2017 年度报告

新一代叶轮制造

苏尔寿和一家著名的压缩机制造商合作,共同开发创新型闭式叶轮制造工艺。利用新工艺,苏尔寿将能够大大缩短交货时间,提供高品质部件。立志在 48 小时内为客户提供闭式叶轮。

叶轮是泵的旋转组件。它将能量从马达传递到流体,使流体加速,以增加压力。与开式叶轮相比,闭式叶轮还具有一个与之连接的前护罩。

由于闭式泵叶轮的几何形状独特,迄今为止,生产这些组件的唯一方法就是采用铸造技术。然而,即使采用铸造技术,也存在各种各样的风险,例如微小的内部和表面缺陷,不一致的表面质量,以及微量几何误差。这些问题不仅影响部件的整体性能,还决定了所需的表面处理和平衡等后期工艺的工作量。

即使采用所谓的快速铸造技术,还有另一个因素就是生产成品部件需要相对较长的交货时间。

结合增材和减材技术

要更快、更好地生产叶轮,解决方法在于苏尔寿已经使用多年的技术——激光金属沉积 (LMD)。关键是使用激光金属沉积额外加强 3D 几何体,然后使用经典的 5 轴铣削实现高质量的表面和精度。

这种混合工艺在某些行业(包括泵业)比选择性激光熔化 (SLM) 更具优势(通常名为 3D 金属打印)。沉积速率比传统的 SLM 高约一个数量级(5-15 倍)。同时,可以显著降低组件的添加剂材料用量,使总体工艺成本保持在合理范围。此外,还可以避免使用添加剂积聚支撑结构。最先进的 5 轴铣削工艺可实现很高的精度和表面质量。混合制造也加快了我们的产品开发周期,因为我们可以更快地生产原型并获得客户反馈。

48 小时闭式叶轮

为了改进工艺,需要优化所有相关参数,例如激光功率、送粉、速度、焦点位置等。此外,还需要 CAM(计算机辅助制造)软件工具优化利用这种混合制造工艺的能力。多数计算机辅助制造软件经过编程可以完成减材制造任务。“不光是生成一层涂层”(尤其是以激光金属沉积工艺的加料方式)最近才成为一种要求。

为了优化参数并实现刀具路径编程自动化,苏尔寿与一家著名的压缩机制造商携手合作。凭借两家公司的奉献和经验,整个团队相信能够从 2018 年中期开始实现在 48 小时内为客户提供高质量闭式叶轮的宏伟目标。相比当前传统铸造方法的 25-35 天生产时间标准,时间显著缩短。

通过混合制造开发闭式叶轮:(1) 锻坯;(2) 加工至最终几何形状叶轮核心;(3) 通过添加制造和后续的铣削步骤完成的叶轮成品。

将混合制造应用于其他部件

混合制造既不局限于叶轮,也不限于单一材料。因此,未来的发展目标是将混合制造用于其他泵部件,或者在一个部件中使用不同材料。使用不同材料的一个例子是在制造工艺中通过激光金属沉积应用耐磨涂层。该涂层可用于相应的叶轮区域,以更换叶轮磨损环。


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