Реактор высокого давления, изготовленный по технологии SLM

Реактор высокого давления со встроенным каналом контроля температуры
Семен Попадюк
Реактор высокого давления со встроенным каналом контроля температуры

Аддитивные технологии совершили прорыв во многих отраслях промышленности. На примере недавно разработанного немецкой компанией THALETEC реактора высокого давления можно оценить, насколько высок потенциал 3D-печати для обрабатывающей промышленности, а также осознать сопутствующие проблемы.

THALETEC GmbH – компания с мировым именем, колоссальным опытом и многолетними традициями в области обработки композитных материалов из эмали и стали.

Первая технология эмалированного покрытия была разработана еще 170 лет назад. Сегодня более 190 сотрудников предприятия производят оборудование и изделия с покрытием из технического стекла для химической и фармацевтической промышленности.

Компания придает большое значение качеству. Вся продукция имеет маркировку «Made in Germany» и сертифицируется в соответствии со стандартом DIN ISO 9001. Подавляющая часть материалов и деталей сторонних производителей также изготавливается в Германии, что позволяет THALETEC строго соблюдать самые высокие требования к качеству и надежности продукции.

Реакторы высокого давления используются в обрабатывающей промышленности для проведения химических реакций под давлением до 200 бар.

Прототип реактора, созданный с помощью 3D печати металлами
Рис. 2. Прототип реактора высокого давления со стеклоэмалированным покрытием

До недавнего времени реакторы изготавливались на станках из таких материалов, как нержавеющая сталь или никель-хромомолибденовый сплав «Хастеллой». Для применения в химически агрессивных средах конструкция реакторов высокого давления предполагает облицовку корпуса политетрафторэтиленом.

Компания THALETEC разработала для этих целей прототип реактора высокого давления со стеклоэмалированным покрытием (рис. 2 и 3). Новое решение применено с использованием технологии 3D-печати металлами – селективного лазерного плавления (SLM). Этот производственный процесс позволит создавать реакторы высокого давления со встроенным каналом контроля температуры для нагревания или охлаждения внутренней поверхности реактора (рис. 1 в заставке).

Как происходит селективное лазерное плавление: смотреть видео

Совмещение эмалированного покрытия и встроенного канала контроля температуры позволяет создавать решения, которые значительно улучшают теплообмен между изделием и датчиком температуры, что, в свою очередь, более эффективно влияет на термический эффект всего процесса. Кроме того, удалось достичь улучшенных показателей удержания давления при меньшей толщине стенки. Результат – гарантия недиффузионного и химически устойчивого покрытия во влажном помещении. Еще одним важным итогом применения аддитивной технологии стало уменьшение веса реактора, что имеет большое значение при обслуживании в лаборатории. 

Селективное лазерное плавление позволяет создавать внутренние конструкции, типа каналов и полостей, в составе сложных элементов, которые не представляется возможным изготовить с помощью традиционных процессов обработки (точения, фрезерования и сверления). При использовании SLM-технологии деталь проектируется в 3D-САПР, при этом оптимизируется ее геометрия. Сначала система обрабатывает цифровые данные о конструкции детали, после чего передает эти данные на установку SLM Solutions. В 3D-принтере деталь выращивается послойно. Металлический порошок, используемый THALETEC в процессе селективного лазерного плавления, может быть покрыт стеклоэмалью.

Прототип реактора в разрезе
Рис. 3. Прототип реактора в разрезе

Вводимые в эксплуатацию реакторы высокого давления должны быть спроектированы и изготовлены в соответствии с действующими нормативами и стандартами (например, AD 2000) и соответствовать требованиям Директивы о напорном оборудовании 97/23 (PED). В компании THALETEC применяется уже проверенный подход, благодаря которому можно подтвердить соответствие оборудования требованиям PED.

Прототип реактора, изготовленного с применением 3D-печати, был разработан в тесном сотрудничестве с THALETEC GmbH и конструкторским бюро JUREC. Конструкторское бюро JUREC специализируется на поддержке малых и средних предприятий, позволяя максимально эффективно использовать возможности аддитивных технологий. JUREC предоставляет консультации по вопросам аддитивного производства деталей для машиностроения и химической промышленности. 

Преимущества реактора высокого давления, созданного по технологии SLM:

  • Реактор высокого давления со стеклоэмалированным покрытием, оснащенный каналом регулирования температуры, изготавливается в виде цельнометаллического элемента по технологии селективного лазерного плавления.
  • Улучшенные показатели удержания давления при меньшей толщине стенки.
  • Снижение веса облегчает обслуживание реакторов в лаборатории.
  • Оптимизация технологического процесса за счет совмещения эмалированного покрытия и встроенного канала контроля температуры.

 Внедрение 3D-печати металлами на производстве

8 передовых программных продуктов для 3D-сканирования и 3D-печати
Революционные 3D-новшества для авиакосмической отрасли

Об авторе

Семен Попадюк
Семен Попадюк

Главный редактор блога iQB Technologies, копирайтер, редактор и переводчик. Интересуется 3D-индустрией, новыми технологиями и всем, что с ними связано. В блоге знакомит профессионалов рынка с актуальной информацией о мире 3D – новостями, технологиями, продуктами, трендами, экспертными мнениями и историями внедрения. В свободное время изучает иностранные языки, путешествует, смотрит старое кино, любит играть в скрэббл и на гитаре.

Читайте также
«Умные пальмы», лопатки турбин и еще 6 лучших проектов 3D-печати в энергетике
«Умные пальмы», лопатки турбин и еще 6 лучших проектов 3D-печати в энергетике
Как лазерный 3D-сканер помогает восстановить Нотр-Дам-де-Пари
Как лазерный 3D-сканер помогает восстановить Нотр-Дам-де-Пари
3D-сканеры Creaform в крупнейшем проекте термоядерного реактора
3D-сканеры Creaform в крупнейшем проекте термоядерного реактора

Оставьте комментарий