پرینت سه بعدی پره های توربین

شرکت Siemens Energy یکی از چهار بخش عمده گروه آلمانی Siemens است که در زمینه ساخت نیروگاه های حرارتی تخصص دارد. این شرکت که یکی از فعالان شناخته شده در بازار می باشد. برای توسعه کاربردهای نوآورانه در بخش انرژی از تکنولوژی پرینتر سه بعدی استفاده می کند. این شرکت اخیراً یک خط تعمیر دیجیتالی جدید برای بهبود عملکرد پره های توربین گاز توسعه داده است. Siemens Energy با تکیه بر فرآیند laser powder bed fusion، با افزودن ساختارهای خنک کننده در مناطق بحرانی توانست از خرابی جلوگیری کند.

اصلاح و تعمیر پره های توربین با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی

توربین ها وظیفه تبدیل انرژی جنبشی یک سیال به انرژی مکانیکی را بر عهده دارند. انرژی سیال متحرک، پره های متصل به توربین را وادار می کند تا با سرعت زیاد بچرخند و آن را به انرژی مکانیکی تبدیل کنند. بنابراین توربین ها از نظر دما یا سرعت جابجایی گاز با محدودیت هایی روبرو هستند. بر این اساس تیغه ها به ویژه به دلیل احتراق احتمالی در انتهای آنها، تمایل به ضعیف شدن دارند. Siemens Energy در این باره توضیح داد: “این فرایند منجر به ایجاد یک حلقه معیوب می شود: با تشکیل شکاف بیشتر، دمای مواد تیغه به دلیل سرریز شدن گاز داغ افزایش می یابد که به نوبه خود منجر به از دست رفتن مواد و در نتیجه افزایش شکاف بین نوک تیغه و ring segment می شود. ” بنابراین یافتن راه حلی برای تقویت انتهای پره های توربین گاز ضروری بود و ثابت شد که تکنولوژی پرینتر سه بعدی به عنوان راه حل گزینه خوبی است.

اصلاح و تعمیر پره های توربین با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی
اصلاح و تعمیر پره های توربین با استفاده از تکنولوژی پرینت سه بعدی

این تیم از یک فرایند  laser powder bed fusionاستفاده کردند که یک انتخاب نسبتاً غافلگیرکننده بود زیرا تکنولوژی پرینت سه بعدیDED  برای تعمیر قطعات فناوری شناخته شده تری می باشد. این فرایند که Hybrid L-PBF Repair  یا به اختصار HybridTech نام دارد، یک پروژه تحقیقاتی است که توسط ۹ شریک شامل Siemens،Fraunhofer  و BAM انجام می شود. هدف این پروژه که در ژوئیه سال ۲۰۲۰ راه اندازی شده است، استفاده از فناوری های جدید برای تعمیر و نگهداری قطعات است.

شرکت Siemens Energy ادعا می کند که با استفاده از فناوری HybridTech می تواند مجراهای خنک کننده داخلی را برای یک پره طراحی کند. با این حال ابتدا لازم است که طراحی تیغه ها اصلاح شوند. این جایی است که از CAD-CAM دیجیتال استفاده می شود. ابتدا یک اسکن سه بعدی انتهای تیغه را به یک فایل دیجیتال تبدیل می کند و سپس به فناوری HybridTech اجازه می دهد لیزر را متناسب با شکل قطعه تنظیم کند. هم چنین ماده پرینت سه بعدی مورد استفاده برای نوک تیغه باید در برابر اکسیداسیون بسیار مقاوم باشد.

تعمیر پره های توربین تحت تنش بالا
تعمیر پره های توربین تحت تنش بالا

گزارش شده است که تاکنون چند تیغه با استفاده از این روش پرینتر سه بعدی تعمیر شده اند و فرایند وضع معیارها و استانداردهای ترمیم در حال انجام است. این روش باید برای ساخت سایر اجزای ضروری گسترش یابد و از این طریق بر فرایندهای تولید تأثیر بگذارد.

منبع: https://www.3dnatives.com/

در صورت تمایل میتوانید فایل PDF این مقاله را در قسمت زیر دانلود و با ذکر منبع مورد استفاده قرار دهید.

4.9/5 - (38 امتیاز)
پرینت سه بعدی پره های توربین

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *