PRUMYSL.CZ KONSTRUKTER.CZ 3D-TISK.CZ MATEMATIKA.CZ HLEDAME.CZ

Siemens vyrábí 3D tiskem lopatky do plynových turbín (video)

Společnost Siemens úspěšně otestovala lopatky s konformním chlazením vytištěné 3D tiskem při plném zatížení plynové turbíny. Návrh, vývoj nového kovového materiálu na bázi niklu, optimalizace tiskových parametrů a testování trvalo pouhých 18 měsíců.

3D tisk kovů přináší řadu výhod a jeden z typických příkladů využití je výroba lopatek s konformním chlazením. Jedná se o dutou lopatku, jejíž stěnou prochází kanálky, které pomáhají prodlužovat jejich životnost. Výhody nového konstrukčního návrhu se pozitivně projevují ve vyšší účinnosti turbín.

Lopatka s konformním chlazením vyrobená 3D tiskem kovů (SLM). Foto: Siemens

Lopatka s konformním chlazením vyrobená 3D tiskem kovů (SLM). Foto: Siemens

Společnost Siemens ve zkušebním centru v anglickém Lincolnu úspěšně otestovala lopatky s konformním chlazením na průmyslové plynové turbíně SGT400 o výkonu 13 MW. Lopatky z niklové slitiny vyrobené technologií SLM byly testovány při plném výkonu o teplotě 1250 stupňů Celsia za extrémně vysokých tlaků a odstředivých sil. Ačkoliv jedna lopatka váží pouhých 180 gramů, rotor turbíny váží 11 tun a při plném zatížení jsou otáčky rotoru 13 600 za minutu.

Na vývoji lopatek s konformním chlazením se podíleli odborníci z Anglie, Švédska a Německa (Siemens) a experti ze společnosti Materials Solutions. Výrobní proces zahrnoval nový konstrukční návrh geometrie lopatek, vývoj nového kovového materiálu na bázi niklu a testování tiskových parametrů. Mezinárodnímu týmu se podařilo najít i nový přístup validace, kontroly jakosti a testování životnosti lopatek.

Schéma výrobního procesu 3D tisku lopatek s konformním chlazením. Foto: Siemens

Schéma výrobního procesu 3D tisku lopatek s konformním chlazením. Foto: Siemens

Pro společnost Siemens je již aditivní výroba nepostradatelná. Dobu výroby prototypů se podařilo snížit až o 90 procent a 3D tisk kovů využívá při výrobě a opravě komponent do plynových turbín. Přínos aditivní výroby sleduje v inovaci, konstrukci nových a tvarově komplikovaných lopatek s vnitřním chlazením. Celý výrobní proces je flexibilnější než konvenční. V porovnání se standardní výrobou lopatek se doba vývoje zkrátila o 3 měsíce.

Segmenty lopatek se lisují na rotor plynové turbíny. Rotor o celkové váze 11 tun se při plném zatížení (11 MW) otáčí otáčkami 13 600 za minutu. Foto: Siemens

Segmenty lopatek se lisují na rotor plynové turbíny. Rotor o celkové váze 11 tun se při plném zatížení (11 MW) otáčí otáčkami 13 600 za minutu. Foto: Siemens

Výrobní proces lopatek s konformním chlazením komentují ve videu zástupci společnosti Siemens (anglicky, 3 minuty):

Zdroj: Siemens

Mohlo by vás také zajímat

Přidejte k článku svůj komentář

Komentář podléhá autorizaci ze strany redakce, proto se nezobrazí ihned po vložení. Vyhrazujeme si právo odstranit příspěvky, které jsou v rozporu s dobrými mravy nebo platnou legislativou. Slušnou a konstruktivní diskusi vítáme!