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瓦卢瑞克 3D 打印 WAAM 零件符合美国石油协会标准

瓦卢瑞克增材制造主管 Olivier Tartar 在 LinkedIn 上表示,该公司采用线弧增材制造 (WAAM) 技术制造井下组件。这家法国管道制造商拥有 34 亿美元的收入,拥有 17,000 名员工,在汽车、能源和其他行业的无缝钢管市场中处于领先地位。值得注意的是,安赛乐米塔尔拥有瓦卢瑞克28.4%的股份。安赛乐米塔尔 (ArcelorMittal) 最近与 Materialise 合作销售粉末,显然将重点放在粉床应用上,而瓦卢瑞克​​ (Vallourec) 则与 WAAM 合作。

WAAM 最初受到喜爱,但后来变得不受欢迎。然而,一些公司继续使用这项技术来生产商业上可行的零件,特别是能源行业。例如,林肯电气公司生产用于勘探和配送的巨大压力容器和部件,有些部件重量高达4000公斤。 WAAM 以其速度和成本效益而闻名,但由于大量的后处理和缺乏控制,许多人已经放弃了它。然而,瓦卢瑞克仍然致力于这项技术。

瓦卢瑞克拥有先进的 WAAM 技术,并创建了将机械臂与 WAAM 和超声波控制集成在一起的细胞式生产区。这些工厂可生产尺寸最大为 2 立方米的零件,部件高度可能达到 2 米,直径可达 1 米。尽管该公司主要使用碳钢,但也开发使用耐腐蚀材料的零件。 WAAM 在石油和天然气领域尤其令人印象深刻的是从概念到实施的快速转变。例如,瓦卢瑞克自 2020 年起才与 WAAM 合作,但已经为大型石油公司生产许多零件。

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在一个例子中,瓦卢瑞克制造了一种起重塞,这是一种用于石油平台的安全关键部件,需要承受 100 吨的负载。锻造替代品过于昂贵且交货时间较长,但瓦卢瑞克生产 WAAM 组件的速度提高了三倍,且成本更低。该插头目前正在澳大利亚帝汶海沿岸使用。从财务角度来看,石油和天然气行业的 3D 打印表现出奇的好。由于承包商面临按时交付产品的压力,因此经济效益对各种组件都是有利的。在石油和天然气行业,停机成本极高,这有助于抵消与 3D 打印相关的典型成本问题。

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该公司已根据 API 5C5:2017 CAL-IV 标准对 WAAM 井下组件进行了测试。这是美国石油协会用于测试石油和天然气行业套管和管道接头的标准。这是一个严格而苛刻的标准,因为它评估管道连接在负载下的性能,特别是在高压或高温井中。鉴于石油和天然气勘探和加工中管道故障的严重后果,这些测试至关重要。他们评估连接是否适合用途,不仅仅是简单的拉伸测试,还包括对扭转、内部和外部压力、压缩、温度梯度、变形、循环载荷等的评估。

该公司测试了“9 5/8” 53.5 ppf VAM 21 x 7” 32 ppf 125 ksi VAM 21 WAAM 印刷交叉。”虽然细节可能看起来很复杂,但它本质上是指管子的类型。该公司以 95% 的实际屈服强度测试了这种 3D 打印管,此类管的屈服强度范围为 80 至 140 ksi。该管承受内部压力(约 1000 巴或 15,000 psi)和外部压力(约 600 巴或 8,500 psi)的联合拉伸和压缩(约 500 吨)。这些严格的测试是在环境温度和高温下进行的。

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Tartar 表示:“瓦卢瑞克的 WAAM 跨界车已成功通过这些关键测试。这表明WAAM可与铸造、轧制、锻造生产的传统材料相媲美,并将逐渐成为全球工程师的替代材料!”

我们已经进入了剪贴板时代,我们谨慎地征服市场。我们不能再仅仅依靠进取心和吹牛——清单和测试将推动我们前进。通过证明 3D 打印组件能够承受现实条件,我们帮助客户降低风险。进一步的质量保证工作、资格和认证将使他们更加自信。是的,这将是乏味、耗时且昂贵的,但对于我们许多人来说,我们可以放心的是,我们将面临的测试可能比 API 5C5:2017 CAL-IV 更便宜、更严格。

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