Case study

Siemens Gas & Power, Orlando

Phân nhánh Gas & Power của Siemens đã in một vòng đai răng cưa tùy chỉnh bằng vật liệu Onyx để sửa chữa các tuabin khí, kết hợp với các chi tiết có sẵn như động cơ và lưỡi cắt.

Áp dụng công nghệ của Markforged để cắt giảm thời gian sản xuất và giảm đáng kể chi  phí cho công cụ

Vấn đề thách thức

Siemens Gas & Power giúp hàng ngàn gia đình và doanh nghiệp có thể vận hành ổn định. Phân nhánh Gas & Power - một trong ba công ty điều hành của Siemens - sở hữu máy nén, tua bin và máy phát điện trên toàn cầu.

Khi hộp vỏ tuabin khí cần sửa chữa, các kỹ sư của Gas & Power tại Siemens cần tách rất khéo léo một vòng đai răng cưa tròn để bảo trì hệ thống. Vì hộp vỏ có thiết kế đường viền phức tạp, một vòng đai cưa tròn phẳng tiêu chuẩn thì không phù hợp. Trước đây, nhóm nghiên cứu đã khắc phục điều này bằng cách mua một vòng đai tròn tiêu chuẩn, gửi chúng đến các xưởng sửa chữa ở Philippines để tạo các tấm đường răng cưa tùy chỉnh, sau đó gửi chúng trở lại Hoa Kỳ để lắp lại. Đây không phải là một giải pháp có thể thực hiện lâu dài và mở rộng, vì các kỹ sư sẽ phải đợi hơn 3 tuần để có thể nhận được dụng cụ tùy chỉnh cần thiết.

Siemens Gas & Power đã sử dụng máy in Markforged Metal X cho một số ứng dụng kim loại.

“Chúng tôi không chỉ tạo ra được các công cụ tùy chỉnh cần thiết, mà còn có thể chế tạo ra các chi tiết mà chúng tôi không thể sản xuất bằng các phương pháp truyền thống. "

- Sam Dicpetris, Kỹ sư, Gas & Power của Siemens

Giải pháp

 

Vòng răng cưa của Siemens được in bằng vật liệu Onyx, vật liệu sợi nylon được trộn carbon băm nhỏ.

Các kỹ sư của Siemens đã quyết định sản xuất hầu hết các chi tiết vòng đai răng cưa bằng công nghệ in 3D để khớp chính xác với đường viền của tuabin. Họ quyết định mua và bắt đầu sử dụng máy in Markforged X7 composite công nghiệp, sau khi cân nhắc và thấy đó là lựa chọn phù hợp nhất. Kỹ sư Sam Dicpetris cho biết, chúng tôi đã mua một động cơ và lưỡi dao được làm sẵn, nhưng mọi thứ khác đều được chế tạo riêng. Các chi tiết ban đầu đã được thử nghiệm với vật liệu Onyx - vật liệu sợi nylon được trộn carbon băm nhỏ.  - và sau đó được gia cố bằng sợi carbon liên tục để làm cứng cấu trúc.

Với vòng đai răng cưa in 3D, sửa chữa tuabin giờ chỉ mất vài ngày thay vì vài tuần. Chúng tôi có thể gia công và tạo ra một công cụ vừa khít với biên dạng của các chi tiết mà chúng tôi đang làm, khác với bất cứ những thứ bạn đi mua sẵn” Dicpetris nói. Siemens Gas & Power không chỉ giảm thời gian sản xuất các công cụ này từ vài tuần đến vài ngày, mà còn tiết kiệm được chi phí trong khi vẫn giữ được vị trí đi đầu trong một ngành công nghiệp cạnh tranh. Dicpetris ước tính nhóm đã tiết kiệm được hơn 8.000 đô la chỉ từ một vòng đai răng cưa tùy chỉnh này, cũng như hàng trăm ngàn đô la cho các ứng dụng khác.

Khi các kỹ sư đã giải quyết được xong dự án này, họ bắt đầu áp dụng các thiết kế cho phương pháp sản xuất phụ gia (DFAM) để giải quyết vấn đề. Giờ đây, các kỹ sư của Siemens Gas & Power khi cần sản xuất, trước tiên sẽ cân nhắc về các chi tiết in 3D trước khi nghĩ tới phương pháp chế tạo truyền thống.

"Độ bền của sợi carbon thực sự, thực sự ấn tượng. Khi bạn có một chi tiết bằng nhựa có cảm nhận và trông giống như một chi tiết nhựa thông thường, nhưng nó có sức mạnh bên trong của một thứ gì đó khác biệt, khiến mọi người phải sốc."

- Sam Dicpetris, Kỹ sư, Gas & Power của Siemens

Tương lai phía trước

Bộ vỏ vòng đai răng cưa, trước đây phải mất vài tuần để chế tạo và lắp ráp, giờ chỉ mất vài ngày

Với hơn 100 kỹ sư sử dụng công nghệ Markforged, các kỹ sư của Gas & Power của Siemens không bị lùi lại phía sau. Những kỹ sư này không ngừng khám phá các ứng dụng mới - chẳng hạn như đồ gá modular cho cánh tuabin - để tăng cường hiệu suất và quy trình làm việc của họ. Máy in của họ đang chạy gần như 24/7, với ít hoặc không có thời gian chết. Công ty cũng đã sử dụng máy in Metal X để tạo ra các chi tiết số lượng ít tùy chỉnh. Các đối tác xưởng sản xuất thuê ngoài của họ cũng đang bổ sung Metal X trong danh mục máy móc để theo kịp nhu cầu của công ty về khả năng quay vòng nhanh trên các linh kiện kim loại. Next47 (công ty liên doanh toàn cầu do Siemens hậu thuẫn) tin tưởng vào công nghệ Markforged, và đã đầu tư vào công ty để nó có thể tiếp tục phát triển.

TAGS :

Bình luận của bạn

Tin tức