GE Additive와 함께 공동 설계 및 엔지니어링 프로젝트를 수행하고 수중 자산 수리 방법으로 3D 프린팅 사용을 발전시키기 위해 회사 컨소시엄에 참여하기로 결정한 에너지 회사 Shell은 적층 제조 여정에서 또 다른 단계를 시작합니다.
이 회사의 AM 사업부는 3D 프린팅하여 누수 수리 클램프를 현장에 설치했습니다. 기계적 누출 수리 인클로저라고도 하는 클램프는 침식 및 부식 메커니즘으로 인한 결함 또는 벽 얇아짐에 대해 작동 파이프라인의 무결성을 캡슐화하고 복원하는 데 사용됩니다.
Shell에 따르면 간단한 목걸이는 3~5일이면 만들 수 있는 반면 복잡한 목걸이는 4주 이상이 걸릴 수 있습니다. 이러한 임시 수리를 적용할 수 있는 능력은 시설을 계속 사용할 수 있도록 하는 데 필수적입니다. 중요한 장비의 가용성을 극대화하여 생산 손실과 환경 배출을 줄일 수 있습니다. 배관 시스템의 복잡성으로 인해 여러 위치에서 결함이 발생할 수 있으며, 이는 종종 전용 및 맞춤형 솔루션의 구현으로 이어집니다. 기계적 무결성을 복원하고 장비의 지속적인 안전한 작동을 위한 빠른 대응이 중요하다고 회사는 말합니다.
이 특정 사례에서 제조 프로세스에는 Shell, TEAM, Inc. 및 Vallourec 에서 수행한 개념 증명 ( POC – proof of concept)이 필요했습니다. Team, Inc.는 압력 배관 및 관련 시스템의 건설, 유지 관리 및 모니터링과 관련된 다양한 전문 서비스를 제공하는 산업 서비스 회사입니다. Vallourec은 WAAM 기술을 사용하여 중요한 부품의 생산 및 배송에 대한 뛰어난 전문 지식을 습득한 다국적 제조 회사입니다.
팀은 함께 WAAM( Wire Arc Additive Manufacturing ) 기술로 완전히 생산되는 산업용 응용 프로그램이 포함된 최초의 케이블 타이에 대한 기술 사양 및 검사 테스트 계획을 수립했습니다 . 목적은 중압 증기 시스템에 필요한 품질 보증을 충족하는 누출 수리 클램프를 생산하기 위해 WAAM 기술을 사용할 가능성을 검증하는 것이었습니다. 개념 증명은 향후 응용 프로그램의 품질과 생산성을 개선하는 데 필요한 단계에 대한 통찰력을 제공했다고 보도 자료에서 말했습니다.
3D 프린팅 호스 클램프 도면
후가공 전에 용접으로 전기 아크 적층 제조를 사용하여 생산된 클램프
142.4bar(계획한 설계 압력의 5배 이상)에서의 파열 테스트 결과는 주어진 응용 분야에 대한 Shell의 자격 요건을 충족했습니다.
흥미롭게도 이 경우 금속 부품의 적층 가공에 대한 DNV B203 표준에 따른 가장 높은 임계 범주로 인해 이 제조 공정의 전체 배송 시간이 기존 제조 공정에서 얻은 평소보다 길었습니다. 또한 광범위한 테스트를 위해 세 세트의 클램프가 생산되었지만 궁극적으로 한 세트만 설치되었습니다. 유일무이한 실증 프로젝트였기 때문에 팀은 설계 최적화보다 100% 검사 합격률을 달성하기 위한 그리퍼 설계에 더 중점을 두었습니다. 이러한 시간과 비용의 증가는 개념 증명을 위한 설계 선택이었습니다.
말할 것도 없이 이 프로젝트에는 인쇄 및 테스트용 부품을 다른 위치와 국가로 배송해야 했기 때문에 시간과 비용이 증가했습니다. 그러나 Shell이 이러한 생산이 필요한 현장에 AM 장비를 설치하면 시간과 비용이 줄어들 것입니다.
마지막으로 조달 프로세스의 다양한 단계와 품질 보증 및 제어는 개념 증명에 필요한 시간의 50% 이상을 차지합니다.
이것은 향후 Shell의 AM 사업부의 초점 영역 중 하나가 될 것입니다. 또한 제품 품질과 일관성을 보장하고 특정 케이블 타이의 적층 제조에 드는 시간과 비용을 줄이기 위해 Shell은 검증 프로세스를 간소화하고 부품의 필요성을 줄이려는 야망을 가지고 있습니다.
이것은 WAAM 부품의 품질 편차를 반영하는 모든 검사 및 자격 테스트 결과의 데이터베이스를 만드는 데 중점을 둘 것입니다. 이 데이터를 정확하게 분석하면 3D 프린팅된 예비 부품의 중요도 분류 또는 부품을 생산에 사용하기 전에 필요한 비파괴 테스트 횟수를 줄일 수 있습니다.
애플리케이션별 자격 요구 사항의 개발을 통해 더 복잡한 부품이 간단한 부품의 역사 및 성공적인 서비스 사용 사례를 기반으로 자격을 얻을 수 있습니다. 향후 동일하거나 유사한 제품을 검증하려는 노력을 줄이기 위해 검증된 구성 라이브러리를 생성합니다.
이러한 목표는 유사한 요구 사항을 가진 관심 있는 최종 사용자와 협력하여 달성할 수 있음은 말할 필요도 없습니다.
