Шведская VBN Components повышает износостойкость шламовых насосов с помощью 3D-печати
Шведская компания VBN Components, известная своими высокопроизводительными аддитивными порошками, нашла способ радикально увеличить срок службы шламовых насосов. Вместо того чтобы печатать всю деталь целиком, инженеры применили 3D-печать для создания ключевых износостойких зон в литьевой форме. В сотрудничестве с неназванным производителем насосов они разработали технологию Vibenite Nucleation Net Zone (VNNZ), которая решает проблему соединения литого чугуна с карбидным материалом Vibenite 480 (66 HRC).
Технология VNNZ: аддитив в литье
Суть подхода в том, что компания использует традиционное литьё для изготовления корпуса насоса, но при этом в форму закладывает напечатанные на 3D-принтере вставки из сверхпрочного карбидного сплава Vibenite 480. Основная сложность заключалась в том, что расплавленный чугун при заливке расплавлял или смешивался с печатными вставками, разрушая геометрию и свойства материала. VNNZ решает эту проблему, обеспечивая прочную металлургическую связь между чугунной отливкой и карбидной вставкой.
«Печать зоны зародышеобразования сетки из Vibenite 480 проста, но она позволяет точно разместить износостойкий материал внутри формы в самом критическом месте, значительно продлевая срок службы насоса», — пояснили в компании.
«Без VNNZ расплавленный чугун расплавляет или смешивается с печатными вставками, нарушая геометрию и свойства материала. VNNZ устраняет эту проблему, обеспечивая структурную целостность и прочную металлургическую связь во время литья».
Такой подход позволяет изготавливать крупногабаритные насосы длиной в несколько метров, но при этом расходовать дорогой аддитивный материал только там, где это действительно необходимо. Технологический директор VBN Components доктор Ульрик Бесте назвал это «практичным и масштабируемым способом интеграции износостойкости в крупные промышленные компоненты».
Экономика аддитивного производства: печатать только то, что изнашивается
В индустрии 3D-печати часто гонятся за тем, чтобы полностью напечатать деталь новой формы. Пример VBN Components показывает альтернативную, более прагматичную стратегию: сфокусироваться на участках максимального износа, а остальное делать традиционными методами. Износ распределён по поверхности шламового насоса неравномерно, аналогично тому, как на рабочие перчатки нашивают дополнительные накладки на ладони. Вместо того чтобы печатать всю клюшку для гольфа, можно напечатать только её ударную поверхность, создав максимальную ценность для игрока.
Авторы статьи справедливо замечают, что 3D-принтер — это не станок для изготовления «всего подряд», а устройство с определённой стоимостью минуты работы. И задача инженера — найти те самые «фрукты на дереве», которые окупят каждый напечатанный слой. Тонкие, небольшие по объёму детали в сочетании с литьём могут дать огромный экономический эффект в масштабах целой отрасли.
Применение в России и СНГ
Для российского рынка шламовых насосов, широко применяемых в горнорудной, металлургической и химической промышленности, технология VBN Components представляет большой интерес. Отечественные предприятия и интеграторы аддитивных технологий уже работают в направлении реверс-инжиниринга и восстановления изношенных деталей насосного оборудования методом лазерной наплавки (DED). Однако гибридный подход VBN Components — литьё с аддитивными вставками в зонах максимального износа — пока не встречается в российской практике. Внедрение подобной схемы могло бы существенно снизить зависимость от импортных насосов и упростить логистику, особенно для предприятий, где время простоя оборудования критично. Наиболее перспективными отраслями для такого метода являются золотодобыча, переработка руд цветных металлов и нефтехимия.
