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高10厘米的钛盘ag亚游集团只为非 发布日期:2019-08-30 11:59 浏览量:

  无论是用来发电,还是驱动工业级无人机,或者是用于混合动力发动机的小飞机上,微型燃气轮机以更小的体积,更强大的动力,更实惠的价格,正在改变能源供给的格局。

  微型燃气轮发电机大小与微波炉相当,可以产生超过其重量十倍的最大推力。KW Micro Power通过 Velo3D的几乎无需支撑设计的金属粉末床3D打印技术开发微型燃气轮机,计划2020年年初商业化。

  KW Micro Power微涡轮核心零部件-“宇宙飞船”。来源:KW Micro Power

  KW Micro Power将其微型燃气轮机的一个核心零部件设计称为“宇宙飞船”,该组件是一个直径约25.4厘米,高10厘米的钛盘,其内部包含一个复杂的迷宫结构,这个迷宫结构比传统技术制造的系统更能有效地引导废气,是KW Micro Power涡轮机技术的核心。

  根据3D科学谷的了解,在制造“宇宙飞船”这个核心零件的过程中,Velo 3D的设备发挥了作用。

  视频:Velo 3D如何实现减少支撑设计的金属3D打印。来源:Velo 3D

  制造的挑战是微型燃气轮机的内部通道。大多数增材制造技术,特别是基于粉末床的金属3D打印技术,需要一系列类似脚手架的支撑设计,以防止工件在制造过程中下垂和翘曲。虽然昂贵且耗时,但是在构建后加工或磨削这些支撑已经成为行业惯例。Velo 3D的设备则大量减少这些支撑部分的设计,这给复杂零件的设计进一步带来了灵活性。

  

  Velo3D在3D打印过程中如何消除对支撑(红色部分)的需求。来源:Velo 3D

  Velo3D打印机的SupportFree技术可以在没有支撑的情况下3D打印近水平的表面设计,这是目前大多数基于粉末床的金属3D打印机无法实现的特征(一般低于45度就需要加支撑)。

  Velo3D的另一个差异化是使用变化的激光功率,大多数3D打印设备在整个零件层中使用相同的激光功率,Velo3D可以将20多种方案应用于每个层中的零件特定部分。结果带来较少的应力,更高的零件精度和更快的构建时间。

  左侧是定子环的横截面。红色区域表示3D打印过程中的变形。右边的部分显示了Velo3D的Flow软件如何预测和消除这种变形,通过预打印校正实现更准确的部件。

  Velo3D的Flow软件简化了打印准备工作,软件可以准确模拟整个构建过程,并分析显示和纠正潜在的变形。这对于Ti-6Al-4V钛合金材料的微型涡轮机组件带来了设计迭代效率的提升。

  正如《3D打印与工业制造》一书中所提到的“3D打印的价值在于赋能制造业附加值创造”,3D打印附加值创造的能量正在获得验证。

  根据3D科学谷的市场观察,将3D打印技术用于微型燃气轮机的开发,在市场上已有先行者。赛峰3D打印镍基合金X材料制成的喷嘴是Leonardo AW189型直升机的辅助动力装置(APU)的核心部件之一,已被欧洲航空安全局(EASA)认证。

  3D打印喷嘴安装在赛峰集团设计的eAPU60微型涡轮发动机上,以满足推重比高和结构紧凑的需求。e-APU60能够提供60kWe功率,能够保证发动机的电力起动(在地面或者空中停车状态)和座舱加热。

  e-APU60的典型特征包括:更优的功率重量比,出色的紧凑性,流线型结构和基于创新科技的高压力循环,高可靠性保证,低使用费用和出色的性能。

  3D打印微型涡轮发动机的案例再一次告诉我们,3D打印的优势在于生产那些传统加工方式难以加工出来的产品,从改变产品设计的源头创造制造业附加值。

  更多关于3D打印在发动机领域的应用,请参考3D科学谷发布的《3D打印与航空发动机白皮书》

  《3D打印与工业制造》登陆京东网上书店,超过4万人观看的3D科学谷创始人的微课视频。

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