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西门子3D打印金属燃气轮机叶片成功通过1250℃高转速测试

导读: 3D打印的金属燃气轮机叶片采用的是多晶镍基高温合金粉末,内部冷却结构则采用了全新的设计。而这两点正是它最终得以通过测试的关键 — 前者给予了它足够的强度经受住高温、高压,以及高转速的考验,后者则提高了其散热效率。

对金属3D打印寄予厚望的西门子最近乐开了花,因为他们通过该技术制造出的全新燃气轮机叶片成功通过了1250℃高温下每分钟1.3万转的严酷测试(地点是西门子位于英国林肯的燃气涡轮工厂),而此叶片是他们刚刚于2016年8月花重金收购的英国公司Materials Solutions制造的。

西门子3D打印金属燃气轮机叶片成功通过1250℃高转速测试

这对于西门子而言无疑是一个新的里程碑,同时也再次证明了他们押宝金属3D打印和收购Materials Solutions的正确性。事实上在收购完成后不久,西门子的能源与燃气部门首席执行官Willi Meixner就曾豪言要在短时间内取得突破,利用该公司的3D打印技术制造出高质量的零部件。而现在,仅仅6个月之后,他们就做到了 — 不得不佩服这位德国制造+电子巨头的研发实力!

下面就来了解一下事件的主角,3D打印的金属燃气轮机叶片吧!据了解,它的材料采用的是多晶镍基高温合金粉末,内部冷却结构则采用了全新的设计。而这两点正是它最终得以通过测试的关键 — 前者给予了它足够的强度经受住高温、高压,以及高转速的考验,后者则提高了其散热效率。

实际测试时,这些3D打印的叶片被安装到了西门子功率高达13兆瓦的SGT-400型工业级燃气轮机上,然后在其带动下逐渐被加速到1600公里/小时。在此速度下,它们的受力高达11吨(相当于一辆满载的伦敦巴士)!同时,它们还要被1250℃的高温气体包围,再被400℃的空气冷却。不过,得益于全新的设计和材料,它们最终还是完好无损地通过了考验。

值得一提的是,除了提高了叶片性能,采用3D打印技术还带来了其它一些好处,比如将其开发时间大幅缩短了近90%!

“这是3D打印在发电领域应用的又一项重大突破,而对于该技术而言,这一领域一直以来都是最具挑战性的,”Meixner表示:“由此,3D打印晋升为我们数字战略的主要支柱。”

基于这项成功,西门子已经决定将继续利用Materials Solutions的金属3D打印技术来尝试改进其燃气轮机。所以或许用不了多久,我们就能再度听到他们传来的好消息。

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