![\"\"](\"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-content\/uploads\/2022\/09\/Screen-Shot-2022-09-09-at-16.54.31.png\")
Z\u0142o\u017cona budowa pomp i spr\u0119\u017carek<\/b><\/h3>\n
Pompy i spr\u0119\u017carki to jedne z najcz\u0119\u015bciej spotykanych element\u00f3w wyposa\u017cenia w przemy\u015ble. Mo\u017cna je znale\u017a\u0107 na prawie ka\u017cdym wi\u0119kszym rynku. Jedn\u0105 z klas pomp stanowi\u0105 pompy od\u015brodkowe, kt\u00f3re maj\u0105 wiele zastosowa\u0144 w bardzo wymagaj\u0105cych aplikacjach. Wirnik w tych pompach mo\u017ce by\u0107 otwarty lub zamkni\u0119ty ? mo\u017ce mie\u0107 os\u0142on\u0119 lub obudow\u0119 ? w zale\u017cno\u015bci od zastosowania.<\/p>\n
Wirniki zamkni\u0119te s\u0105 stosowane w pompach o wysokiej wydajno\u015bci, gdzie sprawno\u015b\u0107 ma znaczenie. Znajduj\u0105 r\u00f3wnie\u017c znacz\u0105ce zastosowanie w pompowaniu p\u0142yn\u00f3w \u0142atwopalnych lub wybuchowych. Os\u0142ona na wirniku sprawia, \u017ce ??pompa jest mniej wra\u017cliwa na tolerancj\u0119 wymiar\u00f3w i niestabilno\u015b\u0107 wirnika\/korpusu spiralnego. W wyniku zwi\u0119ksza si\u0119 wydajno\u015b\u0107 pompy i zostaje wyeliminowana mo\u017cliwo\u015b\u0107 iskrzenia, kt\u00f3re mo\u017ce powsta\u0107 w wyniku kontaktu z korpusem spiralnym. Przyk\u0142ady zastosowa\u0144 obejmuj\u0105 turbopompy (szczeg\u00f3lnie do nap\u0119du lotniczego i rakietowego), elektryczne pompy zatapialne do oleju i gazu oraz spr\u0119\u017carki przemys\u0142owe.<\/p>\n
Z powodu wzrostu komercyjnej eksploracji przestrzeni kosmicznej wirniki s\u0105 szeroko stosowane w silnikach rakietowych. Wirniki zamkni\u0119te s\u0105 stosowane w turbopompach zasilaj\u0105cych silnik w materia\u0142y p\u0119dne. Cz\u0119sto wykorzystuje si\u0119 tu wirniki ze stopu niklowo-chromowego Inconel po stronie ciek\u0142ego tlenu (liquid oxygen ?<\/i> LOX) oraz wirniki z tytanu po stronie paliwa. W niekt\u00f3rych zastosowaniach (np. spalanie etapowe w atmosferze wzbogaconej w tlen ? dostarczany w postaci ciek\u0142ej pod wysokim ci\u015bnieniem) nawet dobrze sprawdzony w praktyce stop Inconel 718 mo\u017ce nie wystarczy\u0107 ? lub w najgorszym razie by\u0107 przyczyn\u0105 katastrofy. W tym przypadku wielu specjalist\u00f3w zwr\u00f3ci\u0142o si\u0119 ku stopowi miedzi i niklu Monel lub innym firmowym i zastrze\u017conym (np. superstop Mondaloy, wykorzystywany przez ameryka\u0144skiego producenta silnik\u00f3w rakietowych Aerojet Rocketdyne). Bior\u0105c pod uwag\u0119 tak wiele kwestii zwi\u0105zanych z ich u\u017cytkowaniem, wirniki zamkni\u0119te s\u0105 cz\u0119sto dostosowywane do ka\u017cdego zadania, projektowane tak, aby odpowiada\u0142y wymaganiom danego \u015brodowiska pracy.<\/p>\n
Z\u0142o\u017cono\u015b\u0107 tworzenia wirnik\u00f3w zamkni\u0119tych sprawia, \u017ce ??s\u0105 one dobrze dopasowane do korzy\u015bci p\u0142yn\u0105cych z najnowszych post\u0119p\u00f3w w produkcji addytywnej.<\/p>\n
Problemy projektowe rozwi\u0105zane za pomoc\u0105 wytwarzania przyrostowego obejmowa\u0142y konsolidacj\u0119 cz\u0119\u015bci i tworzenie przej\u015b\u0107 wewn\u0119trznych. Natomiast tradycyjny proces produkcji wirnika obejmuje obr\u00f3bk\u0119 5-osiow\u0105, przy czym wirnik i os\u0142ona s\u0105 wytwarzane jako oddzielne cz\u0119\u015bci, kt\u00f3re nast\u0119pnie s\u0105 lutowane lub spawane elektronowo (EBM). Proces ten mo\u017ce by\u0107 kosztowny, czasoch\u0142onny i stosunkowo ma\u0142o wydajny. Wytwarzanie takich podzespo\u0142\u00f3w metod\u0105 addytywn\u0105 od dawna jest atrakcyjn\u0105 propozycj\u0105, ale pozostaje wyzwaniem ze wzgl\u0119du na ograniczenia nieod\u0142\u0105czne dla rozwi\u0105za\u0144 zale\u017cnych od u\u017cycia wspornik\u00f3w.<\/p>\n
Du\u017ce k\u0105ty nachylenia zwis\u00f3w (ang. overhangs<\/i>) i konieczno\u015b\u0107 usuni\u0119cia podp\u00f3r po wyprodukowaniu wyrobu, przy jednoczesnym zachowaniu akceptowalnego wyko\u0144czenia powierzchni, by\u0142y jednymi z g\u0142\u00f3wnych ogranicze\u0144 stosowania wytwarzania przyrostowego w zastosowaniach takich jak wirniki zamkni\u0119te. Ponadto wymagania dotycz\u0105ce obr\u00f3bki ko\u0144cowej by\u0142y rozleg\u0142e: obejmowa\u0142y polerowanie elektrochemiczne, obr\u00f3bk\u0119 przet\u0142oczno-\u015bciern\u0105 (polerowanie powierzchni wewn\u0119trznych przez wt\u0142aczanie pasty \u015bciernej, opracowane przez firm\u0119 Kennametal Extrude Hone) i\/lub inne procesy, z kt\u00f3rych ka\u017cdy ma sw\u00f3j w\u0142asny zestaw zalet i wad. Na przyk\u0142ad polerowanie elektrochemiczne jest drogie i mo\u017ce wymaga\u0107 skomplikowanego oprzyrz\u0105dowania, podczas gdy obr\u00f3bka przet\u0142oczno-\u015bcierna preferencyjnie usuwa\/poleruje pewne powierzchnie w kana\u0142ach przep\u0142ywu p\u0142yn\u00f3w.<\/p>\nPerspektywy na przysz\u0142o\u015b\u0107<\/b><\/h3>\n
Unikalne potrzeby i wyzwania zwi\u0105zane z wirnikami zamkni\u0119tymi doskonale pasuj\u0105 do nowej technologii om\u00f3wionej w tym artykule.<\/p>\n
W przypadku wykorzystywania drogich metali i produkowania cz\u0119\u015bci o kluczowym znaczeniu wa\u017cne jest, aby ka\u017cdy proces produkcyjny przynosi\u0142 i utrzymywa\u0142 wiarygodne wyniki ? nie tylko spe\u0142niaj\u0105c, ale nawet przekraczaj\u0105c istniej\u0105ce mo\u017cliwo\u015bci. W przeciwie\u0144stwie do tradycyjnej, z\u0142o\u017conej obr\u00f3bki bloku metalu, nowa technologia produkcji addytywnej wykorzystuje do wytworzenia wirnika tylko materia\u0142 niezb\u0119dny dla wytworzenia ka\u017cdej cz\u0119\u015bci, przy czym konieczno\u015b\u0107 u\u017cycia wspornik\u00f3w zosta\u0142a wyeliminowana, co jeszcze bardziej zmniejsza zu\u017cycie materia\u0142\u00f3w dodatkowych. Obni\u017caj\u0105c dzi\u0119ki zoptymalizowanemu projektowi zar\u00f3wno koszty, jak i mas\u0119 cz\u0119\u015bci ko\u0144cowej, nowy, niewymagaj\u0105cy podp\u00f3r proces drukowania 3D wirnik\u00f3w zamkni\u0119tych oferuje atrakcyjn\u0105 alternatyw\u0119 zar\u00f3wno dla produkcji tradycyjnej poprzez obr\u00f3bk\u0119 skrawaniem, jak i stosowanej do tej pory produkcji addytywnej, uzale\u017cnionej od du\u017cej ilo\u015bci r\u00f3\u017cnych element\u00f3w wsporczych.<\/p>\n
Najnowsze post\u0119py w produkcji addytywnej bez u\u017cycia wspornik\u00f3w otwieraj\u0105 przed przemys\u0142em nowe mo\u017cliwo\u015bci ? ponownego przemy\u015blenia projekt\u00f3w oraz produkcji pomp i spr\u0119\u017carek wed\u0142ug istniej\u0105cych ju\u017c projekt\u00f3w, zwi\u0119kszaj\u0105c ich wydajno\u015b\u0107, stopie\u0144 dostosowania do potrzeb aplikacji oraz korzy\u015bci ekonomiczne.<\/p>\n
\n
Dr Zach Murphree<\/i><\/b> jest wiceprezesem ds. wsp\u00f3\u0142pracy technicznej w firmie Velo3D. Jego do\u015bwiadczenie obejmuje stanowiska in\u017cynierskie w firmach energetycznych, gdzie nadzorowa\u0142 wprowadzenie technologii wytwarzania przyrostowego z metalu do firmy energetycznej Fortune 500. Uzyska\u0142 stopnie magistra i doktora z in\u017cynierii lotniczej na Uniwersytecie Teksa\u0144skim oraz zarejestrowa\u0142 ponad 35 patent\u00f3w.<\/i><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Obecnie, dzi\u0119ki metodzie produkcji addytywnej niewymagaj\u0105cej u\u017cycia element\u00f3w wsporczych, mo\u017cliwe jest wytwarzanie pomp i spr\u0119\u017carek o wi\u0119kszej wydajno\u015bci. Ostatnie prze\u0142omy technologiczne w przemys\u0142owej produkcji addytywnej (wytwarzania przyrostowego , ang. additive […]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":689,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_mi_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[39],"tags":[97],"class_list":["post-687","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","category-druk-3d","tag-3d"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/687","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=687"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/687\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":691,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/687\/revisions\/691"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/689"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=687"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=687"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.designnews.pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=687"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}