WAAM 클램프
석유 및 가스 산업을 위한 하이브리드 와이어 아크 AM
MX3D는 산업용 파이프라인 클램프의 프린팅을 성공적으로 완료했습니다. 이와 같은 클램프는 사고를 방지하고 유지 관리가 필요하기 전에 설치 실행 시간을 늘리기 위해 화학, 석유 및 가스 산업에서 사용됩니다.
WAAM 클램프는 복잡한 산업용 파이프 시스템의 유지 관리, 테스트 및 (긴급) 수리에 대한 광범위한 경험을 보유한 두 회사인 Team Industries 및 TiaT와 협력하여 제작 및 테스트되었습니다. BWI(Belgium Welding Institute)는 재료 테스트를 담당했고 Lloyd’s Register는 인증 프로세스를 통해 MX3D를 지원했습니다.
짧은 리드타임은 석유 및 가스 산업에서 핵심입니다. 생산 중단 시간을 줄이고 환경, 인적, 안전 위험을 줄이는 것이 중요하기 때문입니다. 현재 파이프라인 수리 리드 타임은 최대 2~3주까지 걸릴 수 있으며 하루에 100,000~100만 유로의 가치 손실이 발생할 수 있습니다. 클램프에 의한 현재 수리 프로세스는 일반적으로 CNC 밀링, 전문 수작업 또는 이 둘의 조합에 의존합니다. CNC 밀링에는 재료 낭비가 많고(원재료의 평균 >80%) 전문 인력이 점점 부족해지기 때문에 이러한 각 공정에는 단점이 있습니다.
“(석유) 화학 시설에서 온라인 누출 밀봉에 사용되는 클램프 및/또는 인클로저는 90% 이상 맞춤 설계 및 맞춤 제작되었으며 대부분의 경우 매우 짧은 리드 타임이 필요합니다.”라고 산업 서비스 팀의 수석 팀인 Simon van der Harst는 말했습니다. 전문 엔지니어링 및 제조. “WAAM 기술이 추가로 개발된다면 가까운 미래에 다양한 스톡(판) 재료를 유지하는 데 더 이상 대규모 투자가 필요하지 않다는 점에서 이점이 될 수 있습니다. 0에서 만들어지면 폐기물이 거의 또는 전혀 없습니다. 최종 가공 시간 최소화; 사용 가능한 도구 및 기본 구성 요소에 따라 더 다양한 디자인이 가능하고 덜 달라집니다.”
“하이브리드 적층 제조는 ‘간단한’ 부품의 정밀성 및 높은 생산 속도와 같은 기존 제조의 장점과 기하학적 자유도, 생산 속도 및 최소 재료 낭비와 같은 적층 제조의 장점을 모두 결합합니다. WAAM 클램프의 품질과 복잡성은 MX3D가 개발한 기술의 잠재력을 보여줍니다.”라고 MX3D의 프로젝트 리드/R&D 관리자인 Thomas Van Glabeke는 말합니다.
하이브리드 WAAM은 석유 및 가스 산업을 위한 단조, CNC 밀링, 수동 용접(특수 용접공 필요)과 같은 기존 기술에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 단조에 비해 WAAM은 현지, 주문형 및 원격 위치에서 생산할 수 있으므로 제작 리드 타임이 더 짧습니다. CNC 밀링에 비해 WAAM은 절삭 공정 대신 적층 제조 공정을 사용하기 때문에 재료 낭비가 훨씬 적습니다. 마지막으로, 로봇이 연중무휴로 작업을 수행할 수 있으므로 수동 용접에 비해 제조업체는 특수 용접기의 가용성에 덜 의존합니다. 사전 제작된 표준 구성 요소를 WAAM 프로세스(예: 하이브리드 WAAM)에 통합하면 일반 WAAM에 비해 리드 타임과 제조 시간이 단축되어 위에 설명된 각 이점이 증가합니다.
WAAM 클램프 프로젝트 범위에서 파이프라인의 일반적인 수리 부품이 하이브리드 WAAM을 사용하여 연구 및 제조되었습니다. 이 기술은 전통적인 제조의 장점(예: 정밀 가공)과 와이어 아크 적층 제조의 장점(예: 형태 자유, 높은 증착 속도 및 재료 낭비 최소화)을 결합하여 스마트 생산 솔루션을 제공합니다.
컨소시엄은 WAAM 클램프에 대해 높은 수준의 보증을 달성했습니다. BWI는 재료를 테스트하고 인쇄물이 이 재료에 대한 주요 TEAM Industries 요구 사항을 준수하는지 확인했습니다. MX3D M1 Metal AM 시스템, 시설 및 절차는 Lloyd’s Register의 인증을 받았습니다.
사용된 베이스 및 인쇄 재료는 화학 및 석유 및 가스 산업에서 자주 사용되는 강철 유형인 ASME IIA SA-516-70이었습니다. 이 재료의 기계적 특성에 대한 요구 사항은 가장 일반적인 사용 사례인 중저온에서 작동하는 압력 용기에 따라 결정됩니다.
파괴 테스트는 ASTM A370에 따라 수행되었습니다. 파괴 테스트 결과는 인쇄물이 가장 불리한 방향에서도 기본 재료와 유사하거나 더 나은 기계적 특성을 가지며 따라서 ASME 요구 사항에 부합한다는 것을 입증했습니다.
이 프로젝트는 TRINITY 시범 프로그램에 대한 첫 번째 요청을 통해 EU Horizon 2020 프로그램의 지원을 받았습니다. 프로젝트 전체 이름: 디지털 기술, 고급 로봇 공학 및 미래 유럽 제조 생태계의 민첩한 생산을 위한 사이버 보안 강화, 약어: TRINITY, EU Horizon Grant 계약 번호: 825196.
검증된 시스템
MX3D는 주조 또는 단조 재료와 비슷한 일정한 기계적 특성을 지닌 부품을 생산합니다. MX3D는 에너지 부문의 금속 3D 프린팅에 적용되는 API20S와 같은 사용 가능한 표준을 따릅니다. 우리는 Lloyd’s Register(LRQA), The Welding Institute(TWI), DNV GL 및 Bureau Veritas와 긴밀히 협력하여 부품 및 기계의 자격을 인증합니다. 우리가 제공하는 서비스는 다음과 같습니다:
3.1/3.2 인증 용접 와이어에 대한 증착 매개변수 세트(DPS) 설정 및 검증
재료 특성화 및 적격성 평가(외부 인증 공급업체)
