Turbopompe stampate in 3D

Rotelle e giranti di turbine radiali tendono ad essere complessi, costosi e difficili da produrre.

Calo della pressione ridotto

Angoli più bassi

Tempo più corto di commercializzazione

Nessun re-design

Definizione di applicazione

Ottimizzazione e sfide nella produzione

Abilitazione da parte di Velo3D

Le turbopompe sono potenzialmente l'applicazione ideale per la manifattura additiva di metallo. Stampare componenti rotanti ad alto regime con complessi passaggi interni o percorsi di flusso a geometria precisa per sezioni di diffusori presenta però una sfida per le stampanti AM convenzionali.

Questi componenti funzionano aumentando la pressione di un fluido in una distanza molto corta senza causare cavitazioni. Per funzionare a temperature e in ambiti di pressione estremi e rendere le prestazioni richieste anche a migliaia di giri/minuto, gli ingegneri devono progettare e produrre ogni componente con assoluta precisione.

Per ottimizzare i componenti delle pompe, come i giranti, gli ingegneri devono massimizzare l'aumento di pressione evitando contemporaneamente la cavitazione. Ciò risulta in un design con tolleranze strette intorno agli angoli delle lame e per quanto riguarda le curvature del mozzo interno. Inoltre, a causa dell'elevato regime di questi componenti durante l'esercizio, essi devono essere estremamente bilanciati e controllati per la loro rotazione. Tuttavia, alcuni design comprendono nuove caratteristiche geometriche che non sono raggiungibili da un trapano o difficili da produrre secondo le tecniche esistenti. Questo limita la finestra di design disponibile agli ingegneri.

Un'altra opportunità di ottimizzazione si trova nella catena di fornitura. Gli attuali tempi di consegna dei complessi componenti per turbopompe non danno modo agli operatori di ripristinare rapidamente l'equipaggiamento in avaria. Un gruppo del valore di alcuni milioni di dollari potrebbe rimanere fermo perché si aspetta un componente che costa solamente alcune migliaia di dollari.

La soluzione completamente integrata di Velo3D offre la possibilità di stampare una gamma più ampia di geometrie con una qualità superiore per supportare il design avanzato della turbopompa. I progettisti possono implementare il design ottimale per gli angoli di pala e mozzo, nonché altre nuove funzionalità. Inoltre, a differenza delle stampanti convenzionali, il Sapphire stampante consente agli operatori di stampare parti asimmetriche consentendo loro di essere bilanciate per applicazioni ad alto numero di giri.

Inoltre, il nostro processo di stampa funzione in sinergia con molte opzioni di post-elaborazione per adempiere l'intenzione dei designer, consentendo agli ingegneri di soddisfare le proprietà dei materiali e le richieste di finitura della superficie. Grazie alla combinazione con un sistema di controllo della qualità complessivo che monitora ogni strato del processo, potete essere sicuri che il vostro design adempia le specifiche.

APPLICAZIONI DEL MONDO REALE
Launcher
“Il nostro obiettivo di efficienza ottimale ci ha spinti a progettare un girante nel quale il percorso di flusso del fluido è coperto sopra e sotto. Questo elimina qualsiasi fessura tra girante e carenatura che ridurrebbe l'efficienza della rotella.”

Ingegnere capo – Hanwha Power Systems

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