3D照片。
离心泵叶轮机载海军舰艇。通过think3D照片。

采购备件旧机器的难度

目前海军舰艇上的大部分机器都很旧,而且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,在收到零件之前会有很大的延迟。这对海军来说是很昂贵的,因为在更换备件之前,海军的机器一直处于闲置状态。一个这样的例子出现在海军长期悬而未决的需要快速更换其船上的离心泵叶轮。

叶轮是离心泵的旋转部件。它负责从马达将能量传递到流体被从旋转中心加速流体泵向外。船舶是用于导入海水定期对水的需求船的部分。叶轮通常按液体被泵送的量有不同的形状和大小。他们必须要旋转高速的很长一段时间。

这些叶轮的击穿造成了印度海军的主要问题。这些故障是最经常利用旋转时叶轮的眼睛的位移和外来颗粒在海击中叶轮所致。由于叶轮高速旋转,上述问题的现象屡见不鲜。这些叶轮更换部件涉及砂型铸造生产过程,往往需要3个月的周转时间,以产生一个新的叶轮。每艘船有多个这样的泵和叶轮,不断细分已在执行其正常任务造成严重阻碍印度海军。

寻求一种替代制造过程中,其中这些叶轮可以迅速和在更低的拥有成本生产,印度海军识别的3D印刷作为一种可能的解决方案,和接触think3D。

逆向工程和3D打印叶轮

公司成立于2014年,think3D旨在提高3D打印和其在印度的潜在应用的市场意识。该公司提供的服务,为3D打印,设计,扫描和批量生产与其他制造工艺以及。该公司还经营一个600万美元的3D打印设备对于医疗装置的制造在里面AP医药科技园区位于印度安得拉邦(Andhra Pradesh)的一个医疗设备制造园区。

在与印度海军取得联系后,think3D团队访问了舰艇,以了解问题的细节,并收集叶轮的数据,包括所需的材料特性和边界条件。第一步是对叶轮进行三维扫描并对其设计进行逆向工程。使用EinScan Pro+ 3D扫描仪和CREO根据扫描数据创建CAD模型。然后利用ANSYS软件,think3D研究了哪些材料和3D打印过程将有利于应用。各种材料,如尼龙复合材料,玻璃填充尼龙,PA12,其他常规塑料测试的适用性。

逆向工程叶轮。通过think3D照片。
逆向工程叶轮。通过think3D照片。

对于叶轮材料的一个重要要求是它的减震能力,是指其振动能转换成其他形式的能量,而不一部分分崩离析的能力。此外,需要的部分具有足够的弹性以承受的振动也是如此。这排除了各种高强度材料,因为它们是高度易碎,与think3D识别与良好的阻尼特性和弹性的最后部分的材料。think3D已选择保留用于保密的具体材料。

从HP使用多喷气融合技术,think3D 3D印刷有所需的机械性能的叶轮。它然后CNC加工具有插入到创建金属棒和塑料部件,而不破坏部分转动所述叶轮需要之间的界面的金属衬套。船上被测试之后,证实叶轮的小时所需数目的足够的性能。这将需要3个月到制造的部件已经代替采取2天使用三维打印来制造,同时产生所述部件的成本更低的40%根据think3D。所述3D印刷叶轮也降低重量,在1公斤未来相比传统制造的叶轮,其8千克和9千克之间权衡。

随着3D打印叶轮的顺利完成,think3D现已形成集建设叶轮为印度海军的数字资源库眼光。一旦库建成后,该公司一直致力于3D打印需求,以提供给海军所需要的叶轮。

原装叶轮部件(左),紧接3D打印版本(右)。通过think3D照片。
原装叶轮部件(左),紧接3D打印版本(右)。通过think3D照片。

此外,think3D还详细介绍它如何与印度海军的合作,商议的方法对具有3D打印机装在船上时,需要按需离岸备件,与零件的CAD设计预加载到机器中。在大多数情况下,这将要求印度海军气升部分船舶或使船舶回岸上用于安装组件,两者都在显著的成本。因此think3D正在为印度海军能够添加制造在离岸条件的定制3D打印机。

海上3D打印

最近,海运业增加了3D打印技术的应用,以解决印度海军遇到的类似问题,主要是备件供应问题。比如干散货航运公司贝格散装需要一个解决方案,供其船舶更快,更便宜的价格生产备用的排水塞。全球海运业集团威尔森以及增材制造服务局伊瓦尔迪集团,3D印刷一组泄水孔塞的对于Berge的散装该降低的成本和时间花费通过传统工艺生产的泄水孔塞。

印刷的排水塞的3D交付为一体的Wilhemsen和伊瓦尔迪集团的一部分早期采用者计划(EAP),对按需于船舶和其它容器提供3D印刷备件的倡议。这一举措,在新加坡推出,也被全国的加盟联合产业项目(JIP)来实现添加剂制造中的海洋产业。这JIP是由组织新加坡海事及港务管理局(MPA),新加坡的国家增材制造创新集群(NAMIC)和新加坡船协会(SSA)。

对于提名2020 3D印刷业大奖现在打开了。你认为谁应该参加今年的颁奖典礼?你现在就说吧。

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特色图片显示反转叶轮的工程。通过think3D照片。

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