3D金属打印技术在石油测井仪器研制中的应用

冯永仁,秦小飞,兰萌

(中海油田服务股份有限公司油田技术研究院,北京101149)

0 引 言

3D金属打印技术在航天、生物医疗、汽车制造和模具制造等领域应用广泛[1],但在石油测井行业中应用相对较少。钛合金材料具有强度高、耐腐蚀性好及耐热性高的优点,被广泛应用于航空及石油测井等对材料要求较高的行业。北京航空航天大学利用3D打印技术制造出超过12 m3的复杂钛合金构件。西北工业大学打印出5 m多长的钛合金飞机零部件,其综合性能优于传统加工方式制造的零件。目前中国应用3D打印技术制造出具有较大强度的主风挡窗框和大中央翼根肋,已应用于C919大型客机,减少了设计时间,降低飞机的整体质量[2]。中国在研制新型战斗机的过程中,采用3D打印技术制造飞机的主体零部件,大大减少战斗机的研制周期[3]。

目前国内外普遍利用3D打印技术制造钛合金骨科材料,与以往其它材料相比,在促进性和致敏性等生物性能方面有较大的优势,对患者的治愈有良好的帮助[4]。郑州大学利用3D激光选区熔化成形工艺,在热处理后得到具备优异力学性能的铸造铝合金,其屈服强度高达479 MPa,抗拉强度高达486 MPa[5]。因此,使用选择性激光熔化技术加工的金属零件,其力学性能比传统铸造加工的零件更好[6]。

液压类高端测井仪器是集机械、电子与液压于一体的复杂设备,一些重要零部件需在有限空间内实现功能集成,其机械结构十分复杂,如模块化地层测试器电磁阀的集成阀座。……