2020年4月9日，南极熊从外媒获悉，印度海军已与印度3D打印服务局think3D合作，帮助他们通过增材制造按需生产备件，适用于陆上和海上情况。
由于使用旧的进口机械，备件故障对于印度海军来说是一个经常出现的问题。 印度海军与think3D合作，试图通过替代3D打印备件并按需更换来解决此问题。 think3D已向印度海军提供了各种3D打印备件，所有零件均已成功测试并整合到其机械中。 该公司分享了一个案例，是使用3D打印件替换离心泵叶轮，这是船舶运行的关键部件。
海军舰船上的离心泵叶轮，think3D拍摄的照片
为旧机器采购零件的困难
海军舰船上存在的大部分机器都是很老的，并且是从其他国家进口的。因此，每当零件损坏时，为这些机器采购备件可能是一个漫长的过程，并且在收到零件之前会耽误很长时间。对于海军来说，这是昂贵的，因为它在更换备件之前只能让机器保持空闲。海军迫切需要迅速更换船上的离心泵叶轮，这就是一个例子。
叶轮是离心泵的旋转部件，它负责通过从旋转中心向外加速流体来将能量从电动机传递到被泵送的流体。在船舶上，它用于将水泵到船舶的各个部分，以满足常规用水需求。叶轮通常根据要泵送的液体量而具有不同的形状和尺寸，它们需要长时间高速旋转。
这些叶轮的故障给印度海军造成了重大问题。这些故障通常是由于旋转过程中叶轮眼的位移以及海水中撞击叶轮的异物引起的。当叶轮高速旋转时，上述问题是经常发生的。这些叶轮的更换零件涉及砂型铸造制造过程，通常需要3个月的周转时间才能生产新的叶轮。每艘船上都有多个这样的泵和叶轮，持续的故障给印度海军执行常规任务造成了重大障碍。
为了寻求一种可快速生产这些叶轮且降低成本的替代制造工艺，印度海军将3D打印确定为可能的解决方案，并与think3D联系。
逆向工程和3D打印叶轮
think3D成立于2014年，提供3D打印，设计，扫描和批量生产以及其他制造流程的服务。它还在AP MedTech区域运营着一个耗资600万美元的3D打印工厂，用于医疗设备制造，该区域是印度安得拉邦医疗设备制造园。
在与印度海军联系后，think3D团队访问了这些船，详细了解问题并收集有关叶轮的数据，包括所需的材料特性和边界条件。他们首先对叶轮进行3D扫描并对其设计进行逆向工程。使用先临三维的EinScan Pro + 3D扫描仪和CREO进行此操作，并基于扫描的数据创建了CAD模型。然后，think3D使用ANSYS软件调查了哪种材料和3D打印工艺适合该应用。并测试了各种材料（如尼龙复合材料，玻璃纤维尼龙，PA12和其他常规塑料）的适用性。
对叶轮进行逆向工程，think3D拍摄的照片
叶轮材料的一项重要要求是其阻尼能力，这是指其将振动能量转换为其他形式的能量而零件不会破裂的能力。另外，零件还必须具有足够的弹性以承受振动。这排除了各种高强度材料，因为它们非常脆，而think3D则确定了最终部件具有良好阻尼特性和弹性的材料。
使用HP的Multi Jet Fusion技术，think3D 可以根据所需的机械性能3D打印叶轮。然后对其进行CNC加工，并插入金属衬套，以在金属杆和塑料组件之间建立接口，这是旋转叶轮而不损坏零件所必需的。在船上进行测试后，叶轮在所需的小时数内表现出足够的性能。根据3D打印，原本需要3个月才能生产的零件现在只需要要2天，而零件的生产成本却降低了40％。与重量在8公斤至9公斤之间的传统制造的叶轮相比，3D打印叶轮的重量也更轻，仅为1公斤。
随着3D打印叶轮的成功完成，think3D现在开始着眼于为印度海军建立叶轮的数字存储库。建立资料库后，该公司已承诺按需3D打印所需的叶轮以供应给海军。
原始叶轮部件（左），3D打印版本（右），think3D拍摄的照片
此外，think3D还计划将3D打印机安装在船上，以便在海上需要按需备件时，预先加载备件的CAD设计。在大多数情况下，这将需要印度海军将零件空运到船上或将船运回岸上以装配零件，这两个零件的成本都很高。 think3D因此正在为印度海军建造定制的3D打印机，该打印机能够在离岸条件下进行增材制造。
编译自：3dprintingindustry
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