增材制造技术在油气装备制造业的应用现状与展望

□ 段树军 □ 文永川 □ 王 霞 □ 游 娜,3 □ 易 畅 □ 赵维宁

1.宝鸡石油机械有限责任公司 陕西宝鸡 721002 2.西南石油大学 机电工程学院 成都 610500 3.中油国家油气钻井装备工程技术研究中心有限公司 陕西宝鸡 721002

1 研究背景

增材制造技术是以三维模型数据为基础,采用材料堆积的方式制造实体零件的技术。与传统材料切削加工制造工艺不同,增材制造技术是一种自下而上的材料累加制造工艺[1-2]。增材制造技术在三十多年发展历程中,被称为材料累加制造、分层制造、快速原型、三维打印等,目前已被广泛应用于航空、航天、汽车、医疗等行业。鉴于增材制造技术在原型制造、复杂零件制造、小批量生产等方面具有的优势,国际知名油服公司对增材制造技术在油气行业的应用进行了积极的探索[3-5]。近几年来,增材制造技术在油气装备制造业的应用场景不断丰富,笔者对此进行介绍。

2 增材制造技术分类

增材制造技术经历三十多年的发展,已经形成了多种工艺,国际标准化组织、美国材料与试验协会将增材制造技术分为粘结剂喷射成型、定向能量沉积、材料挤出、材料喷射、粉末床熔融、薄材叠层和光聚合七大类[6]。油气行业作为增材制造技术应用的追赶领域,目前也探索应用了多种增材制造技术,应用较多的增材制造技术包括立体光固化成型、熔融沉积制造、选择性激光烧结、选择性激光熔化、电子束熔融、直接金属激光烧结等,各种常见增材制造技术成型原理及工艺特点见表1。……