碳钢套管
逆向工程和3D打印解决了复杂的材料挑战。
水电

科罗拉多州的一家钢厂使用HPD 20级立式泵进行测试应用。该泵最初制造于20世纪50年代,主要由铸铁制成,这是当时典型的建筑材料。然而,现代的制造工艺已经使铸铁几乎过时了。

铸铁外壳
原装铸铁外壳。为了回收管件,在套管边缘铺设了青铜,随后铜被磨损到影响泵性能的程度。(图片由Hydro提供)

这些年来,铸铁泵壳经历了严重的磨损,导致排放压力下降,随后泵被淘汰。在下线后,该泵被送往当地泵售后市场供应商进行全面检查和分析,以进行维修。铸铁不能通过焊接修复,因此回收配件并将其带回正确的间隙成为一个具有挑战性的修复障碍。在过去,修复过程涉及使用青铜,它可以粘结到铸铁材料。然而,自从上次检修以来,该泵的状况已经严重恶化。青铜已经腐蚀,需要大量的修复,这将超过一个新的钢外壳的成本。因此,售后服务公司推荐用碳钢铸造新外壳。

用户同意了,这家售后服务公司使用了它的两个设施——一个在科罗拉多州,一个在德克萨斯州——对该部件进行了逆向工程,并用碳钢重新制造了一个新的外壳,这将直接取代现有的铸铁外壳。

加工过程
新型碳钢外壳在机加工过程中

逆向工程过程首先使用激光坐标扫描设备扫描现有的箱子,并使用这些数据创建一个3D模型。由于最初的扫描包含了现有的损伤和磨损,因此需要修改模型以恢复套管的原始几何形状。当逆向工程一个部件时,目标是使该部件恢复其原始性能意图,而不仅仅是重新创建发现的部件,因为创建一个全新的、破旧的部件会适得其反。

按照逆向工程过程,机器库存被添加到零件的模型中。还实现了必要的铸造余量,创建了对铸造有帮助的模拟。然后为该铸件创建二级数字3D模型并发送到铸造厂。

箱子是在阿肯色州的一家铸造厂铸造的,然后被送到这家售后服务公司在德克萨斯州的工厂进行加工。分离线被磨平,进行了镗孔,技术人员确保了所有关键配合的正确加工。然后,该零件被送回科罗拉多州,在那里进行检查以确保准确性。在新套管通过检查后,20级转子被组装并安装在套管中,泵就可以运回给用户了。

成品泵新套管
成品泵,包括新的壳体和重新加工和平衡转子

结果

售后服务公司的技术人员能够利用用户工厂中最关键的基础设施之一,改进他们所知道的泵存在的弱点。重新设计的外壳完美地安装在泵上,并且足够耐用,只要钢厂仍然在服务。

问题