Desarrolle e implemente componentes de turbomaquinaria de bajo consumo de manera más rápida y rentable
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Animación de combustión de turbina de gas con compresor y turbina de potencia
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La industria de turbomaquinaria no solo es altamente competitiva, sino que también afronta las demandas del mercado de aumento de rendimiento del combustible, y reducción de costos de mantenimiento y de gases de efecto invernadero. Esto conlleva la necesidad de ciclos de diseño más cortos junto con una demanda constante de componentes de alta calidad, confiables y de alto rendimiento que cumplan o superen los criterios de diseño.
Dada la vasta experiencia de 3D Systems en el desarrollo y la fabricación de componentes de turbinas y turbomaquinaria, ayudar a los clientes a alcanzar estos objetivos es una de nuestras principales prioridades. Nuestro equipo está listo para guiar a los fabricantes de equipos originales y proveedores a través de la optimización del diseño y la implementación de fabricación inmediata, y ayudará a su empresa a alcanzar un éxito duradero en esta industria de alta tecnología y ritmo rápido.
Aplicaciones de fabricación aditiva para turbomaquinaria
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Componentes de combustión
Los inyectores de combustible, las mezcladoras y otros componentes de combustión tienen geometrías complejas que son difíciles y costosas de producir a través de métodos convencionales. La fabricación aditiva cambia esta ecuación al permitir la realización de diseños funcionalmente optimizados y reducir la necesidad de ensamblajes de varias piezas. Los diseñadores pueden consolidar y producir piezas de turbinas de alta gama, con materiales avanzados, al mismo tiempo que aumentan la eficiencia general.
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Aspas del estátor
Al igual que muchos de los componentes que se encuentran dentro de la turbomaquinaria, las aspas de compresores y estátores de turbinas, y los estátores integrados, soportan cargas térmicas y estructurales intensas. La consolidación de ensamblajes de varias piezas en una sola pieza aumenta el rendimiento de la fabricación y la confiabilidad de los componentes, mientras que la integración de canales de enfriamiento altamente eficientes mejora el rendimiento térmico.
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Propulsores
El rendimiento del combustible y la vida útil del equipo se encuentran entre los principales requisitos de la turbomaquinaria. Mediante el uso de soluciones aditivas para la fabricación de propulsores, se pueden desbloquear nuevos niveles de rendimiento de la maquinaria si se mejoran las características de diseño y se utilizan materiales resistentes a temperaturas extremas. Se puede lograr todo esto y, al mismo tiempo, reducir los costos de fabricación y eliminar la necesidad de herramientas costosas de prolongado tiempo de espera y mecanizado de 5 ejes.
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Carcasas y conductos
La evacuación adecuada de gases de escape tiene la misma importancia para la eficiencia de las turbinas de gas que un suministro generoso de aire de entrada. Ambos se logran mediante conductos que pueden ser relativamente exclusivos en cada instalación en función de los requisitos del emplazamiento del cliente. Además, los cerramientos de alta resistencia de la turbomaquinaria son una combinación de piezas muy grandes, materiales especializados y características complejas funcionalmente eficientes. Crear y mantener herramientas físicas para estas aplicaciones es costoso y requiere mucho tiempo, mientras que un enfoque sin herramientas permite la personalización según los requisitos de instalación. También en ese caso, la fabricación aditiva simplifica la creación de prototipos y la producción con patrones de fundición de alta precisión.
Historias de clientes
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Comparación de costos y calidad de fundición de un propulsor complejo creado con patrones SLA QuickCast impresos en 3D
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Abordar los desafíos de la turbomaquinaria
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Desarrollo de aplicaciones
El Grupo de innovación de aplicaciones (AIG) de 3D Systems aprovecha sus décadas de experiencia en fabricación aditiva para ayudar a fabricantes de equipos originales y proveedores a desarrollar soluciones optimizadas para sus aplicaciones. Mediante un enfoque de “diseño para la fabricación aditiva” (DFaM), puede desarrollar y producir rápidamente piezas que cumplen o superen los requisitos de la industria de manera sistemática.
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Piezas metálicas grandes con soluciones de fabricación aditiva
Nuestro hardware, software y materiales ofrecen a los clientes una flexibilidad de diseño, una rentabilidad y una confiabilidad de los productos sin precedentes que los métodos de fabricación sustractiva no pueden igualar. Podemos satisfacer sus necesidades de turbomaquinaria: desde la producción de complejas piezas impresas directamente en metal hasta patrones grandes, livianos y sin antimonio para una microfusión precisa.
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Capacidad de producción
Con nuestras instalaciones de producción, podemos ser su brazo de fabricación ágil y ayudarlo en la transición de la creación de prototipos a la producción, a la vez que le ofrecemos una mayor capacidad y flexibilidad en la cadena de suministro.
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Transferencia de tecnología
Desde la instalación, la capacitación práctica y la asistencia de consultoría, hasta la capacidad de 3D Systems para desarrollar procesos de fabricación precalificados para las piezas críticas de nuestros clientes, los fabricantes de equipos originales de turbomaquinaria y los proveedores de piezas de turbinas pueden alcanzar rápidamente los volúmenes de producción por su cuenta para reducir los costos y agilizar los tiempos de entrega. Nuestro equipo especializado trabaja con usted en cada paso, desde la preproducción hasta la producción en volumen a gran escala.
Cómo ayuda 3D Systems a los fabricantes a obtener una ventaja competitiva
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Flexibilidad del diseño
Con patrones de microfusión grandes, precisos y complejos, y los componentes de metal impresos en 3D que antes era impensable producir, se pueden diseñar de manera óptima características como canales de enfriamiento de conformación, flujo de fluido y gas, y ensamblajes de piezas consolidadas, para la máxima eficiencia y fiabilidad.
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Rendimiento y economía
Mediante la consolidación de componentes, una mayor eficiencia térmica y una cadena de suministro optimizada, la fabricación aditiva puede ayudar a aumentar la confiabilidad y el tiempo de actividad, reducir los costos de mantenimiento, mejorar el rendimiento del combustible y conducir a una mayor generación de energía.
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Tiempo de comercialización más rápido
Con la impresión directa en metal, los patrones de microfusión sin herramientas y las capacidades de fabricación de 3D Systems, los fabricantes pueden reducir el tiempo entre las repeticiones de diseño, lo que permite un rápido tiempo de comercialización. Después de la instalación, estas capacidades también se pueden utilizar para producir piezas de mantenimiento, reparación y revisión (MRO) para ayudar a reducir el inventario y aumentar la satisfacción del cliente.
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Vasta experiencia y capacidad
Con tecnología de impresión directa en metal y estereolitografía para patrones de microfusión, 3D Systems es su socio consultor experimentado para establecer capacidades avanzadas de fabricación aditiva con todos los beneficios de los componentes “diseñados para la fabricación aditiva”.
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Escalabilidad y flexibilidad
Gracias al conjunto de nuestros equipos de expertos, instalaciones de fabricación, máquinas, software y materiales, en 3D Systems ayudamos a los fabricantes y proveedores de turbinas de gas industriales a crecer para reducir costos, aumentar el rendimiento y acelerar la entrega en cada etapa del ciclo de vida de un producto.
Recursos
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Redefinir los procesos de diseño y fabricación
Descargue este libro electrónico para descubrir cómo reducir la cantidad total de piezas, optimizar la producción y aumentar el rendimiento de las piezas mediante la fabricación aditiva en metal.
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La fundición digital
Los procesos digitales y las nuevas tecnologías de fabricación aditiva están equilibrados para permitir un gran ahorro de tiempo y costos: los flujos de trabajo de producción que tradicionalmente llevan semanas se pueden hacer en cuestión de horas.
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Optimización de los flujos de fluidos mediante fabricación aditiva
Descubra cómo la fabricación aditiva permite resolver problemas de componentes de turbinas fabricados de forma tradicional al eliminar las operaciones de ensamblaje, reducir el peso adicional y permitir la producción de formas más orgánicas.
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Diseñe para mejorar el rendimiento
Diseñe, pruebe y produzca piezas de metal con impresión 3D que simplemente no son posibles con la fabricación estándar. Cree estructuras livianas y de alta resistencia y desarrolle nuevas capacidades. Lea la Guía de diseño de impresión en metal para obtener información invaluable.
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Grupo de innovación de aplicaciones
Nuestro equipo puede ayudarlo a resolver los desafíos de diseño y producción más difíciles con las soluciones de fabricación aditiva. Juntos, identificaremos sus necesidades y trabajaremos con usted para optimizar sus diseños, así como para desarrollar, validar y definir un flujo de fabricación.