未知能源巨头放弃铺粉:电弧3D打印生产超1000件涡轮叶片!
在传统制造领域,当你需要一组定制化的大型涡轮叶片时,会面临一个我困境:要么接受长达数月的交货期,要么忍受高达70%的材料浪费与飙升的加工成本。这个痛点正被WAAM(Wire Arc Additive Manufacturing,金属丝弧增材制造)的技术颠覆。
AM易道独家获悉,一家能源巨头在面临零部件长期断供的危机时,转向了德国柏林的Gefertec公司寻求解决方案。至于为什么没有选择LPBF技术,尚不可知,但文末AM易道有讨论这一点。
Gefertec表示,全面实施的批量生产带来了明显的收益。加工体积从70%降低到仅约20%,客户实现了约15%的成本节约(归功于材料消耗减少和铣削时间缩短),交付时间更是减少了高达75%。
随着LPBF设备不断大型化,成本降低,它是否会蚕食WAAM的市场空间?或者两者会形成互补关系,各自专注于不同应用场景?我们是否会看到这两种技术的融合,比如在同一工作流程中结合WAAM的高沉积率和LPBF的高精度?
AM易道独家获悉,一家能源巨头在面临零部件长期断供的危机时,转向了德国柏林的Gefertec公司寻求解决方案。至于为什么没有选择LPBF技术,尚不可知,但文末AM易道有讨论这一点。

能源行业的典范应用:涡轮叶片的制造突破
蒸汽涡轮机是能源生产的核心设备,其应用范围从热电联产厂到生物质发电站,再到大型太阳能热电站。根据应用场景的不同,涡轮机的尺寸从小型车辆大小到长达20米、重达数百吨的庞然大物不等。


解决方案:WAAM技术的精准应用
面对这些挑战,Gefertec的客户于2018年开始考虑使用增材制造技术生产300-700毫米长的定子叶片。客户最初考虑的是粉末床熔融(PBF)技术,但初期投资高、制造速度慢意味着难以实现预期的成本节约。经过仔细评估,客户最终选择了Gefertec的WAAM技术。这一技术使用高合金、耐热的1.2毫米钢丝作为原材料,这种原材料市场供应充足,彻底消除了机加工中常见的长交付周期问题。效率与质量的双重突破
Gefertec表示,全面实施的批量生产带来了明显的收益。加工体积从70%降低到仅约20%,客户实现了约15%的成本节约(归功于材料消耗减少和铣削时间缩短),交付时间更是减少了高达75%。


Gefertec的技术优势
Gefertec的3DMP技术整合了WAAM技术、CAM软件和机床工具,打造了一站式增材制造解决方案。设备提供三轴和五轴配置,并有多种尺寸选项。最大型号拥有8立方米的建造体积,能够生产重达8000千克的组件。



Gefertec业务规模与市场份额
AM易道独家了解到,Gefertec可能是目前在WAAM系统全球市场中占据最大份额,而不是其他几家我们熟知的DED公司。

航空航天:
航空航天行业对WAAM技术表现出浓厚兴趣,特别是用于大型结构组件的制造。以空客为例,该公司采用WAAM技术制造钛合金(Ti6Al4V)紧急出口舱门组件,将原始1.3吨的材料块仅用45公斤打印材料即可完成,大幅减轻了部件重量同时保持结构完整性。
铁路工业
德国铁路(Deutsche Bahn)和阿尔斯通(Alstom)等铁路巨头已将WAAM技术应用于关键运动部件的制造。




海事应用
某欧洲海事巨头利用WAAM技术制造螺旋桨等关键组件。
在一个标志性项目中,使用316L不锈钢和CuAl7青铜丝材生产的推进器展现了WAAM技术在复杂几何形状和耐腐蚀材料方面的优势。

工具与模具制造
在工具和模具制造领域,WAAM技术带来了变革,特别是用于热成形模具的生产。传统上,冷却通道是通过钻孔实现的,无法精确跟随模具表面的自由形状。而使用WAAM技术,冷却通道可以按照优化的路径设计,大幅提高冷却效率。

未来发展方向:多工艺、自动化与人工智能集成
多工艺集成系统是主要发展方向之一。虽然WAAM技术在近净成形制造方面表现出色,但后序加工仍然不可避免。


AM易道最后聊两句
随着WAAM技术走向产业化成熟,我们正站在金属制造业数字化转型的重要拐点。从能源行业的涡轮叶片到航空航天的结构组件,从铁路车辆的关键零部件到船舶的推进系统,WAAM技术正以其独特的优势重塑多个行业的制造范式。Gefertec的涡轮叶片制造案例向我们展示了这一未来的雏形:超过1000件涡轮叶片的批量生产,75%的交付时间缩短,70%的材料浪费减少,昭示了制造业可持续发展的新方向。在文章开头时,AM易道提到客户没有选择LPBF生产这1000个叶片,不禁让我们思考:随着LPBF设备不断大型化,成本降低,它是否会蚕食WAAM的市场空间?或者两者会形成互补关系,各自专注于不同应用场景?我们是否会看到这两种技术的融合,比如在同一工作流程中结合WAAM的高沉积率和LPBF的高精度?
25-03-05 10:02


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