Сотрудники Ок-Риджской национальной лаборатории (ORNL) напечатали двенадцатикилограммовую лопатку паровой турбины. Проект пока носит экспериментальный характер, но суть в импортозамещении: местная литейная промышленность не готова удовлетворить спрос на мелкосерийные крупногабаритные отливки, а импорт слишком ненадежен из-за текущих конфликтов.

Проект реализован совместно с компанией Siemens Technology — американским филиалом Siemens AG. Лопатка выращена по технологии электродугового наплавления металлической проволоки (WAAM). Традиционно такие детали изготавливаются литьем и ковкой, однако производство по большей части переехало за рубеж.

«Сейчас мы понимаем, что не можем получать отливки и поковки весом более ста или двухсот фунтов в небольших объемах на внутреннем рынке. Это поставило нас в невыгодное положение, особенно сейчас, когда мы видим, как международные конфликты повлияли на глобальную логистику», — пояснил ведущий научный сотрудник ORNL Майкл Кирка.

Технология 3D-печати методом дугового наплавления может использоваться как в производстве деталей с нуля, так и ремонте имеющихся изделий. Siemens Technology изначально преследовала именно второе направление, но решила исследовать дополнительные возможности на фоне перебоев с поставками во время пандемии. Сейчас предприятие изучает 3D-печать деталей турбогенераторов, эксплуатируемых на угольных, газовых и атомных электростанциях.

«Изначально мы собирались напечатать концевую четверть лопатки, но когда осознали потенциал дугового наплавления, решили вырастить всю лопатку за один прием. Сканирование во время 3D-печати позволяет собирать необходимую информацию для последующей постобработки и сокращать время изготовления в целом», — рассказал Майкл Кирка.

Сроки поставок крупногабаритных отливок и поковок могут достигать семи-восьми месяцев, тогда как 3D-печать заготовки заняла около двенадцати часов. Как пояснил Майкл, даже с постобработкой временные затраты вырастают всего до пары недель. 

Источник