Kiinan ensimmäinen 3D-tulostettu nikkeli-metalliseos korkeapaineputkiliitos on hyväksytty ASME B16.9 -säädösten mukaiseksi

Kiinan ensimmäinen 3D-tulostettu nikkeli-metalliseos korkeapaineputkiliitos on hyväksytty ASME B16.9 -säädösten mukaiseksi

Murtopiste lisääntyvässä valmistuksessa kriittisiä energiakomponentteja varten

Kiina on saavuttanut merkittävän edistysaskeleen edistetyssä valmistuksessa onnistuneen kehittämisen ja sertifioidun kanssa ensimmäinen 3D-tulostettu nikkeli-seoksesta valmistettu korkeapaineen putkikansi täyttäen tiukan ASME B16.9 standardin. Tämä saavutus edustaa teknologista hyppyä Kiinan kyvyssä tuottaa kriittisiä komponentteja energiasektorille, kemiallisia prosessointeja ja korkean teknologian teollisuutta varten lisäävillä valmistusmenetelmillä.

Tekniset tiedot ja sertifiointitiedot

Komponenttiominaisuudet

• Materiaali : Korkean suorituskyvyn nikkeli-metalliseos (yleensä Inconel 625, 718 tai vastaavaa luokkaa)

• Valmistusprosessi : Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) tai Electron Beam Melting (EBM)

• Suunnittelustandardi : ASME B16.9 -Tehtaan valmistamat taivutushitsausliitännäiset

• Painearvo : Soveltuu korkeapaineisiin sovelluksiin (yleensä luokka 600, 900 tai korkeampi)

• Kokoalue : Demonstrator-komponentti on todennäköisesti 2–12 tuumaa halkaisijaltaan

• Seinämän paksuus : Optimoitu lisäysvalmistuksen suunnitteluperiaatteiden avulla

Sertifikaatin saavuttaminen

Sertifikaatti vahvistaa, että 3D-tulostetun putkikynnyksen on täytettävä kaikki ASME B16.9 -standardin vaatimukset, mukaan lukien:

• Mittatarkkuus standardin mukaisiin teknisiin määräyksiin

• Materiaalin ominaisuudet vastaava kuin valssatuotteet

• Toimintamerkit paineen ja lämmön vaikutuksesta

• Laadunvarmistus laajojen testausprotokollien kautta

Tekniset ja valmistuksen vaikutukset

Lisäävän valmistuksen edut

Onnistunut sertifiointi osoittaa useita lisäävän valmistuksen etuja kriittisiin komponentteihin:

Taulukko: Perinteisen ja lisäävän valmistuksen vertailu putkiliitännäisille

Materiaalin suorituskyky

Nickel alloys produced through additive manufacturing have demonstrated:

• Erinomaiset mekaaniset ominaisuudet hienojakoisen mikrorakenteen vuoksi

• Parantunut korrosiorkestys tasaisesta koostumuksesta

• Parannettu korkean lämmön kestävyys optimoidusta rakeen rakenteesta

• Vähentynyt anisotropia prosessiparametrien optimoinnin kautta

Laadunvarmistus ja testausprotokolla

Sertifiointitestivaatimukset

Komponentti testattiin kattavasti ASME-standardien mukaisuuden varmistamiseksi:

• Kemikaalianalyysi varmistaa metalliseoksen koostumus

• Mekaaninen testaus mukaan lukien vetolujuus-, isku- ja kovuustestit

• Tuhdoton tarkastus (RT, UT, PT, MT) ASME-vaatimusten mukaisesti

• Metallurginen tarkastus mikrorakenteen arviointia varten

• Paineen testaus varmistaaksesi rakenteen eheyden

• Mitallisen vahvistuksen aSME B16.9 -määräysten mukaan

Laadunhallinta

• Jauhepinnan laadunvalvonta tiukkojen määräysten mukaisesti uudelleenkäyttöön ja käsittelyyn

• Prosessiparametrien optimointi saadaksesi yhtenäiset mekaaniset ominaisuudet

• Välivalvonta todellisen aikaisella vian havaitsemisella

• Jälkikäsittelyn validointi mukaan lukien lämpökäsittely ja pinnan viimeistely

Sovellukset ja markkina-vaikutus

Kohdealat

• Öljy ja kaasu : Korkeapaineputkistot, merenalaiset komponentit

• Kemiallinen prosessointi : Korroosionkestävät laitteet, korkean lämpötilan sovellukset

• Sähköntuotanto : Ydin-, fossiili- ja edistyneet energiasysteemit

• Ilmailu ja puolustus : Kevyet, suorituskykyiset komponentit

Kilpailulliset seuraukset

Tämä läpimurto sijoittaa kiinalaiset valmistajat kilpailemaan useilla strategisilla alueilla:

• Nopea prototyyppikäsittely ja erikoiskomponenttien valmistus

• Pienet erät, korkea arvo komponentit kriittisiin sovelluksiin

• Räätälöidyt ratkaisut erityisiin toiminnallisiin vaatimuksiin

• Toimitusketjun joustavuus hajautetun valmistuskapasiteetin kautta

Teknisiä haasteita on ratkaistu

Valmistuksen näkökohdat

Sertifikaattiprosessissa oli käsiteltävä useita merkittäviä teknisiä haasteita:

• Tiheyden saavuttaminen ilman vikoja tai huokosuutta

• Jännitysten hallinta rakennusprosessin aikana

• Kemiallisen koostumuksen ylläpitäminen valmistuksen kaikissa vaiheissa

• Varmistetaan mekaanisten ominaisuuksien tasaisuus kaikissa suunnissa

• Pinnanlaadun vaatimusten täyttäminen korkeapainekäyttöön

Standardisointi ja kelpuutus

• Prosessiparametrien kehittäminen nippelimetallien lisävalmistukseen

• Kvalifiointimenettelyjen perustaminen aM-komponenteille

• Sertifiointimenetelmien luominen säädösten mukaisiksi hyväksyttävät

• Henkilöstön kouluttaminen aM-kohtaisiin laatuvakuutusmenetelmiin

Strateginen merkitys Kiinan teollisuuden kehitykselle

Teknologian johtajuus

Tämä saavutus osoittaa Kiinan edistynyttä osaamista seuraavilla alueilla:

• Lisävalmistus teknologiakehitys

• Materiaalitiede korkean suorituskyvyn sovelluksille

• Laadukkaat järjestelmät tärkeiden komponenttien sertifiointiin

• Kansainvälinen standardointi vaatimustenmukaisuus

Teollisen politiikan linjaus

Läpimurto tukee useita kansallisia strategisia aloitteita:

• "Made in China 2025" edistyneen valmistuksen tavoitteet

• Energiaonnettomuus kriittisten komponenttien kotimaisella valmistuksella

• Teknologinen itsekkyys korkean arvon valmistuksessa

• Vientikilpailukyky edistyneissä teollisuustuotteissa

Tulevat kehitykset ja sovellukset

Teknologisen kehityksen tiekartta

Tämä menestys todennäköisesti avaa tien:

• Laajeneminen muihin komponenttityyppeihin (kyynärvarret, haarat, kavennukset)

• Suurempiin komponenttikokoihin laitteiston skaalauksen kautta

• Monimateriaalisovelluksiin vaihtelevilla ominaisuuksilla

• Integroituun valvontaan upotettujen antureiden avulla

Standardisoinnin kehittymiseen

• AM-kohtaisten standardien kehittäminen painekomponentteja varten

• Kansallisten standardien harmonisointi lisävalmistusta varten

• Sertifiointikehikon laajentaminen lisäsovelluksia varten

• Laadunvarmistusmenetelmät kehitys

Vertaileva globaali konteksti

Kansainvälinen maisema

Tämä saavutus sijoittaa Kiinan harvojen maiden joukkoon, joilla on kyky:

• Sertifioidun AM-komponenttien tuotanto korkeapainekäyttöön

• Nikkeli-seosmateriaalien kelpuuttaminen lisävalmistusta varten

• Kansainvälisten standardien täyttäminen kriittisiä komponentteja varten

• Lisäävän valmistuksen kapasiteetin laajentaminen teollisiin sovelluksiin

Kilpailukykyistä asemaa

• Samanaikaiset kehitykset yhdysvaltojen ja Euroopan ilmailusektorilla

• Kasvavan osaamisen aasian valmistavissa maissa

• Kasvava hyväksyntä energia- ja teollisuussektoreilla

• Teknologiansiirto tutkimuksesta kaupalliseen käyttöön

Johtopäätös ja vaikutukset

Kiinan ensimmäisen 3D-tulostetun nikkeli-metalliseoksen korkeapainekourukkeen onnistunut sertifiointi ASME B16.9 -standardin mukaiseksi edustaa merkittävää edistysaskelmaa maan kehittyneissä valmistuskapasiteeteissa. Tämä saavutus osoittaa:

1. Tekninen kypsyys lisäysvalmistukselle kriittisiin komponentteihin

2. Laatumäärityksen osaaminen täyttää kansainväliset standardit

3. Aineisto-asiantuntisuus korkean suorituskyvyn nikkeli-metalliseoksilla

4. Teollisen sovelluksen valmius energiasektorin komponentteihin

Tällä läpimurrolla on seuraamuksia:

• Toimitusketjun joustavuus hajautetun valmistuksen kautta

• Suunnittelun Innovatiivisuus geometrisen vapauden kautta

• Kestävyys vähentyneen materiaalihävikin kautta

• Kilpailukyky korkean arvon valmistuksessa

Kun lisävalmistusteknologia kehittyy edelleen ja standardit kehittyvät, sertifioidut 3D-tulostetut komponentit tulevat todennäköisesti yleistymään kriittisissä sovelluksissa energian, kemiallisen käsittelyn ja muiden korkean teknologian teollisuudenaloilla.