Molto complesso, a partire da un punto di partenza

Non era più possibile ottenere dal produttore originale un pezzo di ricambio fondamentale per una pompa di raffreddamento utilizzata in una centrale elettrica tedesca. Non erano più disponibili nemmeno i disegni o il modello del pezzo fuso ultra complesso (alloggiamento della paletta di guida, pompa costruita nel 1971). Grazie alla combinazione di misurazioni di precisione e fusione senza modello (stampa 3D in sabbia), è stato possibile produrre il componente della pompa. E la prossima volta sarà possibile farlo con la semplice pressione di un pulsante.
Lo specialista di pompe GVT si occupa della manutenzione delle pompe dell’acqua di raffreddamento della centrale. Per garantire il funzionamento a lungo termine delle pompe più vecchie, almeno uno dei pezzi di ricambio raramente richiesti viene sempre tenuto in magazzino. Quando l’ultimo pezzo di ricambio originale per l’alloggiamento della paletta di guida è stato utilizzato, ne serviva uno nuovo per lo scaffale. GVT si è rivolta al team CASTFAST per rifondere il componente come pezzo unico utilizzando la tecnologia di stampa 3D in sabbia. Il processo senza stampo è spesso l’unico metodo economico per i pezzi unici complessi, ma è utile anche per i pezzi fusi più semplici in piccole serie grazie alla sua velocità e precisione.

Componente antico, processo di fusione moderno

Marcel Tschillaev di CASTFAST, spiega:
"La pompa pesa oltre 10 tonnellate e misura sei metri di lunghezza. L’alloggiamento della paletta di guida è il pezzo più grande fuso e ha un funzionamento interno piuttosto complicato. Cinquant’anni fa, per produrre il pezzo originale si usavano stampi in sabbia molto complessi con anime elaborate. Ripetere questo processo oggi non sarebbe economico per un singolo pezzo di ricambio. La complessità sarebbe costosa per il cliente e comporterebbe una fase di modellazione lunga mesi. Con la stampa 3D in sabbia, possiamo stampare direttamente lo stampo senza aggiungere complessità
". Le enormi dimensioni dell’alloggiamento delle palette di guida hanno comunque rappresentato una sfida per il team. C’erano due problemi da superare: In primo luogo, sebbene la stampante 3D a sabbia non abbia bisogno di un modello in legno per creare lo stampo di fusione, non può fare a meno di tutto. Il file di stampa necessita dei dati 3D del componente. Tuttavia, non erano disponibili nemmeno i disegni. Denis Germann di GVT spiega: "Per ricostruire i disegni del pezzo di ricambio, collaboriamo con gli specialisti delle misurazioni di Sigma 3D. Misurano anche pezzi molto grandi in loco, utilizzando scanner 3D mobili e un software sofisticato. Questo ci ha permesso di inviare i dati 3D direttamente al team CASTFAST".

Un nucleo con un livello di difficoltà maggiore

Il secondo problema era la dimensione dell’anima necessaria per riprodurre la geometria interna dell’alloggiamento della paletta di guida. Di solito le anime vengono semplicemente stampate nella stampante 3D a sabbia. Tuttavia, questo nucleo, con un diametro di oltre un metro, superava lo spazio di installazione delle stampanti a sabbia di CASTFAST. È stato necessario stamparla esternamente in una stampante ancora più grande, imballarla saldamente nella sabbia, spedirla e disimballarla con cura all’ultimo minuto nella fonderia e installarla nello stampo. La fusione è avvenuta a Magonza nel dicembre 2023. Il passo successivo è stato il post-trattamento e il rivestimento per rendere l’alloggiamento della paletta di guida resistente all’acqua salata. Infine, c’è stato un viaggio a Brema, al banco di prova speciale per le pompe extra-large. Il nuovo componente della pompa è ora pronto all’uso e può intervenire in qualsiasi momento se l’ultimo componente originale attualmente installato non è più in grado di svolgere il proprio lavoro. Denis Germann conclude:
"Dover produrre da zero parti di pompe molto vecchie utilizzando il reverse engineering non capita spesso. Di solito possiamo ancora ottenerli dal produttore originale. Se questo non è possibile, la stampa 3D di sabbia del team CASTFAST ci fornisce un metodo che ci rende il processo molto più semplice. E la prossima volta che avremo bisogno di un pezzo di ricambio specifico, potremo ordinarlo semplicemente premendo un pulsante ".

Profilo

Dimensioni del componente (colata grezza): 1400x1400x1050 mm Peso del componente: 2500 kg Materiale: EN-GJL-250 Processo: stampa 3D con sabbia: Stampo: Sabbia di quarzo con legante in resina furanica Nucleo: sabbia di quarzo extrafine con legante in resina furanica

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