西門子完成了發動機葉片增材製造裏程碑

日前，德國製造和電子公司西門子剛剛宣布成功地完成了對其新的3D打印燃氣渦輪機葉片的發動機測試，測試速度為13000轉/分
，溫度則超過了1250攝氏度。西門子成功完成對完全采用增材製造（也稱“3D打印”）技術生產的燃氣輪機葉片的首次滿負荷核心機試驗，實現技術上的重大突破
，這可能是工業增材製造業的一個重要裏程碑。

西門子在發動機滿負荷狀態下成功驗證了多個采用傳統設計的增材製造渦輪機葉片。這意味著該葉片的測試轉速達到每分鍾13,000轉，測試溫度超過攝氏1,250度。此外

，西門子還測試了利用增材製造技術製造的經全麵改良內部冷卻結構的新葉片。

據了解，新3D打印葉片采用了一個創新性的
、用先進的CAD軟件設計的內部冷卻結構，由Materials Solutions公司製造。Materials Solutions是一家英國增材製造公司，於2016年8月被西門子收購，它位於英國伍斯特地區
，專門生產透平機械高溫應用的高性能部件。對透平機械設備來說
，精度、表麵光潔度和材料質量對確保部件的運行性能至關重要。上述試驗在位於英國林肯的西門子工業燃氣輪機廠的測試裝置上進行。

在18個月的時間內


，西門子工程師和Materials Solutions的增材製造專家完成了整個開發過程
，從葉片設計和AM（增材製造）材料開發到新的模擬技術的開發和質量控製的執行。

這些葉片安裝在13兆瓦（MW）的西門子SGT-400工業燃氣輪機上。該增材製造輪機葉片利用多晶鎳超合金粉末製造
，能夠耐受高壓、高溫和燃氣輪機的高速運轉所產生的離心力。在滿負荷核心機試驗中
，這些燃氣輪機葉片運行速度超過1,600公裏/小時，受力高達11噸（相當於倫敦一輛滿載公交車的重量）。這些葉片被攝氏1,250度的氣體包圍，然後利用超過攝氏400度的空氣冷卻。在林肯工廠測試的先進葉片設計改進了冷卻性能
，可以提高西門子燃氣輪機的總體效率。

除了能實現複雜的內部冷卻係統外
，增材製造技術也縮短了每個葉片的生產時間。該技術將原型開發的前置時間減少了90％
，由於這樣的效率和測試的成功

，西門子打算繼續使用Materials Solutions的3D打印設施和專業知識來改進其渦輪機係統。

▼視頻：西門子3D打印

西門子在材料科學
、自動化、製造等關鍵領域擁有廣博的知識和工藝專長，因此西門子在塑造3D打印行業的未來方麵擁有巨大優勢。下一步將是成功完成高級葉片設計測試，以充分挖掘增材製造的潛力。ximenzizhengzaiyanfajinnengjiezhuzengcaizhizaojishushixiandeduteranqilunjisheji
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來源：國際金屬在線（ID：jianyanzaixian）