Turbopumpen als 3D-Druck
Reduzierter Druckverlust
Niedrigere Winkel
Schnellere Markteinführung
Keine Neukonstruktion
Anwendungsdefinition
Herausforderungen bei der Optimierung und Fertigung
Velo3D-Erweiterung
Turbopumpen stellen die potenziell ideale Anwendung für die additive Fertigung von Metall dar. Das Drucken von Teilen, die mit hoher Geschwindigkeit rotieren und komplexe innere Kanäle oder geometrisch genaue Strömungswege für Spiralabschnitte aufweisen, stellt jedoch eine Herausforderung für herkömmliche AM-Drucker dar.
Diese Teile funktionieren, indem sie den Druck einer Flüssigkeit über eine sehr kurze Strecke erhöhen, ohne Kavitation zu verursachen. Um in extremen Temperatur- und Druckbereichen zu arbeiten und dennoch mit Zehntausenden von Umdrehungen pro Minute zu funktionieren, ist es erforderlich, dass Ingenieure jedes Bauteil präzise entwerfen und fertigen.
Um Pumpenkomponenten wie Laufräder zu optimieren, müssen Ingenieure den Druckanstieg maximieren und gleichzeitig Kavitation vermeiden. Dies führt zu Konstruktionen mit strengen Toleranzen bei den Schaufelwinkeln und der Krümmung der inneren Nabe. Außerdem müssen diese Komponenten aufgrund der hohen Drehzahlen, die sie im Betrieb erreichen, genau ausgewuchtet und unter Drehzahl geprüft werden. Einige neue Konstruktionen weisen jedoch Geometrien auf, die für einen Bohrer unzugänglich sind oder sich mit den vorhandenen Techniken nur schwer fertigen lassen. Dadurch wird das Designfenster stark eingeschränkt, das den Ingenieuren zur Verfügung steht.
Eine weitere Möglichkeit zur Optimierung besteht in der Lieferkette. Die derzeitigen Vorlaufzeiten für komplexe Turbopumpenteile hindern die Betreiber daran, ausgefallene Geräte schnell zu reparieren. Eine ganze Baugruppe im Wert von mehreren Millionen Dollar kann funktionsunfähig bleiben, wenn auf ein Teil gewartet werden muss, das nur ein paar Tausend Dollar kostet.
Die vollständig integrierte Lösung von Velo3D bietet die Möglichkeit, ein breiteres Spektrum an Geometrien in höherer Qualität zu drucken, um ein fortschrittliches Turbopumpendesign zu unterstützen. Konstrukteure können das optimale Design für Blatt- und Nabenwinkel sowie andere neuartige neue Funktionen implementieren. Plus, im Gegensatz zu herkömmlichen Druckern, die Sapphire Mit dem Drucker können Bediener Teile axialsymmetrisch drucken, sodass sie für Anwendungen mit hohen Drehzahlen ausgewuchtet werden können.
Darüber hinaus arbeitet unser Druckverfahren synergetisch mit vielen Nachbearbeitungsoptionen zusammen, um die Vorstellungen des Konstrukteurs zu erfüllen und den Ingenieuren die Möglichkeit zu geben, die erforderlichen Materialeigenschaften und Oberflächengüten zu erzielen. In Kombination mit einem umfassenden Qualitätskontrollsystem, das jede Schicht des Prozesses überwacht, können Sie sich darauf verlassen, dass Ihr Design den Spezifikationen entspricht.
Senior Engineer – Hanwha Power Systems
