近日，GE石油天然氣集團采用最新的金屬激光燒結(jié)混合銑床（金屬3D打印機）在其日本新瀉縣的刈羽（Kariwa）工廠制造特殊配置的Masoneilan控制閥部件以用于整個能源行業(yè)的各種應(yīng)用。
3D打印的金屬控制閥。 圖片來源：GE石油天然氣集團
GE公司于2011年收購了刈羽工廠，兩年后，它開始測試使用3D打印機制造特殊的控制閥。
這些特殊的閥門上有非常多的小孔和流動通道，一直很難制造，過去必須使用很多零部件來組裝。金屬3D打印機的使用使得GE能夠制造具有復(fù)雜形狀的部件，比如中空結(jié)構(gòu)，彎曲的形狀和網(wǎng)格等，這些使用常規(guī)的制造方法很難制造。另一個好處是，它使一體化成型成為可能，從而減少了傳統(tǒng)制造工藝中所需的處理模具的環(huán)節(jié)，可以實現(xiàn)更快的制造時間和較低的制造成本。
“現(xiàn)有的方法需要用如釬焊或組裝多個部件的辦法來生產(chǎn)形狀復(fù)雜的零部件。”工業(yè)設(shè)計師Eiji Mitsuhashi說，他從2013年開始嘗試金屬3D打印技術(shù)，并領(lǐng)導(dǎo)該項目。“金屬3D打印機則可以讓我們制造出單元的部件，從而簡化了流程，并顯著提高了我們的制造能力。”
GE的Jun Ishikawa（左）和Eiji Mitsuhashi，他們負(fù)責(zé)這個項目。 圖片來源：GE石油天然氣集團
金屬3D打印技術(shù)可以實質(zhì)性縮短生產(chǎn)周期的一個例子是，它可以將一個特殊形狀的部件，從傳統(tǒng)方法的三個月生產(chǎn)周期，縮短至大約兩個星期來完成。
GE刈羽工廠使用的是LUMEX Avance-25金屬3D打印機，這是由松浦機械制作所制造的，并且是世界上首個將金屬激光燒結(jié)增材制造技術(shù)與和高速銑削工藝結(jié)合在一起的綜合制造設(shè)備。
現(xiàn)有的3D打印機只能產(chǎn)生精度最高為0.1毫米的對象，而刈羽工廠的打印機能夠達到的精度可提升100倍。該公司正在使用該設(shè)備優(yōu)化設(shè)計，以最大限度地減少了打印后處理的需要，加快制造速度。“經(jīng)過多年的經(jīng)驗，我可以憑手感分辨出約千分之一毫米的誤差。”刈羽工廠的一位技術(shù)人員說。
Mitsuhashi說，是工人們的技能讓他能夠把3D打印提升到一個新的水平。“他們向設(shè)計師們展示我們的盲點在哪里，或為我們提供線索以制造出更好的產(chǎn)品。”Mitsuhashi說。
LUMEX Avance-25金屬3D打印機技術(shù)規(guī)格：
激光類型：摻鐿光纖激光器（Yb fiber laser）
激光輸出：400W
最大打印尺寸：250毫米×250毫米×150毫米
外形尺寸：1800毫米×2050毫米×2500毫米
重量：4500公斤
到目前為止，GE已經(jīng)開始在美國使用金屬3D打印機制造噴氣式飛機發(fā)動機的零部件。而這是GE公司第一次在日本的工廠應(yīng)用金屬3D打印機。
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