Siemens Energy y DNV automatizan el control de calidad y la certificación de la impresión 3D en metal

Jun 11, 2023

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La empresa global de gestión de riesgos DNV GL se ha asociado con Siemens Energy para hacer avanzar la fabricación aditiva de metales más allá de las soluciones fragmentadas existentes para el control de calidad y la certificación. Los expertos de Siemens Energy en Finspång, Suecia, han creado una plataforma de control de calidad automatizada denominada AM Cockpit que se combina con la herramienta de control de calidad Independent Quality Monitor (IQM) de DNV. Juntos, los dos productos pueden realizar una certificación automatizada y remota de que las piezas impresas se pueden comparar con una impresión maestra aprobada.

Captura de pantalla del monitor AM que muestra la impresión en curso.

AM Cockpit recopila flujos de datos de sensores e imágenes de lecho de polvo del proceso de fabricación en sistemas PBF, creando un resumen digital de cada pieza impresa y destacando las ubicaciones problemáticas de un componente. Al mismo tiempo, IQM monitorea continuamente la calidad de los datos a través de nuevos algoritmos y lógica de cumplimiento. El IQM se desarrolló dentro del proyecto InterQ del proyecto de la UE para la fabricación sin defectos.

Como uno de los primeros en adoptar metal AM para la producción industrial de piezas finales, Siemens se ha establecido como líder en el espacio. Su negocio Siemens Energy recientemente separado pasó por el riguroso proceso de prueba, calificación y logro de la repetibilidad con la fusión de lecho de polvo con láser metálico (LPBF) de las palas de turbinas de gas.

Un frente de quemador impreso en 3D con aproximadamente 8700 capas de superaleación de níquel de alta temperatura. El proceso de impresión dura aproximadamente una semana y se realiza en una máquina L-PBF con un sistema láser cuádruple diseñado para la fabricación en serie. Las formas geométricas avanzadas posibles con la impresión 3D son especialmente valiosas para mejorar la mezcla de combustibles y aire, así como para mejorar el enfriamiento de las superficies expuestas a las llamas.

Ahora, está en proceso de extrapolar esa experiencia al resto del mundo. Esto incluyó el lanzamiento de una red de servicio AM industrial, MakerVerse, y la concesión de licencias de sus datos a Senvol. El último movimiento con DNV lo hará participar en la inspección y certificación de piezas metálicas impresas en 3D. Por su parte, DNV ha liderado el camino en la certificación de componentes impresos en 3D, particularmente para industrias como la del petróleo y el gas, así como marina y de alta mar, y ha iniciado su programa de aprobación de primera clase en 2014.

La asociación brinda a ambas entidades lugares seguros no solo en el mundo de la impresión 3D, sino también en el control de calidad para el sector de la impresión 3D de energía. Como explicó el macroanalista de 3DPrint.com, Matt Kremenetsky, en la primera publicación de su serie AM Drilldown, "el auge de la AM es, sobre todo, un problema energético, porque la tecnología tiene el potencial de afectar la necesidad de la humanidad de administrar su consumo de energía tanto desde los lados de la demanda y la oferta".

Una mayor eficiencia energética habilitada a través de componentes impresos en 3D rediseñados disminuirá el uso de energía y, como resultado, la contaminación por gases de efecto invernadero (salvo problemas relacionados con la paradoja de Jevons). A su vez, AM representa posiblemente la fruta más fácil de alcanzar para la descarbonización, lo que explica por qué tantos fondos gubernamentales se han dirigido a la tecnología solo en el último año.

Si bien DNV certifica estas piezas, Siemens Energy se ha centrado en un aspecto clave de la producción de energía que será crucial para cualquier cantidad de técnicas de generación de energía: las turbinas de gas. Hoy en día, la mayoría de las turbinas de gas dependen de combustibles fósiles, pero a medida que el hidrógeno cambie para convertirse en una tecnología ecológica, requerirá la misma eficiencia mejorada que Siemens está aplicando al gas natural.

"Gracias a su libertad de diseño, AM es la tecnología central que permite a Siemens Energy desarrollar y modificar turbinas de gas para que funcionen con combustibles ecológicos, como el hidrógeno", dijo Hans Holmström, CEO de Siemens Energy en Suecia.

Imágenes cortesía de DNV.

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