Siemens chế tạo Tuabin khí nhanh nhờ công nghệ in 3D

Trong những năm gần đây, một nhóm nhỏ ở Finspång, Thụy Điển đã có một cuộc cách mạng hóa về việc phát triển, sản xuất và sữa chữa các thành phần tuabin khí. Giờ đây, nhờ công nghệ in 3D mà các bộ phận kim loại phức tạp, phi tưởng tượng được tạo ra một cách nhanh chóng và linh hoạt hơn so với thông thường.

Có rất nhiều chuyện về Finspång. Một thị trấn nhỏ nằm nép mình giữa những ngọn đồi thơ mộng, với khu rừng bạt ngàn vô tận và những hồ nước rộng mênh mông. Không thể lẫn lộn với các vùng khác của Thụy Điển. Nhưng đó không phải là môi trường mà các chuyên gia sản xuất phụ tùng (AM) của Siemens mơ ước.  Mà đó là khả năng tạo ra bởi hội thảo mới của họ, một trong những công trình tiên tiến nhất thế giới có thể sản xuất hàng loạt các bộ phận trên cơ sở thương maik. Các công trình này được Siemens mua lại vào năm 2003, sản xuất tuabin khí công nghiệp với công suất lên đến 54 MW. Các bộ phận sẽ được in 3D tại hội thảo mới trong thời gian tới.

Bao trùm khắp căn phòng là những cái tủ lớn màu trắng, nhìn rất lạ lẫm nhưng khi bạn nhìn qua những ô kính trước những cái tủ đó thì bạn sẽ thấy những tia laser liên tục làm tan chảy kim loại và tạo nên 8 tuabin khí cùng lúc trong hàng ngàn lớp. Đây là công nghệ AM tiên tiến nhất, sử dụng máy in 3D với 4 tia laser do Siemens và nhà sản xuất Eos hợp tác phát triển. Siemens đã đầu tư 20 triệu Euro vào cơ sở này và bây giờ sản xuất tự động là mục tiêu tiếp theo của tập đoàn.

Vladimir Navrotsky,Giám đốc công nghệ của đơn vị kinh doanh dịch vụ phân phối tại Siemens giải thích rằng: “Điều tốt đẹp của công nghệ này là nó không có gì ngoài ưu việt hơn so với sản xuất thông thường.”  Nhờ nó mà chúng tôi có thể sản xuất linh hoạt và thân thiện với môi trường hơn.  Qua đó giảm thời gian chế tạo một cách đáng kể, giúp Siemens tăng tính cạnh tranh hơn nữa. Với công nghệ AM tiên tiến này, các thành phần phức tạp có thể được sản xuất chỉ bằng 1 nút nhấn.

Vào tháng 2 năm 2016, hội thảo tại Finspång được khánh thành. Thời điểm đó nó đã có khả năng sữa chữa lò đốt cho đội tuabin khí toàn cầu của Siemens. Một ví vụ thực tế về cách thức quá trình khác với quy trình sản xuất thông thường là bây giờ chỉ có một phần nhỏ của đầu đốt, khoảng 2 cm, được gia công và tái chế bằng máy in 3D, theo ông, quá trình này nhanh hơn gấp 10 lần.  Hơn nữa những quy trình in 3D nà sử dụng năng lượng ít hơn 80% nên lượng phát thải cũng ít hơn, giúp chúng thân thiện hơn với môi trường.

Không chỉ đầu đốt, các thành phần khác như vòng xoáy cũng được sản xuất thương mại. Khách hàng có sản phẩm đang được duy trì hoặc sữa chữa sẽ nhận được các thành phần trong thiết kế mới nhất.

Một số thành phần như cánh quạt tuabin cải tiến đang được kiểm tra để khởi động tính thương mại của nó. Finspång là địa điểm lý tưởng cho đội ngủ 20 thành viên của Vladimir Navrotsky. “ở đây, chúng tôi có toàn bộ chuỗi sãn xuất của quy trình từ nhóm thiết kế, cơ sở sản xuất cho đến dịch vụ đi kèm” Hiện tại, họ đang nổ lực để tạo ra một thiết kế ổ ghi mới. “Lợi ích của công nghệ AM được phản ánh trong tiến bộ vượt bậc R&D”ông Navrotsky giải thích. Một ổ ghi đã được sử dụng cùng với nhau bằng 13 phần, bây giờ được sản xuất bằng một mãnh của máy in 3D và nặng hơn 25%. Nhờ AM, ống dẫn nhiên liệu và không khí được đặt bên ngoài ổ ghi trong các mô hình thông thường, có thể được định tuyến nội bộ, giảm đáng kể nguy cơ hư hỏng và rò rỉ.

Hơn nữa, một lò đốt hoàn toàn mới cho Tuabin SGT-800 sẽ được sản xuất hàng loạt trong năm tới. Nó có thể có cấu trúc lưới mà chỉ có thể sản xuất với AM, tiết kiệm nhiên liệu, nâng cao hiệu quả và một hiệu ứng làm mát mãnh mẽ nhờ dòng khí rất đáng tự hào. Chính điều này làm giảm nhiệt độ lên đến 200 độ C” navrotsky giải thích.