經(jīng)過20天連續(xù)工作,3月1日,中國石油首批采用金屬粉末激光選區(qū)熔化3D打印技術(SLM)成形的3個超大尺寸巖性密度測井儀探頭,在測井公司西安產(chǎn)業(yè)化基地加工制造車間成功下線。經(jīng)檢測,產(chǎn)品性能優(yōu)良,抗拉強度提高6%,整體制造技術達到國內(nèi)領先水平。
激光選區(qū)熔化技術基于增材制造原理,利用高能量激光束,選擇性地逐行、逐層熔化金屬粉末,直接成形復雜形狀金屬制件。
巖性密度測井儀探頭長約800毫米,外徑100毫米,表面為不規(guī)則弧形,并伴有多處圓弧線切面和多組高精度密封小孔,是測井傳感器中結(jié)構(gòu)較為復雜的部件。由于現(xiàn)場作業(yè)時,探頭緊靠巖石壁,外殼磨損快,備件需求量大。以往采用傳統(tǒng)減材制造方式生產(chǎn)該部件,需多臺數(shù)控機床和多個輔助工裝協(xié)同工作,涉及線切割、電火花、鏜孔、深孔、車、銑、硬質(zhì)氧化等12道工序,數(shù)控編程復雜、換產(chǎn)工序頻繁,加工周期長、成本高。
為解決這一突出矛盾,測井公司技術中心積極探索利用先進3D打印技術對超大機械部件進行整裝加工。項目團隊在粉末及成分控制、構(gòu)件結(jié)構(gòu)與位置優(yōu)化、支撐設計與應力釋放等方面開展了大量研究工作,攻克了超大尺寸復雜結(jié)構(gòu)零件3D打印常見的應力變形、開裂等難題,確定了科學合理的試驗方案,使所打印的探頭質(zhì)量上乘,外形光滑,尺寸及形位公差均滿足設計要求,一舉打破了金屬3D打印技術加工高精度、高強度、高復雜度超大尺寸測井儀器零件的壁壘。
轉(zhuǎn)載請注明出處。