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3D列印砂模鑄造技術於泵浦葉輪開發的創新應用

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經濟部工業局 發表於 2018年4月2日

圖、3D列印砂模鑄造技術於泵浦葉輪開發的創新應用
 
泵浦是輸送液體的機械設備,家用抽水馬達泵浦即是常見的應用類型,泵浦在工業上的運用更為廣泛,包括水、油、酸鹼液、乳化液、懸乳液和液態金屬等液體的輸送,石油、化工、造紙、鋼鐵、電力產業都需依靠大量的泵浦運轉才可運作,所以泵浦被譽為工業的心臟。

   泵浦可以簡單的分成3個部件,泵殼、葉輪與馬達。泵殼為密閉殼體承載要輸送的流體,流體由入口端流進出口端流出;葉輪裝於泵殼內部,轉動時產生離心力推動流體,達到輸送目的;馬達位於泵殼的外部,透過軸與葉輪連接,是葉輪轉動的動力來源。工業用泵浦大多需要長時間運轉,造成葉輪磨損,致泵浦效能降低,若葉輪損壞嚴重即需更換。

工業用泵浦種類繁多,其中特殊規格的葉輪在零件不易取得的情形下,使用單位會尋找鑄造廠使用逆向工程方式,透過砂模鑄造製程開發製作,但砂模鑄造製程是以木模翻製砂模再澆鑄成形葉輪,由於木模製作費用高且耗時,還有拔模角的限制,須採用組合的設計來做葉輪的砂心,導致翻製的葉輪尺寸精度不佳。

金屬工業研究發展中心為解決葉輪開發的瓶頸,引進設置3D列印鑄造用砂模機,該設備運用積層製造的方法堆疊成形砂模與砂心,適合運用在葉輪的開發上,因為3D列印不需要木模,無拔模角的限制,可一體成形葉輪砂心,克服傳統組合式砂心尺寸精度不佳的問題,透過此方式所做出來的葉輪效能幾乎等同於與原設計。

經由逆向工程手段配合3D列印砂模技術,在維修件葉輪的開發上有了創新的應用,相較於傳統砂模鑄造製程,開發時間大幅縮短20%以上,開發成本也可降低20%以上。


發言人:工業局游振偉副局長
聯絡電話:02-27541255分機2903、0939-695369
電子郵件信箱:cwyu@moeaidb.gov.tw 

業務聯絡人:工業局金屬機電組張尚鈞科長
聯絡電話:02-27541255分機2111、0982-830-180
電子郵件信箱:sjchang7@moeaidb.gov.tw

 
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