Rápida, eficiente y flexible: fabricación aditiva  - impresión 3D en el sector energético

Additive Manufacturing or 3D printing in the energy sector

La fabricación aditiva (Additive Manufacturing) abre enormes oportunidades al revolucionar la fabricación y reparación de componentes.

Ya se trate de prototipos rápidos o fabricación de piezas para turbinas de gas o compresores, se pueden diseñar más rápido, con mayor flexibilidad, mejores materiales y con mayor eficiencia. De esta manera, la impresión 3D permite tecnologías de vanguardia con un tiempo de comercialización reducido y una actualización rápida de los activos existentes. Ser pioneros y líderes en la industrialización de AM. Siemens puede ofrecer a sus clientes productos y herramientas para la próxima generación de tecnologías del sector energético. 

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Portfolio

Portafolio de productos de fabricación aditiva

Siemens Gas and Power y ASME anuncian colaboración para entrenamientos en fabricación aditiva

En Formnext 2019, Siemens Gas and Power y la Sociedad Estadounidense de Ingenieros Mecánicos (ASME) anunciaron que se ofrecerán a través de Material Solutions,  un negocio de Siemens, como una extensión su portafolio de servicios aditivos. El acuerdo tendrá contenido de aplicación técnica y lo combinará con el marco de modelo de competencia líder de la industria de ASME, la metodología de desarrollo ágil de cursos y la plataforma de aprendizaje y desarrollo.

The course curriculum will cover the end-to-end additive value chain and offer customers real-world applications experience from developing business cases, design for AM, material considerations, through to printing and post-printing process know-how.

 

El plan de estudios del curso cubrirá la cadena de valor aditiva de extremo a extremo y ofrecerá a los clientes experiencia en aplicaciones del mundo real desde el desarrollo de casos de negocios, diseño para fabricación aditiva, consideraciones en materiales, hasta la impresión y el conocimiento del proceso posterior a la impresión.

 "Todos los días, las tecnologías aditivas continúan cambiando el panorama de la fabricación. La combinación de la metodología de desarrollo ágil de ASME y la gran experiencia de Siemens en el mundo real en la fabricación aditiva Nos permite compartir ese conocimiento a través de experiencias de aprendizaje dinámicas y prácticas que serán fácilmente accesibles para clientes e ingenieros en todas partes." “
Director Ejecutivo / CEO de ASME Tom Costabile
Innovación

Reparaciones y recubrimientos de alta tecnología con la ayuda de soldadura láser / revestimiento láser

En 2016, Siemens abrió el Centro de revestimiento láser (LCC) en Nuremberg. Esta instalación de soldadura representa los más altos estándares de calidad del proceso y promete reducir significativamente el tiempo necesario para fabricar y reparar compresores, generadores, rotores de turbinas de vapor, carcasas y recubrimientos duros de piezas de válvulas. Otro ejemplo de su uso es para la reparación de puntas de álabes de turbinas de gas de Siemens.

La fabricación aditiva abre  el camino para probar nuevas fuentes de energía

Göteborg Energi y Siemens cooperan para la cogeneración limpia

Para 2025, se planea que toda la calefacción urbana en Gotemburgo, Suecia, sea producida por fuentes de energía renovables o recuperadas. Con este objetivo en mente, Gothenburg Energy y Siemens han probado la tecnología de turbina de gas de última generación que permite la operación de combustibles renovables en la Planta de cogeneración de Rya. El objetivo de Siemens es hacer funcionar las cámaras de combustión de las turbinas de gas SGT-600, -700 y -800  al 100 por ciento sin combustibles fósiles  como el hidrógeno, en un futuro próximo.

 

La producción de quemadores de turbina de gas mediante fabricación aditiva contribuye decisivamente a acelerar el proceso de investigación y desarrollo. Las pruebas de turbinas en Rya para la validación de quemadores impresos en 3D hacen posible probar diferentes combustibles libres de fósiles, como hidrógeno o biogás, en el futuro.

 

Este proceso ya está en uso en la Planta de Rya, y recientemente, el desarrollo de un nuevo proceso acelerado para nuevas tecnologías.. Y lo más importante, el propietario de la planta, Gothenburg Energi, está impulsando la innovación hacia nuevas soluciones y energía verde junto con Siemens.    

 

Lea el comunicado de prensa completo.

Galería

Fabricación Aditiva: ¿Cómo se ve y se escucha?

Mejores aplicaciones

Desde el diseño hasta la reparación: la fabricación aditiva lo cambia todo

Una cadena de valor transformada  

La fabricación aditiva revoluciona los productos de la industria al pasar del diseño, servicio y reparación convencionales a los digitales.

A medida que los proveedores de energía buscan mejorar la producción de energía, las tecnologías de fabricación convencionales, la combustión con emisiones reducidas o las turbinas que manejan temperaturas más altas. La fabricación aditiva ayuda a impulsar la tecnología. La impresión 3D transforma el diseño al permitir que se cree una estructura imaginable con polímeros, metales o materiales cerámicos. Aún más, la fabricación aditiva prácticamente exige innovación, ya que permite implementar geometrías novedosas que antes no eran posibles. Por ejemplo, los álabes de la turbina se pueden enfriar mediante canales internos complejos, mejorando así su eficiencia funcional.

 

Además, la fabricación aditiva es rápida: permite la creación rápida de prototipos, lo que resulta en hasta un 75% del tiempo de desarrollo anterior. También es más sostenible al consumir hasta un 65% menos de recursos, al reducir las emisiones de gases hasta un 30% y, en general, al crear componentes con una vida útil más larga. Y si necesita una reparación, este proceso puede acelerarse considerablemente. El mercado global de materiales, maquinaria, software y servicios relacionados con la fabricación aditiva está en auge. Siemens tiene la intención de ayudar a impulsar este rápido crecimiento mediante el desarrollo de productos de última generación, servicios de ingeniería y soluciones digitales, abordando de manera integral toda la cadena de valor desde el diseño hasta el servicio.

Caso de éxito: a principios de 2017, en Siemens Lincoln, se lograron las primeras pruebas exitosas en turbinas de carga completa para álabes de turbina de gas (SGT-400 Blade 1) completamente producidas usando fabricación aditiva. Las instalaciones de impresión 3D en Materials Solutions en Worcester, Reino Unido, y en Finspong, Suecia, utilizaron la fusión selectiva por láser (SLM) para diseñar los álabes de las turbinas de gas impresas en 3D. Se aprovechó todo el conjunto de tecnologías que proporciona Siemens: una prueba de la turbina a gran escala y finalmente optimizando los diseños de refrigeración. En conjunto, esto dio como resultado álabes terminados con un tiempo de entrega sustancialmente reducido del 75% y un riesgo minimizado.

 

Como era de esperar, Siemens está produciendo además de álabes, está produciendo también boquillas de quemadores o impulsores radiales.

Perspectiva

En los próximos años, Siemens suplirá las demandas de los proveedores de energía con la ayuda de la fabricación aditiva, a través del desarrollo integrado de componentes rápidos de prototipos, pruebas e impresión para la producción de energía.

Siemens comenzó a invertir en la fabricación aditiva en sus comienzos en 2009, y luego desarrolló tecnología especialmente para la generación de energía. Por ejemplo, en 2012 Siemens instaló la primera impresora EOS M280 SLM específicamente adaptada para la reparación de quemadores. En 2013, se instalaron las primeras puntas y remolinos de quemadores impresos en 3D en turbinas de gas comerciales. En 2016, Siemens adquirió Materials Solutions, uno de los líderes mundiales en fabricación aditiva. En 2017, los álabes de una turbina de gas se imprimieron y probaron con éxito por primera vez. En 2017, los cabezales de los quemadores impresos en 3D también se instalaron para operaciones comerciales. Y en 2018 se fabricó e instaló aditivamente un anillo de sellado de aceite para turbina de vapor.

 

Hoy, Siemens continúa impulsando la industrialización y comercialización de la impresión 3D, especialmente en el sector energético. Actualmente, Siemens ofrece soluciones integrales líderes en el mercado para digitalizar completamente la automatización de la fabricación aditiva, la máquina completa y el taller, desde software de diseño e ingeniería hasta herramientas de simulación de vanguardia. Por lo tanto, la compañía está bien posicionada para impulsar la tecnología industrial de la fabricación aditiva hacia el futuro.

 

El enfoque actual de I + D de Siemens es desarrollar aplicaciones más innovadoras en toda la cadena de valor industrial que sean rentables, rápidas e integradas a la perfección. En los próximos 10 años, Siemens tiene la intención de admitir una nube mundial de impresoras para repuestos a pedido de gemelos digitales. Un impulsor clave es el desarrollo de componentes que maximicen la eficiencia de nuestros productos de generación de energía.

Historias exitosas

Fabricación Aditiva: historias de éxito

Hecho para la industria: Siemens está impulsando la industrialización y comercialización de los procesos de la fabricación aditiva. Estos son algunos ejemplos de piezas impresas en 3D que funcionan en el mundo real: en una bomba, una turbina de gas y vapor.

Infografía

Fabricación aditiva para el sector energético

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