印度海军与think3D合作，通过3D打印技术按需生产备件
海军舰船上的离心泵叶轮。通过think3D拍摄的照片。
为旧机器采购零件的困难
海军舰船上现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有很大的延迟期。对于海军来说，这代价可能是惨痛的，因为它在更换备件之前使机器保持闲置状态。海军迫切需要迅速更换船上离心泵叶轮，这就是一个很好的例子。
叶轮是离心泵是旋转部件。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，它用于将海水进口到船舶的各个部分，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拥有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，旨在提高3D打印及其在印度潜在应用中的市场知名度。该公司还提供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打印设施，用于医疗设备制造，AP MedTech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，以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。它的第一步涉及对叶轮进行3D扫描并对其设计进行反向工程。使用EinScan Pro + 3D扫描仪和CREO进行此操作，以基于扫描的数据创建CAD模型。然后，think3D使用ANSYS软件调查了哪种材料和3D打印过程将使该应用程序受益。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。通过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。 think3D选择对所使用的特定材料保密。
使用HP的Multi Jet Fusion技术，think3D 3D可以以所需的机械性能打印叶轮。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。使用3D打印，原本需要3个月才能生产的零件要花3天就能生产，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），紧挨着3D打印版本（右）。通过think3D拍摄的照片。
此外，think3D还详细说明了它如何与印度海军合作，商讨一种方法，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。进入机器。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。
海上3D打印
最近，海事行业增加了对3D打印技术的采用，以解决印度海军遇到的类似问题，主要围绕备件供应。例如，干散货船运公司Berge Bulk需要一种解决方案，以更快，更便宜的速度为其船舶生产备用泄水孔塞。全球海运业集团Wilhelmsen和增材制造服务局Ivaldi Group一起为3D Berge Bulk打印了一套排油塞，从而降低了通过传统工艺生产排油塞的成本和时间。
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