技術突破 西門子3D列印出燃氣渦輪葉片

德國西門子公司利用3D列印技術製造出燃氣渦輪葉片，並於近日首次進行了滿負荷運行測試。試驗結果顯示，3D列印渦輪葉片完全符合燃氣輪機工作要求，這是增材製造技術生產大型部件的新突破。3D列印製造的燃氣渦輪葉片將安裝在西門子製造的13兆瓦SGT-400型工業燃氣輪機上，新的渦輪葉片採用粉末狀的耐高溫多晶鎳高溫合金生產，具有耐高溫、高壓和強離心力性能。

燃氣輪機葉片要能承受高溫、高壓和強離心力，其滿負荷工作時速度達到1600千米/小時，比波音737飛機的飛行速度要快一倍。其承載的負重達11噸，相當於一輛滿載的倫敦雙層巴士。葉片在汽輪機工作時的最高溫度達1250攝氏度。

迄今製造燃氣輪機葉片都採用鑄造或鍛造工藝，這兩種方法都費時費力，而且價格較貴。增材製造燃氣輪機葉片則採用激光束對金屬粉末進行逐層加熱和融化，一層一層生成金屬固體，直至整個葉片模型成形。西門子工程師採用增材製造技術生產一種新的燃氣輪機葉片，從設計到生產的整個周期可以從兩年縮短至兩個月，大大提高了生產效率。

西門子動力和燃氣輪機部門首席執行官麥克斯奈表示：「這是能源生產領域引入增材製造技術的一次巨大成功，增材製造是西門子數字化戰略的重要支柱。」

這次測試是在英國林肯的西門子工業燃氣輪機測試中心進行的。來自德國、英國和瑞典的西門子工程師共同開發了燃氣渦輪葉片的材料解決方案、優化製造和安裝工藝，經過18月的時間完成了從部件設計、材料選擇、質量控制和模擬部件使用壽命的整個生產加工鏈。

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