工業用バーナーの積層造形

3Dプリンティングと従来のプロセス:分類

WS社は、熱処理産業向け工業用バーナー技術の分野で、誰もが認める技術と市場のリーダーとして、数十年にわたり世界中で認められてきました。次世代製品には、もちろん積層造形のような最先端の製造プロセスも使用されます。

アディティブ・マニュファクチャリングは、ゴールへの道を加速する。

未来の工業用バーナーは何ができるべきかと尋ねられると、とりわけ3つの特性が挙がる:未来のバーナーは効率的で、低排出ガスで、(燃料の)フレキシブルでなければならない。

今日、新しいシステムや近代化において、燃焼効率80~90%、NOx排出量100mg/Nm³未満を達成することは当然のことである。この2点は、すでに10年以上前からWSで解決されており、市場でも実証されている。燃焼 水素 炉の設計が一定の境界条件を満たせば、100%までのほとんどすべてのWSバーナーで可能である。

今後の課題は、燃料の変化に備えることにある。天然ガスや水素、さらにはアンモニアをフレキシブルに燃焼させたい人は、暖房システムや炉全体の設計をする際に、すでに今日からこのことを考慮しなければならない。燃焼技術、特にアンモニアの分野では、まだまだ多くの研究が必要である。

積層造形

アディティブ・マニュファクチャリングは、特に開発サイクルを短縮し、イノベーションをより早く市場に投入するために、何年も前からWSプログラムに不可欠な要素となっている。当初は、専門的な見本市への出展や販売業務の簡素化のためのモデル製作に重点を置いていましたが、金属材料の3Dプリンティングが焦点となって久しいです。

特に 研究開発 積層造形はこれに理想的である。新しい開発は、鋳造モデルや外部のサービス・プロバイダーを待つことなく、一晩で実現し、すぐにテストできることが多い。この点は、95歳のシニア開発者が、次のように語っている。 J.A.ヴニング博士 が特に重要だ。

しかし、構想段階では、依然として従来の製造方法で製造できるように新製品を開発することが目的である。希望する技術特性が従来の成形プロセスでは達成できなくなった場合に初めて、積層造形でしか製造できない設計が検討される。

しかし、3Dプリンティングはそれ自体で価値があるわけではないことを強調しておかなければならない。3Dプリンティングは比較的新しく、高価な製造プロセスであり、鋳造や古典的な溶接構造のような古くから確立されたプロセスと並んで、それ自体を証明しなければならない。すべてのプロセスには特定の長所と短所があり、程度の差こそあれ拡張性がある。重要なのは、適切な用途に適切なプロセスを選択することである。

金属3Dプリンティングで注目されるトーチ部品

数年前まで、最良の熱交換器の探求は、工業用バーナー建設における主な開発目標であったように思われる。同時に、非常に効率の良い熱交換器を作ることは比較的簡単だった。しかし、高効率の熱交換器を用途に見合ったコストで製造しようとすれば、その作業は難しくなる。また、サーマルプロセス技術の厳しい運転条件を満たすためには、全体としてまとまりのある製品を実現するための努力が必要となる。

一方では、3Dプリンターによる熱交換器は、熱交換を良好に行える複雑性の高いコンパクトな構造を可能にする。その一方で、製造コストは現在でも非常に高く、特に体積の大きな部品については、当面、従来の製造プロセスとの競争には勝てないだろう。さらに、複雑な三次元構造の洗浄や、破損時の修理性が不十分であることが多いという問題もある。

WSが15年以上もの間、このような活動を続けてきたことを考えれば、その功績は計り知れない。 核分裂電流レキュペレーターリジェネレイティブ・バーナー 空気予熱率がすでに物理的限界に非常に近いことから、工業用バーナー用の熱交換器の最適化という課題は、かなり前にすでに十分に解決されていたことがわかる。したがって、コストが予想外に急落した場合、アディティブ・マニュファクチャリングの出番となる。

産業用バーナーの熱応力の高い他の部品では、状況は異なります。以前はほとんど製造不可能であったバーナー口部の革新的な形状により、最終製品の技術的特性をさらに向上させることが可能になった。これらの改良は、特に燃料の柔軟な利用や低排出ガスの達成を目的としていることが多い。対応する体積的に小さな部品は、3Dプリンティングを使用して、すでに少量生産で競争力のある生産が可能です。

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