La guía definitiva para Álabes de turbina impresos en 3D
Los álabes de turbina impresos en 3D suponen un gran éxito en las aplicaciones más exigentes para esta tecnología.
La impresión 3D está mejorando la producción, la creación de prototipos y el mantenimiento en la fabricación de turbomaquinaria.
Es una buena alternativa a cualquier otra tecnología de fabricación para una amplia gama de álabes de turbina.
Su mayor eficiencia de producción, menor huella de carbono y ausencia de residuos de material la convierten en la tecnología más adecuada para fabricar álabes de turbina.
En este artículo, aprenderá todo lo relacionado con la impresión 3D de álabes de turbina y cómo puede producirlos de forma rentable.
¿Qué son los álabes de turbina impresos en 3D?
El álabe de turbina impreso en 3D es una de las piezas complejas de la industria de fabricación de maquinaria, que se compone del cuerpo del álabe, la espiga y la corona del álabe.
Un perfil de cuchilla es una superficie espacial formada por el perfil básico de la cuchilla según una determinada ley de apilamiento.
Con los álabes de turbina impresos en 3D, se puede utilizar una amplia gama de tintas que permiten una gama completa de funcionalidades impresas.
Parece ser el método de fabricación perfecto para la producción de álabes de turbina.
Puede adaptar todas las funcionalidades que haya previsto para el diseño de los álabes de su turbina y puede realizar la reactividad en su proceso con la impresión 3D.
El diseño preciso de los álabes de su turbina basado en su documentación técnica es uno de los pasos más críticos de la impresión 3D.
Los álabes de turbina impresos en 3D acortan el ciclo de diseño con gran flexibilidad para experimentar rápidamente y presentar modelos más precisos.
Con una maqueta física creada meticulosamente hasta el más mínimo detalle, puede participar en el proceso de revisión de una manera significativa que alinee sus visiones y reduzca las repeticiones en el futuro.
La impresión 3D permite fabricar y diseñar álabes de turbina más complejos que los procesos de fabricación tradicionales.
¿Cuáles son las ventajas de imprimir álabes de turbina en 3D?
La impresión 3D es rentable y adecuada para fabricar álabes de turbina de alta gama.
Apenas tiene limitaciones de impresión, lo que da libertad para diseñar e imprimir geometrías complejas.
También es ideal para modelos pequeños y grandes, verificación de diseños y tiradas cortas de producción.
Se sabe que la impresión 3D es la tecnología perfecta para fabricar álabes de turbina por las siguientes razones:
- Volumen/presupuesto: El uso de la impresión 3D para la producción de bajo volumen es más rentable que cualquier otra técnica de fabricación y evita los costosos costes de utillaje.
- Plazos de producción: Ofrece plazos de producción rápidos para satisfacer sus demandas y requisitos urgentes. Las impresoras 3D son rápidas y pueden procesar diseños complejos de álabes de turbina con facilidad y rapidez.
- Libertad de diseño: Los modelos que son caros o imposibles de fabricar ahora son posibles con la impresión 3D de forma rentable y sin limitaciones de diseño.
- Flexibilidad del proceso: Puede realizar modificaciones de diseño en los modelos una vez iniciada la producción o entre lotes sin ningún coste adicional.
- Personalización masiva: La impresión 3D permite la personalización completa de los álabes de su turbina con una amplia biblioteca de opciones personalizadas, materiales y tecnologías de impresión 3D.
- Proceso sencillo: El sencillo proceso de impresión 3D sin restricciones de diseño ayuda a procesar sus complejos requisitos de diseño para fabricación con facilidad.
Con numerosos materiales y opciones de acabado superficial, la impresión 3D domina el sector de la fabricación de álabes de turbina con geometrías complejas.
¿Cómo afecta la impresión 3D al coste y rendimiento de los álabes de su turbina?
Las tecnologías de impresión 3D garantizan que los materiales y los elementos de diseño de los álabes de la turbina sean lo suficientemente precisos para mantener una alta precisión.
La impresión 3D nos permite fabricar diseños complejos de palas con geometrías internas completamente revisadas y mejoradas.
Los álabes de turbina impresos en 3D pueden soportar las altas temperaturas, las fuerzas de rotación y la elevada presión del funcionamiento a alta velocidad de la turbina.
Además, la impresión 3D acelera la fabricación de álabes de turbina con mayor eficiencia y disponibilidad.
Como las palas de turbina impresas en 3D ya alcanzan la resistencia y eficacia de las palas actuales, también se ha demostrado que reducen el tiempo de fabricación en 35% y el coste en 15-30%.
¿Cuáles son las mejores tecnologías de impresión 3D para fabricar álabes de turbina?
La impresión 3D se ha convertido en la tecnología clave para la fabricación de álabes de turbina de alto rendimiento.
Las tecnologías avanzadas de impresión 3D, como SLS, PolyJet y SLM, abren nuevas y atractivas perspectivas en la fabricación de álabes de turbina.
Permite soluciones de gran precisión para fabricar álabes de turbina a partir de materiales en polvo de alto rendimiento.
Las ventajas de las tecnologías de impresión 3D, como las siguientes, se aprovechan cada vez más en los entornos industriales:
- Producción en serie individualizada
- Diseño funcional
- Alta eficiencia energética y de recursos
- Ciclos de innovación más cortos
Los álabes de turbina de alta eficiencia impresos en 3D deben soportar condiciones extremas, como altas presiones, enormes fuerzas centrífugas y altas temperaturas.
Las tecnologías de impresión 3D como PolyJet revolucionaron el desarrollo de álabes de turbina y ofrecen posibilidades de reacondicionamiento y piezas de repuesto bajo demanda.
¿Cuáles son los materiales para imprimir álabes de turbina en 3D?
Los recientes avances en las tecnologías de impresión 3D han permitido la participación de múltiples materiales en los procesos de fabricación.
Policristalino níquel La superaleación es un objetivo clave de la impresión 3D para producir álabes de turbina por las siguientes razones:
- Permite a los álabes de la turbina soportar altas presiones
- Permite que los álabes de la turbina soporten temperaturas extremas
- Puede soportar las fuerzas de rotación de una turbina que funciona a gran velocidad
Además, el TiAI es 50% más ligero que la aleación a base de níquel utilizada en los álabes tradicionales de las turbinas de baja presión, y un álabe fabricado con este material podría reducir el peso de toda la turbina de baja presión en 20%.
La superaleación de níquel policristalino es fundamental para avanzar en el mercado de los álabes de turbina.
Además, el software de impresión 3D más reciente puede ayudar a optimizar estos materiales para producir estructuras de núcleo de álabes de turbina ligeras y de topología optimizada.
Cómo la impresión 3D reduce a la mitad los costes de fabricación de los álabes de turbina
La impresión 3D tiene muchas ventajas; sin embargo, la reducción de costes es de vital importancia, lo que incluye el bajísimo coste de fabricación de los álabes de turbina.
Los ingenieros y diseñadores dependen en gran medida del proceso de fabricación para dictar el diseño final.
Las tecnologías de impresión 3D le permiten ahorrar considerablemente al reducir los costes de piezas de producción cortas o prototipos.
El coste de imprimir en 3D los álabes de una turbina depende de una serie de factores, como el volumen y el tamaño, la cantidad y el tipo de material utilizado, el tiempo y la técnica de trabajo.
El material utilizado en la fabricación de los álabes de turbina influye en los costes de la impresión 3D.
La impresión 3D en un entorno de fabricación totalmente optimizado y puede ayudar a reducir los siguientes costes:
- Costes de material
- Costes de amortización de la maquinaria
- Costes de la energía eléctrica
- Costes operativos
- Costes de postprocesamiento:
- Rectificado
- Impregnación con una resina epoxi
- combinación con componentes metálicos
- Pintar o pegar
Los procesos de fabricación convencionales heredan estrictas limitaciones en cuanto a normas de montaje, fabricabilidad y viabilidad general.
Por otro lado, la impresión 3D le ayuda a salirse de las prácticas de diseño del proceso de fabricación convencional sin que ello suponga un aumento de los costes y la mano de obra.
Los fabricantes realizan análisis precisos de rentabilidad para calcular los costes de impresión 3D de álabes de turbina basándose en su experiencia y tecnología.
¿Por qué elegir DEK?
Somos expertos en la producción de álabes de turbina de alto rendimiento para aplicaciones de alta temperatura en turbomaquinaria.
DEK logró un gran avance con los álabes de turbina impresos en 3D para aplicaciones en las que la precisión, el acabado superficial y la calidad de los materiales son de vital importancia para garantizar el rendimiento operativo de las piezas de servicio.
Esto es lo que nos convierte en el mejor fabricante de álabes de turbina impresos en 3D:
- Nuestras instalaciones de fabricación totalmente optimizadas
- Equipos de impresión 3D de última generación
- Materiales y servicios de impresión 3D rentables
- Instalación de pruebas para verificar la calidad de los álabes de su turbina
- Reducción de los plazos de entrega en hasta 90%
Además, podemos acelerar el desarrollo de sus álabes de turbina con mayor eficacia y disponibilidad.
Nuestro equipo de ingenieros puede optimizar el proceso de fabricación de álabes de turbina tanto desde el punto de vista estructural como hidrodinámico.
Esperamos que nuestro trabajo sirva para avanzar en la producción de álabes de turbina más duraderos, reciclables y baratos.
